[发明专利]一种燃气锅炉二次风耦合型低NOx燃烧系统

摘要

本发明涉及一种燃气锅炉二次风耦合型低NOx炉燃烧系统，包括炉膛、低NOx燃烧器、主燃气喷口和二次风喷口，低NOx燃烧器和主燃气喷口布设在炉膛前壁上，二次风喷口以数环、每环数个的形式依次布设在炉膛侧壁上，炉腔内分设有位于中前部中心位置上的稳燃区、位于稳燃区和中前部侧壁之间的主火区、及位于炉腔近尾部的燃尽区。工作时，燃气通过低NOx燃烧器喉口和主燃气喷口分级沿气流方向送入炉腔，一部分助燃空气通过NOx燃烧器旋流器沿气流方向送入炉腔，剩余部分助燃空气通过炉膛侧壁上的若干个二次风喷口分级径向送入炉腔，由于改变了传统料理念，对供气、供风模式及稳燃区、主火区和燃尽区进行了有机整合、合理布局，确保系统兼具有烟气再循环功能，并满足超低氮排放标准要求。

主权项

1.一种燃气锅炉二次风耦合型低NOx炉燃烧系统，主体包括炉膛（1）、低NOx燃烧器（2）、若干个主燃气喷口（3）和若干个二次风喷口（4），特征在于炉膛（1）包含有炉壁（11）和炉腔（12），其中：所述的炉壁（11）包括前壁（111）和侧壁（112）；所述的炉腔（12）内分设有位于中前部中心位置上的稳燃区（121）、位于稳燃区（121）和中前部侧壁（112）之间的主火区（122）、及位于炉腔（12）近尾端部的燃尽区（123）；所述的低NOx燃烧器（2）包含有位于中心轴位置上的旋流器（21）和同轴径向布设在旋流器（21）外围的喉口（22），并通过喉口（22）的外壳嵌设在炉膛前壁（111）上；所述的主燃气喷口（3）以燃烧器轴为中心、环形等径布设在燃烧器喉口（22）外侧的炉壁（11）环面上；所述的二次风喷口（4）以数环、每环数个的形式沿烟气流方向按需依次布设在与炉腔（12）内所述的主火区（122）设计位相对应的炉膛中前部侧壁（112）上；工作时，燃气通过设置在炉膛前壁（111）上所述的低NOx燃烧器（2）的喉口（22）和所述的主燃气喷口（3）分级同向送入炉腔（12）内，助燃空气中的30%‑70%通过所述的NOx燃烧器（2）的旋流器（21）沿气流方向送入炉腔（12）内，剩余的70%‑30%的助燃空气通过所述的设置在炉膛侧壁（112）上的若干个二次风喷口（4）分级径向送入炉腔（12）内；由NOx燃烧器（2）的喉口（22）送入的燃气和由旋流器（21）送入的30%‑70%助燃空气在炉腔（12）的中前部中心区域混合燃烧，构成助燃空气充足、流速较低、便于燃气充分燃烧、热量充分释放、产生的NOx量极少、并提供炉内点火热的淡燃烧稳燃区（121）；由位于炉膛前壁（111）上的主燃气喷口（3）轴向送入的主燃气与由位于侧壁（112）上的若干二次风喷口（4）沿气流方向逐环依次径向送入的剩余70%‑30%助燃空气逐级相遇燃烧，构成介于炉腔中心稳燃区（121）外围与中前部侧壁（112）之间、主燃气在助燃空气即时不十分充足、但有后续逐级补充供给的环境中逐步进行深度不完全燃烧，热量随同逐步释放，因峰值温度不会超过1500℃而热力型NOx不会大量生成的圆环状浓燃烧主火区（122）；主火区（122）内逐级产生的未完全燃烧的高温烟气，大部分沿气流方向参与下级继续燃烧，有部分会随惯性穿越交接处进入稳燃区（121）内继续燃烧，产生类似于烟气再循环技术的功效；在稳燃区（121）和主火区（122）内最终未燃尽的燃气随烟气流方向进入助燃空气充足、但温度不高的燃尽区（123）中充分燃烬，CO的排放基本为零。