【技术实现步骤摘要】
一种燃料侧烟气再循环氮燃烧器及其燃烧方法
本专利技术涉及一种燃料侧烟气再循环氮燃烧器及其燃烧方法,属于燃烧
技术介绍
氮氧化物(NOx)是大气污染的主要污染源物之一,其是形成PM2.5的重要前驱物。大气污染问题引起越来越广泛的关注,大气污染排放标准也愈发严格。氮氧化物的生成途径包括热力型、快速型和燃料型等,对于天然气燃烧而言,其主要生成途径是热力型和快速型。因而控制天然气燃料氮氧化物生成也主要从控制燃烧温度分布,燃烧停留时间等方面进行。目前超低氮燃烧器的主要技术路线包括水冷预混燃烧、烟气再循环、烟气内循环等。传统的烟气再循环方法通过将烟气从炉膛尾部引出加入到助燃空气中,降低氧分压,降低燃烧温度,从而降低NOx。但其容易造成燃烧不稳定,产生较大的噪声和振动,是限制烟气再循环技术发展的主要原因。采用烟气内循环高速引射成为低氮燃烧器采用的热门方法。在这种燃烧器中,周向风和主燃料都有较高的速度,造成两级引射效果,分别将主燃料和空气稀释,从而延缓燃烧,降低氮氧化物。然而,这种燃烧器通常容易受到炉膛限制,易受炉膛内压力波动影响。通常需要较大的炉膛直径,以获得充足的内循环烟气量,也使得其对炉膛的适应性较差。由此可见,现有技术存在的主要问题是降低氮氧化物和燃烧稳定性的矛盾,以及炉膛适应度差的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种燃料侧烟气再循环预混燃烧器及其燃烧方法,利用烟气内循环降低氮氧化物,实现不同循环烟气与燃料的分区混合,同时提高燃烧稳定性,实现NOx排 ...
【技术保护点】
1.一种燃料侧烟气再循环低氮燃烧器,其特征在于,所述燃烧器包括由里到外依次同轴设置的值班燃料管(6)、空气流道(4)和主燃料混合通道(5),以及燃料分配环管(3)和再循环烟气分配环管(12);所述主燃料混合通道(5)入口端封闭;所述燃料分配环管(3)环绕着设置在空气流道(4)外且位于所述主燃料混合通道(5)入口端一侧;所述燃料分配环管(3)设置有值班燃料分配管(13)和若干主燃料分配管(1),分别与值班燃料管(6)和主燃料混合通道(5)连通,且所述值班燃料分配管(13)穿过所述空气流道(4)与所述值班燃料管(6)相连,所述主燃料分配管(1)呈轴向通入所述燃料混合通道(5);/n所述再循环烟气分配环管(12)环绕着设置在所述燃料混合通道(5)入口端外侧,且其内侧沿径向设置有若干烟气连通管(2)通入所述燃料混合通道(5);以燃料喷出方向为前,所述主燃料混合通道(5)内前部设置有若干旋流片(11)且在所述旋流片(11)的前端形成旋流混合区;/n所述值班燃料管(6)前端封闭,且其前部壁面环绕着设置有若干值班燃料口(9);/n所述值班燃料管(6)前部设置有值班燃料预混腔(8),且所述值班燃料管( ...
【技术特征摘要】
1.一种燃料侧烟气再循环低氮燃烧器,其特征在于,所述燃烧器包括由里到外依次同轴设置的值班燃料管(6)、空气流道(4)和主燃料混合通道(5),以及燃料分配环管(3)和再循环烟气分配环管(12);所述主燃料混合通道(5)入口端封闭;所述燃料分配环管(3)环绕着设置在空气流道(4)外且位于所述主燃料混合通道(5)入口端一侧;所述燃料分配环管(3)设置有值班燃料分配管(13)和若干主燃料分配管(1),分别与值班燃料管(6)和主燃料混合通道(5)连通,且所述值班燃料分配管(13)穿过所述空气流道(4)与所述值班燃料管(6)相连,所述主燃料分配管(1)呈轴向通入所述燃料混合通道(5);
所述再循环烟气分配环管(12)环绕着设置在所述燃料混合通道(5)入口端外侧,且其内侧沿径向设置有若干烟气连通管(2)通入所述燃料混合通道(5);以燃料喷出方向为前,所述主燃料混合通道(5)内前部设置有若干旋流片(11)且在所述旋流片(11)的前端形成旋流混合区;
所述值班燃料管(6)前端封闭,且其前部壁面环绕着设置有若干值班燃料口(9);
所述值班燃料管(6)前部设置有值班燃料预混腔(8),且所述值班燃料管(6)探入所述值班燃料预混腔(8)一端呈“凸”设置使得所述值班燃料口(9)位于所述值班燃料预混腔(8)中;所述值班燃料预混腔(8)一侧还设置有中心空气口(7),且若干中心空气口(7)环绕所述值班燃料管(6)布置;所述值班燃料预混腔(8)出口端设置有旋流盘(10);
所述值班燃料预混腔(8)设置在所述空气流道(4)中,且所述值班燃料预混腔(8)与所述空气流道(4)之间形成环形空气喷口,且所述环形空气喷口按空气流速为30~50m/s设置。
2.根据权利要求1所述的燃料侧烟气再循环低氮燃烧器,其特征在于,所述旋流盘(10)与值班燃料预混腔(8)出口距离L2与所述旋流盘直径Dx之间有0.5<L2/Dx<1.5;所述旋流盘(10)上设置有若干旋流缝(101)和直流喷口(102),所述直流喷口(102)均匀设置在所述旋流盘(10)中心,所述旋流缝(101)与所述旋流盘(10)径向夹角为β2,且30°<β2<60°;所述旋流盘(10)按照旋流数为0.4~0.55设置。
3.根据权利要求2所述的燃料侧烟气再循环低氮燃烧器,其特征在于,所述旋流盘(10)还设置有旋流叶片(103),...
【专利技术属性】
技术研发人员:卓建坤,孙芳芳,李海龙,张渝,李尚鹏,姚强,
申请(专利权)人:清华大学,
类型:发明
国别省市:北京;11
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