一種煙氣再循環(huán)降低NOx排放的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】一種煙氣再循環(huán)降低NOx排放的系統(tǒng)和方法,要解決用鍋爐/加熱爐煙氣再循環(huán)技術(shù)降低NOx排放的技術(shù)問題,屬鍋爐降排技術(shù)領(lǐng)域。其特征在于：鍋爐/加熱爐煙道置有旁路循環(huán)煙氣管；鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口置有空氣?煙氣混合器，助燃空氣進(jìn)口和旁路循環(huán)煙氣管分別通過空氣/或循環(huán)煙氣風(fēng)門與所述混合器進(jìn)口管道連接相通，空氣風(fēng)門和循環(huán)煙氣風(fēng)門與電動或者氣動調(diào)節(jié)儀連接。由電動或者氣動調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)空氣風(fēng)門擋板/循環(huán)煙氣風(fēng)門擋板的開度，控制進(jìn)入混合器中助燃空氣與循環(huán)煙氣量之間的配比，再由鼓風(fēng)機(jī)輸送混合氣經(jīng)過燃燒器后進(jìn)入鍋爐/加熱爐燃燒。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、適用性強(qiáng)，降低NOx效果明顯。
【專利說明】
一種煙氣再循環(huán)降低NOx排放的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及鍋爐用低NOx技術(shù)，尤其涉及一種利用煙氣再循環(huán)技術(shù)降低NOx排放的系統(tǒng)和方法，屬鍋爐降排技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在燃油、燃?xì)庖约懊悍廴紵^程中，NOx的生成是燃燒反應(yīng)的一部分。燃燒生成的氮氧化物主要是NO和NO2，統(tǒng)稱為NOx。大氣中的NOx溶于水會形成硝酸雨，損害樹木和農(nóng)作物;NOx還易與人體和動物血液中的血色素結(jié)合，造成血液缺氧而引起中樞神經(jīng)麻痹，直接損害人體健康;此外NOx還容易引起光化學(xué)煙霧以及霧霾，嚴(yán)重影響環(huán)境和損害人類健康。因此，環(huán)保法要求控制NOx排放日益嚴(yán)格。目前大氣治理方法主要分為兩類:一類是低NOx燃燒技術(shù)，控制在燃燒過程中NOx生成量;另一類是煙氣處理技術(shù)，降低煙氣中的NOx生成量。后一類方法雖然效果顯著但價格昂貴，對于工業(yè)鍋爐領(lǐng)域的普及不太現(xiàn)實(shí)。
[0003]煙氣再循環(huán)技術(shù)作為低NOx燃燒技術(shù)的一種，即在鍋爐或工業(yè)爐的出口煙道里抽取一定量的煙氣與助燃空氣相混合，混合氣輸入到燃燒器里，降低燃燒溫度同時也稀釋了助燃空氣中的氧量，對于熱力型NOx和燃料型NOx均能有效抑制，降NOx效率可達(dá)30-70%。現(xiàn)階段煙氣再循環(huán)技術(shù)應(yīng)用中，多在尾部煙道引出一循環(huán)煙氣管并連接引風(fēng)機(jī)，用該旁路循環(huán)煙氣引風(fēng)機(jī)抽取煙氣并輸送到鍋爐/加熱爐鼓風(fēng)機(jī)入口，將煙氣與空氣混合后輸入到燃燒器里。該方法中，如果沒有循環(huán)煙氣引風(fēng)機(jī)抽力，即把循環(huán)煙管直接連接到鼓風(fēng)機(jī)入口，那么僅僅依靠鼓風(fēng)機(jī)入口處的吸力不能克服循環(huán)煙氣管的阻力以及鍋爐/加熱爐的煙囪自拔力，特別是小負(fù)荷時更是如此。循環(huán)煙氣引風(fēng)機(jī)雖然能較好地抽取和輸送煙氣，但仍存在著安裝復(fù)雜，需要打地基，用電量大等問題，帶來諸多如震動等運(yùn)行問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是:提供一種鍋爐/加熱爐煙氣再循環(huán)降低NOx排放的系統(tǒng)，該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、適用性強(qiáng)，一般鍋爐/加熱爐系統(tǒng)僅需要稍加改進(jìn)即可應(yīng)用。
[0005]為達(dá)到上述目的，釆用的技術(shù)方案是:
一種煙氣再循環(huán)降低NOx排放的系統(tǒng)，包括依次先后串聯(lián)連接的鼓風(fēng)機(jī)、燃燒器、鍋爐/加熱爐、煙道和煙囪，其特征在于:所述煙道置有旁路循環(huán)煙氣管;所述鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口置有空氣-煙氣混合器，助燃空氣進(jìn)口通過空氣風(fēng)門與所述混合器進(jìn)口管道連接相通，所述旁路循環(huán)煙氣管通過循環(huán)煙氣風(fēng)門與所述混合器進(jìn)口管道相接連通，所述空氣風(fēng)門和循環(huán)煙氣風(fēng)門與電動或者氣動調(diào)節(jié)儀連接。
[0006]所述電動或者氣動調(diào)節(jié)儀通過調(diào)節(jié)空氣風(fēng)門擋板的開度和調(diào)節(jié)循環(huán)煙氣風(fēng)門擋板的開度，控制進(jìn)入混合器中助燃空氣與循環(huán)煙氣量之間的配比，再由鼓風(fēng)機(jī)輸送混合氣經(jīng)過燃燒器后進(jìn)入鍋爐/加熱爐燃燒。
[0007]鍋爐/加熱爐運(yùn)行時，特別是小負(fù)荷時，空氣風(fēng)門擋板需關(guān)小，開度足夠小的時候，少量助燃空氣進(jìn)入置于鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口的空氣-煙氣混合器;旁路循環(huán)煙氣管中部分煙氣在鼓風(fēng)機(jī)的抽離下能克服煙道煙囪的自拔力也流向鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口的空氣-煙氣混合器;需要增大負(fù)荷時，開大空氣風(fēng)門擋板，同時也開大循環(huán)煙氣風(fēng)門擋板，空氣和循環(huán)煙氣就能按一定比例進(jìn)入到空氣-煙氣混合器里；由于煙氣混入到助燃空氣中，并由鼓風(fēng)機(jī)輸送到燃燒室，降低了燃燒過程的氧的濃度及燃燒溫度。
[0008]本發(fā)明的積極效果是:通過鼓風(fēng)機(jī)進(jìn)風(fēng)口設(shè)置的空氣風(fēng)門擋板開度調(diào)節(jié)，自動抽取部分爐膛內(nèi)煙氣與助燃空氣相結(jié)合，控制空氣量與循環(huán)煙氣量之間的配比，再由鼓風(fēng)機(jī)輸送混合氣經(jīng)過燃燒器后到達(dá)燃燒室與燃料混合燃燒，防止局部高溫產(chǎn)生并縮短了煙氣在高溫區(qū)的停留時間，從而產(chǎn)生合適的、均勻的穩(wěn)定火焰，同時抑制了NOx的生成，產(chǎn)生極少量的NOx。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、方法簡便，只需要在原有鍋爐/加熱爐系統(tǒng)基礎(chǔ)上進(jìn)行簡單改進(jìn)即可，鼓風(fēng)機(jī)多采用變頻調(diào)節(jié)時，鍋爐/加熱爐系統(tǒng)的中小負(fù)荷下鼓風(fēng)機(jī)低轉(zhuǎn)速時配合空氣風(fēng)門也能產(chǎn)生足夠的吸力。循環(huán)煙氣能有效降低爐內(nèi)溫度，同時能降低煙氣和空氣混合物中的氧濃度，有利于減少熱力高溫型NOx的生成，另外也減少了中間產(chǎn)物含氮基團(tuán)和氧氣的反應(yīng)，因此也有利于減少燃料型NOx的生成。降低N O X的效果明顯。燒天然氣時，NOx濃度可降低30-70%，燒油時降低10%?35%。
【附圖說明】
[0009]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖中，I一鼓風(fēng)機(jī);2.一空氣風(fēng)門；3—循環(huán)煙氣風(fēng)門；4一煙囪；5—鍋爐/加熱爐；6—燃燒器;7—混合器；8—循環(huán)煙氣管;9一鍋爐/加熱爐煙道。
【具體實(shí)施方式】
[0012]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，一種煙氣再循環(huán)降低NOx排放的系統(tǒng)，包括依次先后串聯(lián)連接的鼓風(fēng)機(jī)1、燃燒器6、鍋爐/加熱爐5、煙道9和煙囪4，其特征在于:所述煙道9置有旁路循環(huán)煙氣管8;所述鼓風(fēng)機(jī)I的進(jìn)風(fēng)口置有空氣-煙氣混合器7，助燃空氣進(jìn)口通過空氣風(fēng)門2與所述混合器7進(jìn)口管道連接相通，所述旁路循環(huán)煙氣管8通過循環(huán)煙氣風(fēng)門3與所述混合器7進(jìn)口管道相接連通;所述空氣風(fēng)門和循環(huán)煙氣風(fēng)門與電動或者氣動調(diào)節(jié)儀連接。
[0013]所述空氣風(fēng)門2和循環(huán)煙氣風(fēng)門3由電動或者氣動調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)空氣風(fēng)門2擋板的開度和調(diào)節(jié)循環(huán)煙氣風(fēng)門3擋板的開度(用來輔助微調(diào)循環(huán)煙氣量的大小)，控制進(jìn)入混合器7中助燃空氣與循環(huán)煙氣量之間的配比，再由鼓風(fēng)機(jī)I輸送混合氣經(jīng)過燃燒器6后進(jìn)入鍋爐/加熱爐5燃燒，從而產(chǎn)生合適的、均勻的穩(wěn)定火焰，同時產(chǎn)生極少量的NOx。
[0014]實(shí)際運(yùn)行時，鼓風(fēng)機(jī)I運(yùn)轉(zhuǎn)并在其入口乃至混合器7的內(nèi)部產(chǎn)生吸力，由于混合器7的入口一般直接聯(lián)通到大氣中，故能輕易將助燃空氣吸入到混合器內(nèi)；但是由于鍋爐/加熱爐系統(tǒng)5的煙囪4有一定高度，而能產(chǎn)生一定的自拔力，再加上循環(huán)煙氣管8自身有沿程阻力，故即使循環(huán)煙氣管8上的循環(huán)煙氣風(fēng)門3全開，也不能促使煙氣經(jīng)循環(huán)煙氣風(fēng)門3流向混合器7;故而需要將混合器7入口的空氣風(fēng)門2關(guān)小到一定程度，混合器7內(nèi)產(chǎn)生的吸力足夠大克服循環(huán)煙氣流過來的阻力，就能使得少量循環(huán)煙氣流向混合器7;即鍋爐/加熱爐5出來的煙氣大部分經(jīng)鍋爐/加熱爐煙道9流向煙囪，小部分則流經(jīng)循環(huán)煙氣管8進(jìn)入混合器7。
[0015]隨著鍋爐/加熱爐5系統(tǒng)負(fù)荷升大，空氣風(fēng)門2隨之開大，循環(huán)煙氣風(fēng)門3也隨之調(diào)節(jié)開度，空氣和循環(huán)煙氣就能以一定比例在混合器7內(nèi)混合后經(jīng)鼓風(fēng)機(jī)I輸送到燃燒器6，最后在鍋爐/加熱爐5的燃燒室內(nèi)與燃料進(jìn)行燃燒。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種煙氣再循環(huán)降低NOx排放的系統(tǒng)，包括依次先后串聯(lián)連接的鼓風(fēng)機(jī)、燃燒器、鍋爐/加熱爐、煙道和煙囪，其特征在于:所述煙道置有旁路循環(huán)煙氣管;所述鼓風(fēng)機(jī)的進(jìn)風(fēng)口置有空氣-煙氣混合器，助燃空氣進(jìn)口通過空氣風(fēng)門與所述混合器進(jìn)口管道連接相通，所述旁路循環(huán)煙氣管通過循環(huán)煙氣風(fēng)門與所述混合器進(jìn)口管道相接連通;所述空氣風(fēng)門和循環(huán)煙氣風(fēng)門與電動或者氣動調(diào)節(jié)儀連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述煙氣再循環(huán)降低NOx排放的系統(tǒng)的降排方法，其特征在于:所述電動或者氣動調(diào)節(jié)儀通過調(diào)節(jié)空氣風(fēng)門擋板的開度和調(diào)節(jié)循環(huán)煙氣風(fēng)門擋板的開度，控制進(jìn)入混合器中助燃空氣與循環(huán)煙氣量之間的配比，再由鼓風(fēng)機(jī)輸送混合氣經(jīng)過燃燒器后進(jìn)入鍋爐/加熱爐燃燒。
【文檔編號】F23N3/00GK105841143SQ201610351104
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月25日
【發(fā)明人】陳寶明, 徐正, 岳小俊, 韋能權(quán)
【申請人】上海華之邦科技股份有限公司