[发明专利]一种预混分级燃烧方法与装置

说明书

本发明涉及一种燃烧方法及燃烧装置，特别是一种水冷预混分级燃烧方法与装置，该方法包括以下步骤：S1，将预混气体A的空气过量系数控制为1.3～1.7，使预混气体A在富氧条件下燃烧，形成烟气A'；将预混气体B的空气过量系数控制为1～1.02，使预混气体B在贫氧条件下燃烧，形成烟气B'；S2，烟气A'与烟气B'在一次燃烧室内预混，经节流部件混合均匀后进入二次燃烧室，在二次燃烧室内发生二次燃烧，该装置包括第一燃烧机，第二燃烧机，燃烧室包括一次燃烧室、二次燃烧室，节流部件位于一次燃烧室与二次燃烧室之间，通过节流部件使富氧燃烧产生的烟气A'与贫氧燃烧产生的烟气B'充分混合并发生二次燃烧，能够充分释放燃料内的热量。

技术领域

本发明涉及一种燃烧方法及燃烧装置，特别是一种预混分级燃烧方法与装置，属于锅炉技术领域。

背景技术

预混燃烧能有效降低热力型NOx的排放。如果要获得更低的热力型NOx排放，可以通过降低燃烧温度来解决。实现燃烧温度降低的有效途径有：增加烟气中含氧量，使燃料在富氧预混条件下燃烧；降低烟气中含氧量，增加CO含量，使燃料在贫氧预混条件下燃烧。

例如公开号为CN 107246608A的中国专利公布了一种空气分级燃烧装置和空气分级配置方法，包括喉口，燃烧机，外环筒，以及与外环筒紧密贴合相接的耐火材料层，喉口与外环筒之间为外层助燃空气通道，5％～30％的助燃空气量从喉口外助燃空气通道内进入，从圆环形狭缝喷口/或圆柱状喷枪枪头喷出，减少喉口内助燃空气的配置量，在锅炉燃烧主燃区域进行整体浓淡燃烧，达到NOx的超低氮排放的目的。

但是上述专利燃烧装置产生的高温烟气中，只有外围的高温烟气才能与外层助燃空气通道内的空气充分接触进行淡燃烧，而燃烧装置中心区域的高温烟气与外层助燃空气通道内的空气间隔较远不能充分混和，高温烟气无法进行淡燃烧，排放的烟气中含有较高的还原性CO，H₂以及HCN，因此该专利燃料内的热量最终不能完全释放，燃料的热量利用率较低。除此之外，该专利只是通过燃料浓淡燃烧降低NOx排放，方法单一，并不能最大程度的降低NOx的排放量。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中富氧燃烧产生的高温烟气不能充分进行二次燃烧以及不能最大程度降低NOx排放量的问题，提供了一种预混分级燃烧方法与装置。

为实现上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种预混分级燃烧方法，包括以下步骤，

S1，将预混气体A的空气过量系数控制为1.3～1.7，使预混气体A在富氧条件下燃烧，形成烟气A'；将预混气体B的空气过量系数控制为1～1.02，使预混气体B在贫氧条件下燃烧，形成烟气B'；

S2，烟气A'与烟气B'在一次燃烧室内预混，经节流部件混合均匀后进入二次燃烧室，在二次燃烧室内发生二次燃烧。

进一步地，步骤S1中，预混气体A与预混气体B的燃烧火焰均被冷却降温。

进一步地，步骤S2中，预混后的烟气在节流部件和二次燃烧室内均被冷却降温。

本发明还提供一种预混燃烧装置，包括第一燃烧机，第二燃烧机，燃烧室包括一次燃烧室、二次燃烧室，第一燃烧机与第二燃烧机的燃烧端位于一次燃烧室内，燃烧室内还设有节流部件，节流部件位于一次燃烧室与二次燃烧室之间，第一燃烧机内的预混气体A在富氧条件下燃烧，形成烟气A'，第二燃烧机内的预混气体B在贫氧条件下燃烧，形成烟气B'，烟气A'与烟气B'在一次燃烧室内预混，经节流部件混合均匀后进入二次燃烧室，在二次燃烧室内发生二次燃烧，并燃烧完全。

进一步地，预混气体A的空气过量系数控制为1.3～1.7，预混气体B的空气过量系数控制为1～1.02。

进一步地，所述节流部件为喉口或螺旋片。