缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備及方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備及方法。所述的設(shè)備，包括空氣預(yù)熱器、混合氣體箱、鼓風(fēng)機(jī)、鍋爐煙氣回流煙管、新鮮空氣風(fēng)管和鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管，空氣預(yù)熱器的煙氣入煙室的一端與鍋爐的煙氣出口相通，并通過鍋爐煙氣回流煙管與混合氣體箱相通，空氣預(yù)熱器的新鮮空氣出氣口通過新鮮空氣風(fēng)管與混合氣體箱相通，混合氣體箱與鼓風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口相通，鼓風(fēng)機(jī)通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管與鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室入風(fēng)口相通。鼓風(fēng)機(jī)通過鍋爐煙氣回流煙管和新鮮空氣風(fēng)管分別抽取鍋爐煙氣和新鮮空氣，到混合氣體箱內(nèi)混合均勻后，通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管被送進(jìn)鍋爐內(nèi)，各種氣體在鍋爐爐膛內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，達(dá)到消除或大幅減少氮氧化物的作用。
【專利說明】缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備及方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明申請(qǐng)涉及一種缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備及方法，涉及到中小型工業(yè)層燃鍋爐的技術(shù)改造，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能以及減輕鍋爐燃燒時(shí)氮氧化物的產(chǎn)生量，從而達(dá)到節(jié)能減排、改善環(huán)境的目的。

【背景技術(shù)】
[0002]燃料在鍋爐中的三種燃燒方式為層狀燃燒、沸騰式燃燒、懸浮式燃燒。層狀燃燒就是將燃料置于固定或移動(dòng)的爐排上，形成均勻的、有一定厚度的料層，空氣從爐排底部通入，通過燃料層進(jìn)行燃燒反應(yīng)，采用層狀燃燒的鍋爐叫層燃爐。層燃爐根據(jù)爐排形式不同又分為:手燒爐、機(jī)械加煤爐，其中機(jī)械加煤爐有鏈條爐、振動(dòng)排爐、往復(fù)推動(dòng)排爐、拋煤爐等。
[0003]現(xiàn)有的鍋爐燃燒，鍋爐煙氣外排不經(jīng)過回流處理，使得外排的鍋爐煙氣氮氧化物濃度及溫度較高，造成廢氣排放超標(biāo)及熱污染；鍋爐鼓風(fēng)機(jī)的鼓風(fēng)溫度是常溫氣體，使得鍋爐外排煙氣的余熱得不到有效利用，浪費(fèi)寶貴的燃料。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明申請(qǐng)為了提高鍋爐的燃燒效率和降低氮氧化物的產(chǎn)生量，提供一種缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備及其方法。
[0005]本發(fā)明申請(qǐng)的一個(gè)目的是提供一種實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備。
[0006]具體來說，本發(fā)明申請(qǐng)所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備，包括空氣預(yù)熱器、混合氣體箱、鼓風(fēng)機(jī)、鍋爐煙氣回流煙管、新鮮空氣風(fēng)管和鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管，空氣預(yù)熱器的煙氣入煙室的一端與鍋爐的煙氣出口相通，并通過鍋爐煙氣回流煙管與混合氣體箱相通，空氣預(yù)熱器的新鮮空氣出氣口通過新鮮空氣風(fēng)管與混合氣體箱相通，混合氣體箱與鼓風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口相通，鼓風(fēng)機(jī)通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管與鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室入風(fēng)口相通，為鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室提供混合氣體。
[0007]進(jìn)一步的，所述鍋爐煙氣回流煙管的一端通過焊接連接空氣預(yù)熱器的煙氣入煙室，另一端通過焊接與混合氣體箱連接。
[0008]進(jìn)一步的，所述的鍋爐煙氣回流管上設(shè)有第一閥門，用來控制煙氣回流氣體量的大小。
[0009]進(jìn)一步的，所述的新鮮空氣風(fēng)管的一端通過焊接連接空氣預(yù)熱器的新鮮空氣出氣口，另一端通過焊接與混合氣體箱連接。
[0010]進(jìn)一步的，所述的新鮮空氣風(fēng)管上設(shè)有第二閥門，控制補(bǔ)充的新鮮預(yù)熱空氣的空氣量大小。
[0011]所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備及方法，通過調(diào)節(jié)上述兩個(gè)閥門，控制兩股氣體的風(fēng)量。
[0012]更進(jìn)一步的，所述鍋爐煙氣回流煙管與第一閥門通過法蘭與螺絲連接。
[0013]進(jìn)一步的，所述鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管與鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口用法蘭和螺栓連接，所述鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管與混合氣體箱通過焊接連接。
[0014]本發(fā)明申請(qǐng)的另一個(gè)目的是提供缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的方法，所述方法使用上述的設(shè)備，空氣預(yù)熱器的煙氣入煙室的一端與鍋爐的煙氣出口相通，并通過鍋爐煙氣回流煙管與混合氣體箱相連，空氣預(yù)熱器的新鮮空氣出氣口通過新鮮空氣風(fēng)管與混合氣體箱相通，混合氣體箱與鼓風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口相連，鼓風(fēng)機(jī)通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管與鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室入風(fēng)口相連，為鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室提供混合氣，鍋爐煙氣回流煙管內(nèi)的煙氣回流使得鍋爐內(nèi)部的二氧化碳濃度較高，造成鍋爐內(nèi)部的燃料缺氧燃燒，回流的二氧化碳和碳黑顆粒及燃料生成碳，在此燃燒溫度及缺氧條件下會(huì)形成下列反應(yīng):C+C02= 2C0，2C+02= 2CO ;鍋爐氮氧化物排放的主要來源是燃料型氮氧化物，既燃料中的有機(jī)氮在較低的溫度燃燒時(shí)能快速生成的一氧化氮，占鍋爐廢氣排放的氮氧化物比例超過90% ;當(dāng)生成的一氧化氮遇到缺氧燃燒條件下產(chǎn)生的很高濃度的一氧化碳時(shí)，在此溫度條件下會(huì)發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng):2CO+2NO = 2C02+N2,即將生成的一氧化氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)猓瑥亩鴮?shí)現(xiàn)在燃燒過程中去除絕大部分燃料型氮氧化物，達(dá)到減少氮氧化物產(chǎn)生量的減排效果。
[0015]進(jìn)一步的，上述方法中，補(bǔ)充鍋爐的新鮮空氣通過空氣預(yù)熱器的預(yù)熱，使鍋爐煙氣的外排溫度降低，并充分利用鍋爐煙氣中的余熱，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
[0016]進(jìn)一步的，上述方法中，所述鼓風(fēng)機(jī)從混合氣體箱里抽取鍋爐回流煙氣和經(jīng)過空氣預(yù)熱器預(yù)熱的新鮮空氣的混合氣體，送到鍋爐下端的一次風(fēng)風(fēng)室里。
[0017]本發(fā)明缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備及方法的工作過程是:鼓風(fēng)機(jī)通過鍋爐煙氣回流煙管和新鮮空氣風(fēng)管分別抽取鍋爐煙氣和新鮮空氣，到混合氣體箱內(nèi)混合均勻后，通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管被送進(jìn)鍋爐內(nèi)，各種氣體在鍋爐爐膛內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，達(dá)到消除或大幅減少氮氧化物的作用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本發(fā)明申請(qǐng)所述的實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；其中，I為鍋爐、11為煙氣出口、12為入風(fēng)口、2為空氣預(yù)熱器、3為煙氣入煙室、41為第一閥門、42為第二閥門、5為鍋爐煙氣回流煙管、6為新鮮空氣風(fēng)管、7為混合氣體箱、8為鼓風(fēng)機(jī)、9為鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對(duì)本發(fā)明申請(qǐng)所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備及其方法做非限制性的說明。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明申請(qǐng)所述的實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備，包括空氣預(yù)熱器2、混合氣體箱7、鼓風(fēng)機(jī)8、鍋爐煙氣回流煙管5、新鮮空氣風(fēng)管6和鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管9，空氣預(yù)熱器2的煙氣入煙室3的一端與鍋爐I的煙氣出口 11相通，并通過鍋爐煙氣回流煙管5與混合氣體箱7相通，空氣預(yù)熱器2的新鮮空氣出氣口通過新鮮空氣風(fēng)管6與混合氣體箱7相通，混合氣體箱7與鼓風(fēng)機(jī)8的入風(fēng)口相通，鼓風(fēng)機(jī)8通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管9與鍋爐I的一次風(fēng)風(fēng)室入風(fēng)口 12相通，為鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室提供混合氣體。進(jìn)一步的，所述鍋爐煙氣回流煙管5的一端通過焊接連接空氣預(yù)熱器的煙氣入煙室3，另一端通過焊接與混合氣體箱7連接，所述的鍋爐煙氣回流管5上設(shè)有第一閥門41，用來控制煙氣回流氣體量的大小，所述的新鮮空氣風(fēng)管6上設(shè)有第二閥門42，控制補(bǔ)充的新鮮預(yù)熱空氣的空氣量大小，通過調(diào)節(jié)上述兩個(gè)閥門，控制兩股氣體的風(fēng)量，進(jìn)一步的，所述鍋爐煙氣回流煙管5與第一閥門41通過法蘭與螺絲連接，所述新鮮空氣風(fēng)管6與第二閥門42通過法蘭與螺絲連接，所述鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管9與鼓風(fēng)機(jī)8的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口用法蘭和螺栓連接，所述鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管9與混合氣體箱7通過焊接連接。
[0021]本發(fā)明申請(qǐng)的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備及方法，所述方法使用上述的設(shè)備，空氣預(yù)熱器的煙氣入煙室的一端與鍋爐的煙氣出口相通，并通過鍋爐煙氣回流煙管與混合氣體箱相連，空氣預(yù)熱器的新鮮空氣出氣口通過新鮮空氣風(fēng)管與混合氣體箱相連，混合氣體箱與鼓風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口相連，鼓風(fēng)機(jī)通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管與鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室入風(fēng)口相連，為鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室提供混合氣，鍋爐煙氣回流煙管內(nèi)的煙氣回流使得鍋爐內(nèi)部的二氧化碳濃度較高，造成鍋爐內(nèi)部的燃料缺氧燃燒，回流的二氧化碳和碳黑顆粒及燃料生成碳，在此燃燒溫度及缺氧條件下會(huì)形成下列反應(yīng):C+C02= 2CO，2C+02= 2CO ;鍋爐氮氧化物排放的主要來源是燃料型氮氧化物，既燃料中的有機(jī)氮在較低的溫度燃燒時(shí)能快速生成的一氧化氮，占鍋爐廢氣排放的氮氧化物比例超過90% ;當(dāng)生成的一氧化氮遇到缺氧燃燒條件下產(chǎn)生的很高濃度的一氧化碳時(shí)，在此溫度條件下會(huì)發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng):2CO+2NO = 2C02+N2,即將生成的一氧化氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)?，從而?shí)現(xiàn)在燃燒過程中去除絕大部分燃料型氮氧化物，達(dá)到減少氮氧化物產(chǎn)生量的減排效果，上述方法中，補(bǔ)充鍋爐的新鮮空氣通過空氣預(yù)熱器的預(yù)熱，使鍋爐煙氣的外排溫度降低，并充分利用鍋爐煙氣中的余熱，達(dá)到節(jié)能減排的目的，上述方法中，所述鼓風(fēng)機(jī)從混合氣體箱里抽取鍋爐回流煙氣和經(jīng)過空氣預(yù)熱器預(yù)熱的新鮮空氣的混合氣體，送到鍋爐下端的一次風(fēng)風(fēng)室里。
[0022]本發(fā)明缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備及方法，鼓風(fēng)機(jī)通過鍋爐煙氣回流煙管和新鮮空氣風(fēng)管分別抽取鍋爐煙氣和新鮮空氣，到混合氣體箱內(nèi)混合均勻后，通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管被送進(jìn)鍋爐內(nèi)，各種氣體在鍋爐爐膛內(nèi)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，達(dá)到消除或大幅減少氮氧化物的作用。
[0023]應(yīng)該理解的是，上述內(nèi)容包括附圖，均是為了公眾更好地理解所述技術(shù)內(nèi)容，而非對(duì)上述技術(shù)內(nèi)容限制，事實(shí)上，凡以相同或相近的原理，對(duì)上述技術(shù)方案進(jìn)行的修改或改進(jìn)，以實(shí)現(xiàn)基本相同的技術(shù)目的，則都在本發(fā)明申請(qǐng)要求保護(hù)的技術(shù)方案之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備，其特征在于:包括空氣預(yù)熱器、混合氣體箱、鼓風(fēng)機(jī)、鍋爐煙氣回流煙管、新鮮空氣風(fēng)管和鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管，空氣預(yù)熱器的煙氣入煙室的一端與鍋爐的煙氣出口相通，并通過鍋爐煙氣回流煙管與混合氣體箱相通，空氣預(yù)熱器的新鮮空氣出氣口通過新鮮空氣風(fēng)管與混合氣體箱相通，混合氣體箱與鼓風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口相通，鼓風(fēng)機(jī)通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管與鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室入風(fēng)口相通，為鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室提供混合氣體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備，其特征在于:所述鍋爐煙氣回流煙管的一端通過焊接連接空氣預(yù)熱器的煙氣入煙室，另一端通過焊接與混合氣體箱連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備，其特征在于:所述新鮮空氣風(fēng)管的一端通過焊接連接空氣預(yù)熱器的新鮮空氣出風(fēng)口，另一端通過焊接與混合氣體箱連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備，其特征在于:所述的鍋爐煙氣回流管上設(shè)有第一閥門，用來控制煙氣回流氣體量的大小。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備，其特征在于:所述的新鮮空氣風(fēng)管上設(shè)有第二閥門，控制補(bǔ)充的新鮮預(yù)熱空氣的空氣量大小。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備，其特征在于:所述鍋爐煙氣回流煙管與第一閥門通過法蘭與螺絲連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備，其特征在于:所述新鮮空氣風(fēng)管與第二閥門通過法蘭與螺絲連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的設(shè)備，其特征在于:所述鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管與風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口和出風(fēng)口用法蘭和螺栓連接，所述鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管與混合氣體箱通過焊接連接。
9.一種缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的方法，其特征在于:所述方法使用權(quán)利要求1-8的設(shè)備，空氣預(yù)熱器的煙氣入煙室的一端與鍋爐的煙氣出口相通，并通過鍋爐煙氣回流煙管與混合氣體箱相連，空氣預(yù)熱器的新鮮空氣出氣口通過新鮮空氣風(fēng)管與混合氣體箱相通，混合氣體箱與鼓風(fēng)機(jī)的入風(fēng)口相連，鼓風(fēng)機(jī)通過鼓風(fēng)機(jī)風(fēng)管與鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室入風(fēng)口相連，為鍋爐的一次風(fēng)風(fēng)室提供混合氣，鍋爐煙氣回流煙管內(nèi)的煙氣回流使得鍋爐內(nèi)部的二氧化碳濃度較高，造成鍋爐內(nèi)部的燃料缺氧燃燒，回流的二氧化碳和碳黑顆粒及燃料生成碳，在此燃燒溫度及缺氧條件下會(huì)形成下列反應(yīng):C+C02 =2C0，2C+02= 2C0 ;鍋爐氮氧化物排放的主要來源是燃料型氮氧化物，既燃料中的有機(jī)氮在較低的溫度燃燒時(shí)能快速生成的一氧化氮，占鍋爐廢氣排放的氮氧化物比例超過90% ;當(dāng)生成的一氧化氮遇到缺氧燃燒條件下產(chǎn)生的很高濃度的一氧化碳時(shí)，在此溫度條件下會(huì)發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng):2CO+2NO = 2C02+N2,即將生成的一氧化氮轉(zhuǎn)化成氮?dú)?，從而?shí)現(xiàn)在燃燒過程中去除絕大部分燃料型氮氧化物，達(dá)到減少氮氧化物產(chǎn)生量的減排效果。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的缺氧富二氧化碳?xì)怏w實(shí)現(xiàn)低氮燃燒的氣體混合比例控制的方法，其特征在于:上述方法中，補(bǔ)充鍋爐的新鮮空氣通過空氣預(yù)熱器的預(yù)熱，使鍋爐煙氣的外排溫度降低，并充分利用鍋爐煙氣中的余熱，達(dá)到節(jié)能減排的目的。
【文檔編號(hào)】F23L15/00GK104501203SQ201410804389
【公開日】2015年4月8日 申請(qǐng)日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】程學(xué)勤, 葉平 申請(qǐng)人:深圳市山水樂環(huán)?？萍加邢薰?br>