一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的系統(tǒng)，包括：至少一燃料主路，以及從該燃料主路分出的多個支路；至少一燃料總量調(diào)節(jié)閥，在燃燒器運行過程中，所述燃料總量調(diào)節(jié)閥用于控制燃料總量；至少兩個調(diào)節(jié)機構(gòu)。通過本實用新型，可以在很大幅度上調(diào)節(jié)空間中的燃料分配，從而控制混合過程及當(dāng)量比分配，在很大程度上能調(diào)節(jié)火焰長度、直徑及NOx排放，從而克服現(xiàn)有的以調(diào)節(jié)空氣為主的只能小幅度改變火焰結(jié)構(gòu)及NOx排放的調(diào)節(jié)方法。
【專利說明】
一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及一種調(diào)節(jié)燃燒器燃料分配為主的系統(tǒng)，尤其涉及一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物(NOx)排放的系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，燃燒器的火焰結(jié)構(gòu)及氮氧化物(NOx)調(diào)節(jié)方法多以調(diào)節(jié)空氣側(cè)為主，燃料側(cè)分配一般為固定分配，例如將空氣分為一次風(fēng)與二次風(fēng)，調(diào)節(jié)某一機構(gòu)使得一二次風(fēng)比例發(fā)生變化;例如調(diào)節(jié)旋流盤前后位置，使得空氣流道面積發(fā)生改變，通過旋流器及空氣流道的風(fēng)量發(fā)生改變。調(diào)節(jié)火焰結(jié)構(gòu)及NOx分配的關(guān)鍵點在于調(diào)節(jié)空間中的燃料與空氣混合過程，使得空間中的當(dāng)量比與流場相匹配，其中燃料量與空氣的空間分配就相當(dāng)重要。以空氣側(cè)為主的調(diào)節(jié)方式調(diào)節(jié)能力相當(dāng)有限，這是因為空氣量往往很大，一般是燃料量的10倍，空氣側(cè)調(diào)節(jié)機構(gòu)只能小幅度改變空氣分配及流速，對空間中燃料分配及混合過程作用很小，因此只能在很小范圍內(nèi)調(diào)節(jié)空間中當(dāng)量比，從而只能小幅度改變火焰結(jié)構(gòu)及NOx排放。因此，需要開發(fā)一種新的調(diào)節(jié)方式，使得燃燒器能在很大范圍內(nèi)快速地調(diào)節(jié)火焰結(jié)構(gòu)及NOx排放。
[0003]煙氣再循環(huán)技術(shù)運用于燃燒器時，會帶來燃燒不穩(wěn)定問題，進而導(dǎo)致火焰脈動甚至熄火，帶來很大的安全隱患問題，使用空氣側(cè)調(diào)節(jié)很難改善此類問題，需要開發(fā)新的調(diào)節(jié)方案。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型還提出一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的系統(tǒng):
[0005]所述系統(tǒng)包括至少一燃料總量調(diào)節(jié)閥，在燃燒器運行過程中，所述燃料總量調(diào)節(jié)閥用于控制燃料總量；
[0006]所述系統(tǒng)包括至少兩個調(diào)節(jié)機構(gòu)，在燃料總量不變的情況下，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)分別調(diào)節(jié)每一路燃料上，使得每一路燃料比例具備被大幅度調(diào)節(jié)的能力，以及使得火焰長度、直徑能夠被大幅度調(diào)節(jié)，和/或使得氮氧化物排放能夠被大幅度調(diào)節(jié)。
[0007]其中，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)為電子比調(diào)節(jié)的執(zhí)行器或者手閥；具體地，每一路上均有電子比調(diào)節(jié)的執(zhí)行器或者手閥，各路燃料按照各路阻力大小進行自動分配。
[0008]其中，空氣側(cè)采用固定結(jié)構(gòu)或微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配。
[0009]其中，空氣側(cè)采用固定結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括:在調(diào)節(jié)燃料分配比例時，燃燒器的其余結(jié)構(gòu)均保持原有狀態(tài)，不做改變;所述其余結(jié)構(gòu)是指燃燒器排除燃料噴口及燃料管道的結(jié)構(gòu);所述固定結(jié)構(gòu)為燃燒器本身的空氣流道、旋流盤、穩(wěn)焰盤或鈍體等。
[0010]其中，空氣側(cè)采用微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括:
[0011 ] (I)調(diào)節(jié)空氣執(zhí)行器風(fēng)門開度，使得風(fēng)量與燃料量相配合；
[0012]和/或
[0013](2)空氣流道與旋流盤均為錐形，通過旋流盤前后移動調(diào)節(jié)空氣流量及流速。
[0014]其中，所述方法還包括:空氣側(cè)加入旋流盤或鈍體以穩(wěn)定火焰。
[0015]其中，燃料空間的噴射方向可調(diào);具體地，燃料可沿軸向、徑向或與軸向呈一定角度噴出。
[0016]本實用新型還提出一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括:
[0017]至少一燃料主路，以及從該燃料主路分出的多個支路，每個支路的燃料能夠通過各自的噴管通入燃燒器;其中:
[0018]所述燃料主路受控于燃料總量調(diào)節(jié)閥，所述燃料總量調(diào)節(jié)閥能夠使得燃料總量處于某一總量不變的情況下；
[0019]所述每個支路受控于各自的調(diào)節(jié)機構(gòu)，在具體某一燃料總量不變的情況下，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)能夠使得每一路燃料比例具備被大幅度調(diào)節(jié)的能力，以及使得火焰長度、直徑能夠被大幅度調(diào)節(jié)，和/或使得氮氧化物排放能夠被大幅度調(diào)節(jié)。
[0020]其中，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)為電子比調(diào)節(jié)的執(zhí)行器或者手閥；具體地，每一路上均有電子比調(diào)節(jié)的執(zhí)行器或者手閥，各路燃料按照各路阻力大小進行自動分配。
[0021 ]其中，空氣側(cè)采用固定結(jié)構(gòu)或微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配。
[0022]其中，空氣側(cè)采用固定結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括:在調(diào)節(jié)燃料分配比例時，燃燒器的其余結(jié)構(gòu)均保持原有狀態(tài)，不做改變;所述其余結(jié)構(gòu)是指燃燒器排除燃料噴口及燃料管道的結(jié)構(gòu);所述固定結(jié)構(gòu)為燃燒器本身的空氣流道、旋流盤、穩(wěn)焰盤或鈍體。
[0023]其中，空氣側(cè)采用微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括:
[0024](I)調(diào)節(jié)空氣執(zhí)行器風(fēng)門開度，使得風(fēng)量與燃料量相配合；
[0025]和/或
[0026](2)空氣流道與旋流盤均為錐形，通過旋流盤前后移動調(diào)節(jié)空氣流量及流速。
[0027]其中，燃料空間的噴射方向可調(diào)；具體地，燃料可沿軸向、徑向或與軸向呈一定角度噴出。
[0028]通過本實用新型，可以在很大幅度上調(diào)節(jié)空間中的燃料分配，從而控制混合過程及當(dāng)量比分配，在很大程度上能調(diào)節(jié)火焰長度、直徑及NOx排放，從而克服現(xiàn)有的以調(diào)節(jié)空氣為主的只能小幅度改變火焰結(jié)構(gòu)及NOx排放的調(diào)節(jié)方法。
[0029]本專利的調(diào)節(jié)方式可與煙氣再循環(huán)技術(shù)結(jié)合，大大改善煙氣再循環(huán)帶來的燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象，使得火焰在很高的煙氣再循環(huán)率下仍能穩(wěn)定燃燒。
【附圖說明】
[0030]圖1為本實用新型的調(diào)節(jié)裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0031 ]下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細(xì)說明。
[0032]圖1為本實用新型的調(diào)節(jié)裝置示意圖。所述調(diào)節(jié)裝置包括至少一個燃料
[0033]調(diào)節(jié)閥，所述燃料總量調(diào)節(jié)閥安裝于主路上。從該主路分出兩個支路，所述支路上分別安裝有調(diào)節(jié)機構(gòu)，在圖中為第一燃料調(diào)節(jié)閥和第二燃料調(diào)節(jié)閥。
[0034]圖1所示的為本實用新型的一種實施例，在該實施例中，僅對兩路燃料的調(diào)節(jié)裝置作了說明。在實際操作中，燃料可以分為3路、4路或者更多路。因此支路可以為多個，在每個支路上均安裝有燃料調(diào)節(jié)閥。
[0035]本專利的有益效果是，可以在很大幅度上調(diào)節(jié)空間中的燃料分配，從而控制混合過程及當(dāng)量比分配，在很大程度上能調(diào)節(jié)火焰長度、直徑及NOx排放。使用上述調(diào)節(jié)方法進行實驗，結(jié)果表明，調(diào)節(jié)第一路與第二路燃料比例可以使得火焰長度縮短50%，火焰直徑增加20%，氮氧化物排放降低50%。
[0036]本專利的調(diào)節(jié)方式可與煙氣再循環(huán)技術(shù)結(jié)合，大大改善煙氣再循環(huán)帶來的燃燒不穩(wěn)定現(xiàn)象，使得火焰在很高的煙氣再循環(huán)率下仍能穩(wěn)定燃燒。使用上述調(diào)節(jié)方法進行實驗，結(jié)果表明，在某一路燃料比例過高時均不利于火焰穩(wěn)定，存在合適的第一路與第二路燃料比例，使得火焰在高煙氣再循環(huán)率下保持穩(wěn)定燃燒。
[0037]采用本實用新型所揭示的裝置，本實用新型的一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的方法包括如下步驟:
[0038]步驟1:燃料從主路上通入，主路受控于燃料總量調(diào)節(jié)閥；
[0039]步驟2:將燃料分為兩路，每一路受控于各自的調(diào)節(jié)機構(gòu)；
[0040]所述調(diào)節(jié)機構(gòu)為電子比調(diào)節(jié)的執(zhí)行器或者手閥。具體地，每一路上均有電子比調(diào)節(jié)的執(zhí)行器或者手閥。各路燃料按照各路阻力大小進行自動分配。執(zhí)行器或者手閥開度小，阻力大，流過的燃料量小;執(zhí)行器或者手閥開度大，阻力小，流過的燃料量大。通過所述調(diào)節(jié)機構(gòu)，能夠?qū)θ剂线M行調(diào)節(jié)，從而控制燃料的流量。
[0041]步驟3:兩路燃料分別通過各自的噴管通入燃燒器，分別形成第一路燃料火焰與第二路燃料火焰?？諝鈧?cè)采用固定結(jié)構(gòu)或微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配，空氣側(cè)加入旋流盤、穩(wěn)焰盤或鈍體以穩(wěn)定火焰。
[0042]具體地，空氣側(cè)采用固定結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括:在調(diào)節(jié)燃料分配比例時，燃燒器的其余結(jié)構(gòu)均保持原有狀態(tài)，不做改變。所述固定結(jié)構(gòu)可以是燃燒器本身就有的空氣流道、旋流盤、穩(wěn)焰盤或鈍體等結(jié)構(gòu)。所述其余結(jié)構(gòu)是指排除燃料噴口及燃料管道的燃燒器結(jié)構(gòu)。
[0043]具體地，空氣側(cè)采用微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括:(I)調(diào)節(jié)空氣執(zhí)行器風(fēng)門開度，使得風(fēng)量與燃料量相配合;和/或(2)空氣流道與旋流盤均為錐形，通過旋流盤前后移動調(diào)節(jié)空氣流量及流速。
[0044]進一步地，在燃燒器運行過程中，調(diào)節(jié)燃料總量調(diào)節(jié)閥控制燃料總量，在燃料總量不變的情況下，分別調(diào)節(jié)燃料兩路上的調(diào)節(jié)機構(gòu)，使得第一路和第二路燃料比例得到大幅度調(diào)節(jié)，使得第一路和第二路燃料比例可在0%-100%之間變化，使得火焰長度、直徑及氮氧化物(NOx)排放得到大幅度調(diào)節(jié)。
[0045]在上述實施例中，對兩路燃料的調(diào)節(jié)方法進行了說明。在實際操作中，燃料可以分為3路、4路或者更多路。雖然燃料路數(shù)不同，本實用新型的調(diào)節(jié)方法均可適用。當(dāng)燃料為多路時，每路燃料量根據(jù)火焰及低氮氧化物(NOx)要求可在0-100%變化，使得各路燃料總和達到100 %。
[0046]在另一些實施方式中，燃料空間的噴射方向可調(diào)。具體地，燃料可沿軸向、徑向或與軸向呈一定角度噴出，以達到控制空間當(dāng)量比分布的效果。
[0047]在另一些實施方式中，對空氣側(cè)也使用調(diào)節(jié)方法，以對空氣進行分配。具體地，燃料分配會改變空間中的燃料分配，需要調(diào)節(jié)空氣流速來改變混合狀態(tài);燃料分配同時會改變?nèi)紵膲毫?，進而改變風(fēng)量，從而需要調(diào)節(jié)空氣風(fēng)門開度以調(diào)節(jié)進風(fēng)量。
[0048]雖然通過實施例描述了本實用新型，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本實用新型有許多變形和變化而不脫離本實用新型的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不脫離本實用新型的精神。
【主權(quán)項】
1.一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括: 至少一燃料主路，以及從該燃料主路分出的多個支路;每個支路的燃料能夠通過各自的噴管通入燃燒器;所述燃料主路受控于燃料總量調(diào)節(jié)閥，所述燃料總量調(diào)節(jié)閥能夠使得燃料總量處于某一總量不變的情況下； 至少一燃料總量調(diào)節(jié)閥，在燃燒器運行過程中，所述燃料總量調(diào)節(jié)閥用于控制燃料總量； 至少兩個調(diào)節(jié)機構(gòu)，在燃料總量不變的情況下，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)分別調(diào)節(jié)每一路燃料上，使得每一路燃料比例具備被大幅度調(diào)節(jié)的能力，以及使得火焰長度、直徑能夠被大幅度調(diào)節(jié)，和/或使得氮氧化物排放能夠被大幅度調(diào)節(jié)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述調(diào)節(jié)機構(gòu)為電子比調(diào)節(jié)的執(zhí)行器或者手閥;具體地，每一路上均有電子比調(diào)節(jié)的執(zhí)行器或者手閥，各路燃料按照各路阻力大小進行自動分配。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，空氣側(cè)采用固定結(jié)構(gòu)或微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，空氣側(cè)采用固定結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括:在調(diào)節(jié)燃料分配比例時，燃燒器的其余結(jié)構(gòu)均保持原有狀態(tài)，不做改變;所述其余結(jié)構(gòu)是指燃燒器排除燃料噴口及燃料管道的結(jié)構(gòu);所述固定結(jié)構(gòu)為燃燒器本身的空氣流道、旋流盤、穩(wěn)焰盤或鈍體。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，空氣側(cè)采用微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括: (1)調(diào)節(jié)空氣執(zhí)行器風(fēng)門開度，使得風(fēng)量與燃料量相配合； 和/或 (2)空氣流道與旋流盤均為錐形，通過旋流盤前后移動調(diào)節(jié)空氣流量及流速。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，燃料空間的噴射方向可調(diào)；具體地，燃料可沿軸向、徑向或與軸向呈一定角度噴出。
【文檔編號】F23N1/02GK205535932SQ201620081459
【公開日】2016年8月31日
【申請日】2016年1月27日
【發(fā)明人】宋少鵬, 金大建, 劉險峰, 馮復(fù)興
【申請人】北京瀧濤環(huán)境科技有限公司