超低氮氧化物燃烧装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种基于燃烧气体的内部再循环以及燃料优化的超低氮氧化物燃烧装置，本发明专利技术提供一种超低氮氧化物燃烧装置，其包括：燃烧炉；燃烧器，其一侧插入于所述燃烧炉内，且所插入的一侧以及外周面与所述燃烧炉的内部面隔开规定间隔；主燃料喷射体，位于所述燃烧器的中央；辅助燃料喷射体，环绕所述主燃料喷射体，且其端部从所述燃烧器的一侧端部朝向另一侧缩进规定的间隔；燃料再循环端口，位于所述燃烧器的外周面上所述辅助燃料喷射体的端部所处的位置附近；以及传感器，用于感测产生于所述燃烧炉内的燃烧气体中所含的CO浓度。

Ultra-low nitrogen oxide combustion device

The invention relates to an ultra low NOx recycling internal combustion gas and fuel combustion optimization based on device, the invention provides an ultra low NOx combustion device comprises a combustion furnace; burner, one side of which is inserted into the combustion furnace, and the inserted side and the peripheral surface and the the internal surface of the furnace combustion of a prescribed interval; main fuel injection, located in the central burner; the auxiliary fuel injection, fuel injection around the main body, and the end of the other side of the indentation to a predetermined interval from one end of the burner; fuel recycling port, located in the outside of the burner the circumferential surface of the auxiliary fuel injection position near the end of the body; and a sensor for sensing the concentration of CO produced in the combustion furnace combustion gases contained in the.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】超低氮氧化物燃烧装置
本专利技术涉及一种基于燃烧气体的内部再循环的超低氮氧化物燃烧装置，更详细而言，涉及一种超低氮氧化物燃烧装置，在其燃烧室内产生的燃烧气体无需额外的装置即从燃烧室内部传递，而不由所述燃烧室的外部连接通道传递，通过用于实现更高效的燃烧气体流动的燃烧器的结构和燃料分配优化控制，实现更高效的燃烧气体的内部再循环。
技术介绍
现今人类的主要能源是烃类的化石燃料。但这类化石燃料燃烧后的生成物导致的环境污染问题严重。主要环境污染源有氮氧化物(NOx)、二氧化碳(CO2)，还有燃料的不完全燃烧所产生的一氧化碳(CO)和煤烟(soot)等。使用化石燃料的现有的燃烧器中，由于燃烧时的化学反应，不可避免地生成化学式为NO以及NO2的氮氧化物(NOx)。低NOx燃烧技术通过燃料和空气的混合形式、空燃比等燃烧器的结构改良而达到抑制氮氧化物生成的目的。在燃烧过程中所产生的氮氧化物与大气中的其它氧发生反应，引发烟雾以及大气臭氧增加等环境问题。特别是在这种燃烧过程中所产生的排放物(emission)对环境以及人体健康造成危害，因此各国正以越来越严格的标准来加强管制。根据生成原因，可以将氮氧化物的种类划分为热氮氧化物(ThermalNOx)、快速型氮氧化物(PromptNOx)以及燃料型氮氧化物(FuelNOx)。热氮氧化物是空气中的氮与氧在1600℃以上的高温下发生反应而生成的，快速型氮氧化物是烃类燃料燃烧时在燃烧初期生成的，燃料型氮氧化物是通过燃料中所含的氮成分的反应所生成的。在这样的氮氧化物的对策方面，由于天然气等气体燃料不含氮成分，因此对于热氮氧化物以及快速型氮氧化物的相关事项的控制有可能更为有效。氮氧化物成为光化学烟雾以及酸雨的原因，已知对动植物造成严重的影响，长久以来很多研究者研究了各种减少NOx的方法。因而目前尝试的低NOx方法有排气再循环、水或蒸汽喷射、空气及燃料的多级燃烧、选择性非催化还原反应(SNCR,selectivenon-catalyticreduction)、选择性催化还原反应(SNCR,selectivecatalyticreduction)等。最近在发达国家正尝试在后燃烧区域去除NOx的方法，认为不管是在NOx削减率还是在经济性方面都有效。作为上述的用于削减NOx的现有方法，专利文献1提供一种液体以及气体用排气再循环三级燃烧器，其为了削减氮氧化物(NOx)的生成量，对燃烧用空气与一般空气以及排气进行混合并分三级来供给，各级的混合比不同，以便使多级燃烧引起的局部高温区域的生成最小化，并且扩张燃烧区域，以实现锅炉内部的均匀加热。所述专利文献1中，作为用于使排气进行再循环的要素，具备多个排气供给管、再循环导管以及风门(damper)等额外的装置，以便使排气重新流入燃烧炉内，但是缺点在于，所述装置需要额外设置在燃烧炉的外部，因此所需的空间变大。另一方面，关于专利文献2，参照本申请人在先申请的授权专利，如图4所示，提供一种内部再循环技术，在其燃烧炉1'内产生的燃烧气体3'、4'无需额外的装置即从燃烧炉1'内部向燃烧器2'内部传递，而不通过燃烧炉的外部连接通道传递，但是缺点在于，无法有效地利用燃烧炉1'内的部分区域的燃烧气体4'的流动，并且未考虑燃料供给量的控制。【在线技术文献】【专利文献】(专利文献1)KR10-2005-0117417A(专利文献1)KR10-1512352B1
技术实现思路
所要解决的技术问题因此，本专利技术为了解决上述的问题，旨在提供一种超低氮氧化物燃烧装置，其采用内部再循环技术，该技术在向燃烧炉的中心区域供给氧化剂的同时，使产生于形成有多重火焰场的燃烧炉内的燃烧气体无需额外的装置即从燃烧炉内部传递，而不由燃烧炉的外部连接通道传递，其通过在燃烧炉内的再循环区域流动的燃烧气体的更加顺畅的再循环以及燃料分配优化控制，提升氮氧化物削减效果。解决技术问题的方案为了达成上述的目的，本专利技术提供一种超低氮氧化物燃烧装置，其包括：燃烧炉；燃烧器，其一侧插入于所述燃烧炉内，所插入的一侧以及外周面与所述燃烧炉的内部面隔开规定间隔；主燃料喷射体，位于所述燃烧器的中央；辅助燃料喷射体，环绕所述主燃料喷射体，且其端部从所述燃烧器的一侧端部朝向另一侧缩进规定的间隔；燃料再循环端口，位于所述燃烧器的外周面上的所述辅助燃料喷射体的端部所处位置附近；以及传感器，用于感测产生于所述燃烧炉内的燃烧气体中所含的CO浓度，其中，通过所述主燃料喷射体向所述燃烧炉供给主燃料，其供给量少于预设的量，并且通过所述辅助燃料喷射体向所述燃烧炉追加供给辅助燃料，其供给量等于所述主燃料相对于所述预设的量所减少的量，从而在所述燃烧炉内进行燃烧，当由所述传感器感测的所述燃烧炉内的CO浓度在预设的浓度以上时，增加所述主燃料的供给量，因所述燃烧而产生并在所述燃烧炉的内周面与所述燃烧器的外周面之间流动的燃烧气体，依靠由所述辅助燃料喷射体喷射的辅助燃料的流速而通过所述燃料再循环端口流入所述燃烧器的内部，从而进行再次燃烧。优选，进一步包括氧化剂再循环引导部，其位于所述主燃料喷射体与所述辅助燃料喷射体之间，以所述主燃料喷射体为中心，在同一圆周上隔着规定的间隔配置有多个所述辅助燃料喷射体，向所述再循环端口侧流入的燃烧气体中的一部分向所述辅助燃料喷射体之间的间隙流动而流入所述氧化剂再循环引导部，并与供应至所述主燃料喷射体的氧化剂混合而与供给至所述主燃料喷射体的主燃料一同燃烧。优选，所述氧化剂再循环引导部包括：内部再循环套管，其以所述辅助燃料喷射体为基准倾斜地配置；连接导件，其从所述内部再循环套管的后端延伸；喷嘴，其连接于所述连接导件的后端，用于改变流动的燃烧气体的移动方向。优选，所述喷嘴倾斜地配置在所述主燃料喷射体与所述氧化剂再循环引导部之间，从而减小所述氧化剂的流动空间即所述主燃料喷射体与所述氧化剂再循环引导部之间的宽度。优选，进一步包括再循环促进凸起部，其附设在所述喷嘴与所述主燃料喷射体的外部面之间，所述再循环促进凸起部增加在所述主燃料喷射体与所述氧化剂再循环引导部之间流动的燃烧气体的流速。有益效果如上所述，根据本专利技术涉及的超低氮氧化物燃烧装置，采用内部再循环技术，无需额外的装置即从燃烧室内部传递产生于燃烧炉内部的燃烧气体，而不通过所述燃烧室的外部连接通道传递。此外，通过引导燃烧气体的顺畅流动的再循环端口的结构，优化燃烧气体的再循环，随之使燃烧炉内的燃烧气体以多级形式流动而更加顺畅地燃烧，从而能够实现超低氮氧化物运行，并且基于再循环的燃烧气体与氧化剂以及燃料一同燃烧，从而使燃烧炉内的火焰稳定。此外，通过供给的燃料分配的优化控制，能够进一步削减氮氧化物。附图说明图1是本专利技术一实施例涉及的超低氮氧化物燃烧装置的侧面概略图。图2是本专利技术一实施例涉及的超低氮氧化物燃烧装置的侧面概略图，示出了超低氮氧化物燃烧装置的燃烧过程。图3是本专利技术另一实施例涉及的超低氮氧化物燃烧装置的侧面概略图，示出了超低氮氧化物燃烧装置的燃烧过程。图4是现有的燃烧装置的侧面概略图。图5是示出本专利技术涉及的超低氮氧化物燃烧装置的燃烧过程的流程图。图6示出了NOx生成量，示出了作为现有的再循环多级燃烧装置(专利文献2)而未采用再循环端口的情形下的NOx生成量以及作为本专利技术涉及的超低氮本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低氮氧化物燃烧装置，其特征在于，包括：燃烧炉(1)；燃烧器(5)，其一侧插入于所述燃烧炉(1)内，且所插入的一侧以及外周面与所述燃烧炉(1)的内部面隔开规定间隔；主燃料喷射体(10)，位于所述燃烧器(5)的中央；辅助燃料喷射体(20)，设置成环绕所述主燃料喷射体(10)，且其端部从所述燃烧器(5)的一侧端部朝向另一侧缩进规定的间隔；燃料再循环端口(21)，位于所述燃烧器(5)的外周面上的所述辅助燃料喷射体(20)的端部所处位置附近；以及传感器，用于感测产生于所述燃烧炉(1)内的燃烧气体中所含的CO浓度，其中，通过所述主燃料喷射体(10)向所述燃烧炉(1)供给主燃料，其供给量少于预设的量，通过所述辅助燃料喷射体(20)向所述燃烧炉(1)追加供给辅助燃料，其供给量等于所述主燃料相对于所述预设的量所减少的量，从而在所述燃烧炉(1)内进行燃烧，当由所述传感器感测的所述燃烧炉(1)内的CO浓度在预设的浓度以上时，增加所述主燃料的供给量，因所述燃烧而产生并在所述燃烧炉(1)的内周面与所述燃烧器(5)的外周面之间流动的燃烧气体，依靠由所述辅助燃料喷射体(20)喷射的辅助燃料的流速而通过所述燃料再循环端口(21)流入所述燃烧器(5)的内部，从而进行再次燃烧。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.06.03 KR 10-2016-0069481;2017.05.30 KR 10-2011.一种超低氮氧化物燃烧装置，其特征在于，包括：燃烧炉(1)；燃烧器(5)，其一侧插入于所述燃烧炉(1)内，且所插入的一侧以及外周面与所述燃烧炉(1)的内部面隔开规定间隔；主燃料喷射体(10)，位于所述燃烧器(5)的中央；辅助燃料喷射体(20)，设置成环绕所述主燃料喷射体(10)，且其端部从所述燃烧器(5)的一侧端部朝向另一侧缩进规定的间隔；燃料再循环端口(21)，位于所述燃烧器(5)的外周面上的所述辅助燃料喷射体(20)的端部所处位置附近；以及传感器，用于感测产生于所述燃烧炉(1)内的燃烧气体中所含的CO浓度，其中，通过所述主燃料喷射体(10)向所述燃烧炉(1)供给主燃料，其供给量少于预设的量，通过所述辅助燃料喷射体(20)向所述燃烧炉(1)追加供给辅助燃料，其供给量等于所述主燃料相对于所述预设的量所减少的量，从而在所述燃烧炉(1)内进行燃烧，当由所述传感器感测的所述燃烧炉(1)内的CO浓度在预设的浓度以上时，增加所述主燃料的供给量，因所述燃烧而产生并在所述燃烧炉(1)的内周面与所述燃烧器(5)的外周面之间流动的燃烧气体，依靠由所述辅助燃料喷射体(20)喷射的辅助燃料的流速而通过所述燃料再循环端口(21)流入所述燃烧器(5)的内部，从而进行再次燃烧。2.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：金世元，权慜晙，金大海，
申请(专利权)人：韩国生产技术研究院，
类型：发明
国别省市：韩国,KR