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；鼓風機的進風口置有空氣?煙氣混合器，助燃空氣進口和旁路循環(huán)煙氣管分別通過空氣/或循環(huán)煙氣風門與所述混合器進口管道連接相通，空氣風門和循環(huán)煙氣風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)空氣風門擋板/循環(huán)煙氣風門擋板的開度，控制進入混合器中助燃空氣與循環(huán)煙氣量之間的配比，再由鼓風機輸送混合氣經(jīng)過燃燒器后進入鍋爐/加熱爐燃燒。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、適用性強，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、燃氣以及煤粉燃燒過程中，NOx的生成是燃燒反應的一部分。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還容易引起光化學煙霧以及霧霾，嚴重影響環(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。
[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30-70%?，F(xiàn)階段煙氣再循環(huán)技術(shù)應用中，多在尾部煙道引出一循環(huán)煙氣管并連接引風機，用該旁路循環(huán)煙氣引風機抽取煙氣并輸送到鍋爐/加熱爐鼓風機入口，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)煙氣引風機抽力，即把循環(huán)煙管直接連接到鼓風機入口，那么僅僅依靠鼓風機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，特別是小負荷時更是如此。循環(huán)煙氣引風機雖然能較好地抽取和輸送煙氣，但仍存在著安裝復雜，需要打地基，用電量大等問題，帶來諸多如震動等運行問題。

【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，一般鍋爐/加熱爐系統(tǒng)僅需要稍加改進即可應用。
[0005]為達到上述目的，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)連接的鼓風機、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;所述鼓風機的進風口置有空氣-煙氣混合器，助燃空氣進口通過空氣風門與所述混合器進口管道連接相通，所述旁路循環(huán)煙氣管通過循環(huán)煙氣風門與所述混合器進口管道相接連通，所述空氣風門和循環(huán)煙氣風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)空氣風門擋板的開度和調(diào)節(jié)循環(huán)煙氣風門擋板的開度，控制進入混合器中助燃空氣與循環(huán)煙氣量之間的配比，再由鼓風機輸送混合氣經(jīng)過燃燒器后進入鍋爐/加熱爐燃燒。
[0007]鍋爐/加熱爐運行時，特別是小負荷時，空氣風門擋板需關(guān)小，開度足夠小的時候，少量助燃空氣進入置于鼓風機進風口的空氣-煙氣混合器;旁路循環(huán)煙氣管中部分煙氣在鼓風機的抽離下能克服煙道煙囪的自拔力也流向鼓風機進風口的空氣-煙氣混合器;需要增大負荷時，開大空氣風門擋板，同時也開大循環(huán)煙氣風門擋板，空氣和循環(huán)煙氣就能按一定比例進入到空氣-煙氣混合器里；由于煙氣混入到助燃空氣中，并由鼓風機輸送到燃燒室，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:通過鼓風機進風口設置的空氣風門擋板開度調(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，再由鼓風機輸送混合氣經(jīng)過燃燒器后到達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)上進行簡單改進即可，鼓風機多采用變頻調(diào)節(jié)時，鍋爐/加熱爐系統(tǒng)的中小負荷下鼓風機低轉(zhuǎn)速時配合空氣風門也能產(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)物含氮基團和氧氣的反應，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)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0010]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011 ]圖中，I一鼓風機;2.一空氣風門；3—循環(huán)煙氣風門；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)連接的鼓風機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;所述鼓風機I的進風口置有空氣-煙氣混合器7，助燃空氣進口通過空氣風門2與所述混合器7進口管道連接相通，所述旁路循環(huán)煙氣管8通過循環(huán)煙氣風門3與所述混合器7進口管道相接連通;所述空氣風門和循環(huán)煙氣風門與電動或者氣動調(diào)節(jié)儀連接。
[0013]所述空氣風門2和循環(huán)煙氣風門3由電動或者氣動調(diào)節(jié)儀調(diào)節(jié)，通過調(diào)節(jié)空氣風門2擋板的開度和調(diào)節(jié)循環(huán)煙氣風門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，再由鼓風機I輸送混合氣經(jīng)過燃燒器6后進入鍋爐/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]實際運行時，鼓風機I運轉(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)煙氣風門3全開，也不能促使煙氣經(jīng)循環(huán)煙氣風門3流向混合器7;故而需要將混合器7入口的空氣風門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進入混合器7。
[0015]隨著鍋爐/加熱爐5系統(tǒng)負荷升大，空氣風門2隨之開大，循環(huán)煙氣風門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)鼓風機I輸送到燃燒器6，最后在鍋爐/加熱爐5的燃燒室內(nèi)與燃料進行燃燒。
【主權(quán)項】
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)連接的鼓風機、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;所述鼓風機的進風口置有空氣-煙氣混合器，助燃空氣進口通過空氣風門與所述混合器進口管道連接相通，所述旁路循環(huán)煙氣管通過循環(huán)煙氣風門與所述混合器進口管道相接連通;所述空氣風門和循環(huán)煙氣風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)空氣風門擋板的開度和調(diào)節(jié)循環(huán)煙氣風門擋板的開度，控制進入混合器中助燃空氣與循環(huán)煙氣量之間的配比，再由鼓風機輸送混合氣經(jīng)過燃燒器后進入鍋爐/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