本實(shí)用新型涉及一種燃?xì)夥旨?jí)分段配置燃燒裝置，尤其涉及一種高熱值燃?xì)馊紵b置的燃?xì)夂涂諝夥旨?jí)分段配置方法，產(chǎn)生的火焰能與各種鍋爐爐膛匹配，達(dá)到NO_x超低排放目的，屬于工業(yè)鍋爐降排技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

北京市為治理嚴(yán)重的環(huán)境污染和霧霾天氣，將于2017年實(shí)施最嚴(yán)格的大氣污染排放標(biāo)準(zhǔn)，新建燃?xì)忮仩tNOx排放降低須到30mg/Nm³以下。采用傳統(tǒng)的燃燒器結(jié)構(gòu)，僅采用低氮燃燒的方法，難以達(dá)到30mg/Nm³的超低排放。為減少燃?xì)忮仩t脫硝成本，北京市最最嚴(yán)格排放標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，必將帶來燃燒器的技術(shù)革新。

現(xiàn)今，天然氣低排放燃燒器采用不外乎兩種技術(shù)路線：一是預(yù)混式金屬表面燃燒器，即燃燒器喉口出口連接有一個(gè)圓筒形金屬筒，該筒上有無數(shù)毫米級(jí)的小孔，而天然氣與空氣在該筒內(nèi)混合，混合氣在該筒外燃燒，由于燃?xì)馀c空氣預(yù)混，容易發(fā)生回火甚至爆燃，安全性不佳；現(xiàn)在市場(chǎng)上以擴(kuò)散式低氮燃燒器（非預(yù)混）加煙氣再循環(huán)的技術(shù)居多，但是由于燃燒器本體的低氮效果不足，故存在著所需要的煙氣量較大才能有效降低NOx等問題，并且一旦煙氣量較大時(shí)，燃燒器系統(tǒng)容易震動(dòng)。

由于市場(chǎng)上的鍋爐門類復(fù)雜，燃燒室也大小不一，特別是小噸位鍋爐多數(shù)是火管鍋爐，燃燒室尤其小，增加了降排放的難度，針對(duì)30mg/Nm³以下的排放要求，需要突破以往燃?xì)夥旨?jí)等技術(shù)，即需尋求新的燃?xì)夂涂諝夥旨?jí)配置方法，耦合各種低氮燃燒技術(shù)，盡可能降低火焰平均溫度和峰值溫度，以減少NOx的生成，實(shí)現(xiàn)小于30mg/Nm³的超低氮排放。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是：提供一種燃?xì)夥旨?jí)分段配置燃燒裝置，燃?xì)夂涂諝夥旨?jí)分段配置，耦合濃淡燃燒技術(shù)，一方面使工業(yè)鍋爐中火焰盡可能充滿爐膛空間，降低火焰平均溫度和峰值溫度，另一方面燃料進(jìn)行濃淡燃燒，在二者的作用下，有效降低NOx的初始排放濃度。

本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：一種燃?xì)夥旨?jí)分段配置燃燒裝置，包括置于所述燃燒裝置的中軸線位置的燃燒器、喉口和所述燃燒裝置外圍的耐火材料層，其特征在于：所述燃燒器、喉口、外燃?xì)鈽?、?nèi)環(huán)筒、外環(huán)筒和耐火材料層，從里向外依次同軸對(duì)稱設(shè)置：所述喉口外緣端部與內(nèi)環(huán)筒端部之間置有與中軸線垂直的外燃?xì)鈽尮潭ò?，所述外燃?xì)鈽寴岊^貫穿并外露所述外燃?xì)鈽尮潭ò?；所述?nèi)環(huán)筒與所述外環(huán)筒之間為助燃空氣通道；所述外環(huán)筒外壁與所述耐火材料層內(nèi)壁貼合相連。

進(jìn)一步的，所述外燃?xì)鈽寴岊^數(shù)量為多個(gè)，相互同向分組設(shè)置，所述分組設(shè)置是指多個(gè)外燃?xì)鈽寴岊^分成1～6組，每一組數(shù)量為2～100根，各組均以裝置的軸心為圓心、沿相同半徑的圓弧線均布間隔設(shè)置，不同組分別繞不同半徑的圓弧線均布間隔設(shè)置。

上述燃?xì)夥旨?jí)分段配置燃燒裝置的燃?xì)夂涂諝夥旨?jí)分段配置方法，其特征在于：

1、外燃?xì)鈽屧O(shè)置，10%～90%燃?xì)饬繌脑O(shè)置在擴(kuò)散式喉口的外圍的外燃?xì)鈽寚娍趪姵?，減少燃燒器區(qū)域的燃?xì)饬浚龃髿怏w燃料的分布區(qū)域，大大增加火焰在爐膛中的充滿度，降低了火焰平均溫度和峰值溫度，減少熱力型NOx的生產(chǎn)，有效降低了NOx的排放濃度。

2、燃燒器區(qū)域采取整體濃淡燃燒的形式，在燃燒器區(qū)域增加燃料的布置，減少助燃風(fēng)的設(shè)置，形成濃燃燒，造成局部缺氧的目的，未充分燃燒將會(huì)生成CO或者HCN等物質(zhì)，CO等物質(zhì)形成還原性氣氛，在高溫下還原生成的NOx，降低NOx的排放濃度；在燃燒器外緣區(qū)域內(nèi)，通以足量的空氣，未充分燃燒產(chǎn)生的CO在燃燒后期富氧區(qū)域繼續(xù)燃燒保證燃燒充分，使CO的排放為零。

本實(shí)用新型的積極效果是：提供了一種新型的燃?xì)夥旨?jí)分段配置燃燒裝置及其燃?xì)夂涂諝夥旨?jí)分段配置方法，10%～90%的燃?xì)鈴耐鈿鈽屩袊姵?，外燃?xì)鈽尣贾迷诤砜谕鈧?cè)，從而最大限度利用了鍋爐爐膛空間，降低了火焰平均溫度和峰值溫度，使得爐膛內(nèi)各個(gè)部分的熱負(fù)荷均勻，從而減少NOx的生成；設(shè)置外層助燃空氣通道，形成燃燒器區(qū)域整體濃淡燃燒，進(jìn)一步減少NOx的生成，從而達(dá)到小于30mg/Nm³的超低NOx排放，并且無CO產(chǎn)生。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是一組外燃?xì)鈽寣?shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的A向結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是二組外燃?xì)鈽寣?shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4是圖3的A向結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1.燃燒器；2.喉口；3.內(nèi)環(huán)筒；4.外層助燃空氣通道；5.外環(huán)筒；6.外燃?xì)鈽專?. 外燃?xì)鈽尮潭ò澹?.耐火材料層。

具體實(shí)施方式

圖1～圖4為一種燃?xì)夥旨?jí)分段配置燃燒裝置結(jié)構(gòu)示意圖，圖1是一組外燃?xì)鈽寣?shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖（一組，六根外燃?xì)鈽專?，圖3是二組外燃?xì)鈽寣?shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖（二組，內(nèi)層布置6根外燃?xì)鈽?，外層布?0根外燃?xì)鈽專?；由圖示可見，一種燃?xì)夥旨?jí)分段配置燃燒裝置，包括置于所述燃燒裝置的中軸線位置的燃燒器1、喉口2和所述燃燒裝置外圍的耐火材料層8，其特征在于：所述燃燒器1、喉口2、外燃?xì)鈽?、內(nèi)環(huán)筒3、外環(huán)筒5和耐火材料層8，從里向外依次同軸對(duì)稱設(shè)置：所述喉口2外緣端部與內(nèi)環(huán)筒3端部之間置有與中軸線垂直的外燃?xì)鈽尮潭ò?，所述外燃?xì)鈽?槍頭貫穿并外露所述外燃?xì)鈽尮潭ò?；所述內(nèi)環(huán)筒3與所述外環(huán)筒5之間為助燃空氣通道4；所述外環(huán)筒5外壁與所述耐火材料層8內(nèi)壁貼合相連。

進(jìn)一步的，所述外燃?xì)鈽?槍頭數(shù)量為多個(gè)，相互同向分組設(shè)置，所述分組設(shè)置是指多個(gè)外燃?xì)鈽?槍頭分成1～6組，每一組數(shù)量為2～100根，各組均以裝置的軸心為圓心、沿相同半徑的圓弧線均布間隔設(shè)置，不同組多個(gè)外燃?xì)鈽?槍頭分別繞不同半徑的圓弧線均布間隔設(shè)置，外燃?xì)鈽?通過外燃?xì)鈽尮潭ò?固定。外層助燃空氣通道4設(shè)置在外燃?xì)鈽?的外側(cè)邊緣處，由空氣通道內(nèi)環(huán)筒3和空氣通道外環(huán)筒5構(gòu)成，通以外層助燃空氣。空氣通道外環(huán)筒5之外是耐火材料層8。

外燃?xì)鈽尮潭ò?為耐火材質(zhì)，其內(nèi)邊緣連接喉口2，外邊緣連接空氣通道外環(huán)筒5。外燃?xì)鈽尮潭ò?上置有外燃?xì)鈽尪ㄎ豢?，外燃?xì)鈽?穿出外燃?xì)鈽尮潭ò?上的外燃?xì)鈽尪ㄎ豢字翣t膛，外燃?xì)鈽?的端面上置有若干個(gè)燃?xì)鈬娍?，將燃?xì)鈬娙霠t膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，以此擴(kuò)大燃料的覆蓋范圍，降低燃燒區(qū)域的中心溫度，減少NOx的生成。

工作時(shí)，燃燒器1中的燃?xì)庀缺稽c(diǎn)燃燃燒，由于燃?xì)饬肯鄬?duì)較多，進(jìn)行濃燃燒，燃料能分裂出具有強(qiáng)還原性的CO、H₂、HCN等物質(zhì)，抑制并降低NOx的生成；燃燒產(chǎn)生的高溫混合煙氣擴(kuò)散至燃燒器1的外圍，引燃外燃?xì)鈽?噴射出的燃?xì)?；由于外燃?xì)鈽?未設(shè)置在燃燒器1內(nèi)部，即外燃?xì)鈽?噴射出來的燃?xì)夂蛷暮砜?擴(kuò)散出來的空氣初期混合不佳，但在后期在外層空氣的作用下能均勻混合，從而擴(kuò)大火焰區(qū)域。

外層燃?xì)膺M(jìn)行淡燃燒，燃料完全燃燒，CO的排放為零。且外燃?xì)獾牟贾?，使燃?xì)饽茉谡麄€(gè)爐膛內(nèi)盡可能大的空間中進(jìn)行燃燒，降低了火焰平均溫度和峰值溫度，降低了NOx的排放。

本實(shí)用新型在喉口外側(cè)設(shè)置外燃?xì)鈽?，從而最大限度利用了鍋爐爐膛空間，降低了火焰平均溫度和峰值溫度，使得爐膛內(nèi)各個(gè)部分的熱負(fù)荷均勻，從而減少NOx的生成；設(shè)置外層助燃空氣通道，形成燃燒器區(qū)域整體濃淡燃燒，進(jìn)一步減少NOx的生成，從而達(dá)到小于30mg/Nm³的超低NOx排放，并且無CO產(chǎn)生。