[发明专利]双文丘里烟气内循环低氮燃烧装置及燃烧方法

说明书

本发明揭示了一种双文丘里烟气内循环低氮燃烧装置及燃烧方法。所述装置包括多层次喉口，所述多层次喉口的外壁上开设有烟气内循环吸入口，所述多层次喉口腔内设置有烟气内循环装置，所述烟气内循环装置与所述烟气内循环吸入口对接，所述多层次喉口的出口处为高速混合气通道，助燃风通道和燃气通道设置在所述多层次喉口腔内，燃气通道的前端为喷枪，延伸出所述所述多层次喉口的出口。因此，实现了一种将喉口附近的外围烟气吸卷进入喉口内/外送气区域、与助燃空气混合后参与燃烧功能的烟气内循环式低氮燃烧装置，可以实现低氮燃烧，降低NOx的生成。

技术领域

本发明涉及燃气燃烧领域，特别是涉及一种双文丘里烟气内循环低氮燃烧装置及燃烧方法。

背景技术

以天然气、煤、石油等化石资源为燃料的锅炉排出的废气中所含的氮氧化物(NOx)是一种公认的大气污染物，职能部门为此制定了日趋收严的废气排放标准加以严控，现已推出了天然气的NOx排放必须降低至60mg、甚至30mg/Nm3以下的标准要求。

现业界普遍采用在现有锅炉上配设低氮燃烧技术装置、进行低氮达标改造的方法加以应对，并发现了适当降低燃料燃烧过程中的火焰温度及参与燃烧气体的氧含量能显著降低NOx的生成量。对于以天然气等高热值气为燃料的燃气锅炉，目前均采用低氮燃烧器+烟气外循环的低氮路线，其中所述的烟气外循环是通过从锅炉尾部导引部分温度和氧含量均相对较低的待外排烟气返回到炉膛内参与混合燃烧实现的。

但在实践中发现，由于锅炉采用烟气外循环时必须对锅炉进行增设包括烟循风机及烟循管道等外循部件，才能将部分待外排烟气导引输送到燃烧器及锅炉相关部件的特定位置处，设置比较麻烦且改造成本也较高，此外，由于工作过程中较低温烟气和常温助燃空气之间存在温差，混合时会产生冷凝水，除存在水分蒸发时需额外损耗能量外，还会导致腐蚀周围构件，也导致存在日常维护保养工作量大和日常使用成本较高的弊端，所以，从实用性和经济性角度考虑，均欠理想。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种双文丘里烟气内循环低氮燃烧装置及燃烧方法，降低易污染的氮氧化物的排放。

为解决上述技术问题，根据本发明的第一方面，提供一种双文丘里烟气内循环低氮燃烧装置，包括：

多层次喉口，所述多层次喉口的外壁上开设有烟气内循环吸入口，所述多层次喉口腔内设置有烟气内循环装置，所述烟气内循环装置与所述烟气内循环吸入口对接，所述多层次喉口的出口处为高速混合气通道，助燃风通道和燃气通道设置在所述多层次喉口腔内，燃气通道的前端为喷枪，延伸出所述所述多层次喉口的出口。

可选的，对于所述燃气通道还包括相连接的燃气管和共结进气端，所述喷枪包括中心喷枪和外围喷枪，所述共结进气端连接所述中心喷枪和所述外围喷枪。

可选的，所述多层次喉口包括喉口前端的内喉口，位于喉口近前端的中喉口和位于喉口近尾端的外喉口。

可选的，所述内喉口的主体呈圆筒状，前端部设置有内喉口内端面；所述中喉口的主体呈放缩圆筒状，前端部设置有中喉口内端面；所述外喉口的主体呈圆筒状，前端部设置有外喉口收缩内端面，在所述外喉口的主体的外壁上设置所述烟气内循环吸入口；所述中喉口匹配设置在所述内喉口和所述外喉口之间。

可选的，所述外喉口的主体的外壁与所述燃气通道之间的区域作为助燃风通道。

可选的，所述高速混合气通道包括由所述外喉口内端面与所述中喉口内端面之间的间隙构成的第一高速混合气通道，和由所述中喉口内端面与所述内喉口内端面之间的间隙构成的第二高速混合气通道。

可选的，在所述内喉口内端面上设置有稳焰装置，所述稳焰装置主体呈圆盘状，所述稳焰装置上设有稳焰风通道和冷却风通孔。