[实用新型]一种低氮氧化物排放燃油/燃气锅炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及锅炉的节能减排技术，特别是涉及一种低氮氧化物排放燃油/燃气锅炉，在不影响燃油/燃气锅炉热效率和运行成本的前提下，可减少燃油/燃气锅炉氮氧化物排放20%～50%。 

背景技术

当前低氮氧化物排放锅炉燃烧技术研究分为三个方向：对燃料和空气的预处理；空气和燃料的优化配置及低氮燃烧器设计；对烟气的后处理。对于燃料和空气的预处理方法以及烟气处理方法，由于系统复杂、投资大、占地大、运行费用高等原因，对于较分散的中、小型锅炉并不适用。低氮燃烧器在抑制氮氧化物生成的同时，往往带来燃烧效率降低、燃烧温度降低或过剩空气系数提高，带来锅炉效率降低和运行费用提高等问题。目前低氮氧化物排放燃油/燃气锅炉没有得到推广应用，存在的主要问题在于：一、现有的燃油/燃气锅炉的换热面积中，一般辐射换热面占30-35%，对流换热面占65%-70%，改进燃烧装置后，锅炉结构形式没有进行相应调整，导致锅炉额定出力及热效率有所降低；二、在降低氮氧化物排放的同时，锅炉运行成本增加过多。基于上述原因，当前的低氮氧化物排放锅炉技术亟待改进。 

发明内容

本实用新型的目的在于：提供一种低氮氧化物排放燃油/燃气锅炉，在燃油/燃气锅炉热效率不降低和运行成本不增加的前提下，可减少燃油/燃气锅炉氮氧化物排放20%～50%。 

本实用新型为解决其技术问题所采取的技术方案是：一种低氮氧化物排放燃油/燃气锅炉，包括燃料管道、助燃风管道、低氮燃烧器、锅炉本体、排烟管道、烟囱和循环烟气管道，其特征在于：所述燃料管道、助燃风管道与低氮燃烧器联通；所述低氮燃烧器采用空气分级旋流扩散燃烧器结构，燃料喷嘴的周围安装有一级旋流叶片，一级旋流叶片的周围安装有二级旋流叶片；70%的助燃空气通过一级旋流叶片进入燃烧区，30%的助燃空气通过二级旋流叶片进入燃烧区；使用16.8%～18.3%低氧浓度助燃空气；所述低氮燃烧器的出口与锅炉本体联通，锅炉本体包括依次联通的辐射换热面和对流换热面；所述排烟管道一端连接锅炉本体的出口，另一端连接烟囱；所述燃油/燃气锅炉还包括循环烟气冷却装置，所述循环烟气冷却装置的热侧进口与排烟管道联通、热侧出口与循环烟气管道的进口联通；所述循环烟气冷却装置的冷侧进口与进水管联通、冷侧出口锅炉本体的水腔联通；所述循环烟气管道的出口通过助燃风机与助燃风管道联通。 

本实用新型的低氮燃烧器采用空气分级旋流扩散燃烧器结构，燃料喷嘴的周围安装有一级旋流叶片，一级旋流叶片的周围安装有二级旋流叶片；70%的助燃空气通过一级旋流叶片进入燃烧区，30%的助燃空气通过二级旋流叶片进入燃烧区；使用16.8%～18.3%低氧浓度助燃空气，使燃烧区温度降低，从而实现低氮燃烧；采用一级旋流叶片、二级旋流叶片结构，解决低氧浓度助燃空气火焰稳定性问题。 

经过本实用新型的上述技术方案对现有的燃油/燃气锅炉改造后，所产生的高温烟气温度较普通锅炉降低190℃～300℃，同时高温烟气流量较普通锅炉增加15%～25%，锅炉辐射换热面面积较普通锅炉减少30%～50%，对流换热面面积较普通锅炉增加15%～25%，在减少燃油/燃气锅炉氮氧化物排放20%～50%的情况下，锅炉出力和效率保持不变。 

优选地，所述低氮燃烧器中产生的高温烟气1180～1290℃的高温烟气流量为1250～1360m³/MW。 

优选地，所述辐射换热面面积为5.7～7.1m²/MW，对流换热面面积为22.9～28.6m²/MW。 

优选地，锅炉本体排出120～160℃的低温烟气。 

优选地，所述排烟管道中有15%～25%的低温烟气，经循环烟气冷却装置进一步冷却至80℃以下，通过循环烟气管道后与新鲜空气混合后作为所述助燃空气。 

优选地，所述燃料管道、助燃风管道、排烟管道、和/或循环烟气管道中设置流量控制阀，以控制管道中流体的流量。 

优选地，所述循环烟气冷却装置为内置式循环烟气冷却器，设置于所述锅炉本体内部或与锅炉本体联结为一体；或，所述循环烟气冷却装置为外置式循环烟气冷却器，设置于所述锅炉本体外部或与锅炉本体分离。 

优选地，所述排烟管道中15%～25%的低温烟气通过循环烟气管道以后进入助燃风机，与新鲜空气混合后作为助燃风。 

优选地，供应锅炉本体冷水的进水管中的冷水首先冷却循环烟气冷却器中的烟气，确保循环烟气冷却效果。