[发明专利]一种多燃料低氮燃烧器

说明书

本发明公开了一种多燃料低氮燃烧器，包括固定罩壳、独立风室、中心风组、一次风组、二次风组、分级风组、天然气喷射装置及化工废气喷射装置；分级风组包括设于二次风管外的分级风管、设于分级风管内的分级风调节器，分级风管的进风口位于配风室内；天然气喷射装置包括数根天然气喷枪，每根天然气喷枪的后端与天然气集箱相连；化工废气喷射装置包括前端设于分级风管内的数根化工废气喷枪，其后端与化工废气集箱相联；本发明能同时适用于多维度燃料，经济性好，并实现空气多级分级可调技术，在不同燃料实现配风的快速调整，从而降低炉膛内燃烧温度，有效兼顾化工废气与天然气、燃油等燃料的高效、低氮燃烧。

技术领域

本发明涉及一种燃烧器，特别是用于锅炉的多燃料低氮燃烧器。

背景技术

在石化行业，生产工艺过程中产生的驰放气、合成气、尾气等化工废气量较大，这些化工废气一般含有H2、CO、CH4等可燃成份，热值一般在2500kcal/Nm3左右，根据H2、CO成份的不同，热值有一定波动；为了能源的综合利用，石化行业都将其作为能源利用，通过锅炉燃烧的方式产生热能发电或者供热。然而，由于存在化工废气供运不稳定的情况，同时需要天然气、油等作为备用燃料；根据燃料的燃烧特性不同，不同的燃料需要设计不同的燃烧器来适应燃料的燃烧，现有的燃烧器多以天然气或燃油来设计，但如果每种燃料都设计独立的燃烧器，燃烧系统将非常复杂，锅炉也存在炉膛过大、参数难以保证、投资不经济等问题。

对于天然气，主要成份为CH4，有较快的燃烧速度和较高的理论燃烧温度，常规燃烧NOx排放较高；驰放气、合成气、尾气等化工废气是一种中低热值气，主要由H2和CO组成，其中H2成份约占40-80%，CO成份约占15-50%，因氢气含量较高，使得此类型化工废气的燃烧特性类似于氢气，具有较快的燃烧速度，较高的理论燃烧温度，并且火焰行程短，回火趋势强。中国科学院工程热物理研究所的研究者在论文《氢含量对氢气/甲烷混合气扩散燃烧特性的影响研究》中还发现，随着氢气占比的增加，氢气和甲烷混合气体的燃烧温度升高，NOx排放随之增大，火焰行程变短，燃烧稳定性增加，火焰难以吹熄。另外由于化工气与天然气元素的不同，相同输入热量的天然气与化工废气相比，天然气的理论空气耗量需要增加约25%，这导致现有燃烧器无法适应多种燃料的配风需要，配风不好将影响燃烧效果，也难以实现低氮燃烧。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种多燃料低氮燃烧器，它能同时适用于多维度燃料，经济性好，并实现空气多级分级可调技术，在不同燃料燃烧工况下，实现配风的快速调整，从而降低炉膛内燃烧温度，获得较低的NOx排放，有效兼顾化工废气与天然气、燃油等燃料的高效、低氮燃烧。

为了达到上述目的，本发明的一种多燃料低氮燃烧器，包括固定罩壳、独立风室、中心风组、一次风组、二次风组；独立风室包括相连的配风室和配风管；中心风组包括中心风管、与独立风室相连的连接管；一次风组包括设于中心风管外的套筒、稳燃盘；二次风组包括设于套筒外的一二次风中间夹环和二次风管；套筒和二次风管均与配风室相连；其特征在于：还包括分级风组、天然气喷射装置及化工废气喷射装置；分级风组包括设于二次风管外的分级风管、设于分级风管内的分级风调节器， 分级风管的进风口位于配风室内；天然气喷射装置包括布置在稳燃盘与一二次风中间夹环之间的数根天然气喷枪，每根天然气喷枪的后端与天然气集箱相连；化工废气喷射装置包括前端设于分级风管内的数根化工废气喷枪，其后端与化工废气集箱相联；