專利名稱：降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)煙氣與空氣混合箱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及工業(yè)燃油燃燒器用部分煙氣與空氣的混合技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)、使再利用的煙氣與新鮮空氣均勻混合的混合箱裝置。
背景技術(shù)：
隨著國內(nèi)環(huán)保要求的提高，低碳低排放、節(jié)能減排政策的出臺和應(yīng)用，對燃油燃?xì)馊紵髟诎踩h(huán)保等方面提出了更高要求。燃?xì)馊紵a(chǎn)生的NOx主要是熱力型的，即在1536度以上，NOx大量生成，而CO則是 由于燃?xì)馕赐耆紵a(chǎn)生的結(jié)果。燃油燃燒產(chǎn)生的NOx主要有熱力型和燃料型兩種.其中熱力型NOx的原理與上述燃?xì)馊紵飨嗨?，而燃料型則主要由于燃料中的N原子易與空氣中的氧氣結(jié)合產(chǎn)生N0X。名稱為《工業(yè)燃燒器氣體燃料和助燃空氣的超混合裝置》(專利號200710041897. 2)的中國專利，主要是在針對熱力型NOx的機(jī)理，在燃燒器本體結(jié)構(gòu)上進(jìn)行改進(jìn)與發(fā)明，降低爐膛的火焰峰值溫度，使得爐膛溫度更均勻，從而降低NOx排放；而要降低燃油的燃料型N0X，還必須減少燃油中的N原子與氧氣的結(jié)合的機(jī)會。比較少，效果不明顯。而要降低燃油的燃料型N0X，還必須減少燃油中的N原子與氧氣的結(jié)合的機(jī)會。傳統(tǒng)的燃燒器特別是燃油燃燒器，在涉及降低NOx排放方面做的比較少，效果不明顯。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是在不改變?nèi)紵鞅倔w結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，增加一燃燒產(chǎn)物煙氣與新鮮空氣的混合箱裝置，從而降低煙氣和空氣混合物中的氧濃度，并且相對降低爐膛內(nèi)的溫度。為達(dá)到上述目的，采用的技術(shù)方案是降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)煙氣與空氣混合箱裝置，包括煙氣-空氣混合室，煙氣入口段，助燃空氣入口和混合氣出口，其特征在于所述煙氣-空氣混合室內(nèi)壁與軸向?qū)Я骷訌娊罟潭ㄟB接，所述煙氣-空氣混合室內(nèi)腔中部置有板式整流柵；所述板式整流柵的上方置有助燃空氣入口和煙氣入口段，所述板式整流柵的下方置有混合氣出口，所述煙氣-空氣混合室的下端為導(dǎo)流斜底，所述導(dǎo)流斜底的低端置有水封U形管。助燃空氣入口呈喇叭狀縮口。煙氣入口段的軸線與混合室軸線呈a角，45° < a < 90°。所述板式整流柵的下方置有導(dǎo)流弧板，所述導(dǎo)流弧板中間為圓弧形，兩端分別為直段平板.一端與混合室內(nèi)導(dǎo)流加強筋固定連接，另一端置于混合氣出口中。所述導(dǎo)流斜底與混合室軸線呈P角，30° < P <60°。工作時，助燃新鮮空氣由喇叭型助燃空氣入口進(jìn)入到混合室上端進(jìn)入混合室，燃燒產(chǎn)物的煙氣經(jīng)過煙氣入口段進(jìn)入到混合室，混合室內(nèi)布置有板式整流柵、若干導(dǎo)流加強筋和導(dǎo)流弧板，新鮮空氣與煙氣呈一定角度在混合室內(nèi)劇烈沖刷混合，混合氣出口接外界的燃燒器風(fēng)機(jī)入口，在風(fēng)機(jī)的吸力作用下，最終使得混合室產(chǎn)生微負(fù)壓，燃燒煙氣部分與助燃空氣混合，經(jīng)由混合氣出口被輸送到燃燒器系統(tǒng)中去與燃料混合燃燒。本發(fā)明的積極效果是本發(fā)明混合室內(nèi)布置有板式整流柵、若干導(dǎo)流加強筋和導(dǎo)流弧板，能減少空氣擾動，并且新鮮空氣與煙氣呈一定角度在混合室內(nèi)劇烈沖撞混合，形成均勻的煙氣-空氣混合物。由于新鮮空氣均勻預(yù)混了部分煙氣，能降低煙氣和空氣混合物中的氧濃度，一方面有利于減少高溫型NOx的產(chǎn)生，另外也減少了中間產(chǎn)物含氮基團(tuán)和氧的反應(yīng)，一部分就會轉(zhuǎn)化為分子N2，因此有利于減少燃油的燃料型生成。經(jīng)本公司多處試驗結(jié)果表明，燃?xì)鈺rNOx排放濃度可降低30%，燃油時可降低I 0% 3 0%。本混合裝置結(jié)構(gòu)簡單，無需改動燃燒器本體，運行平穩(wěn)，效果明顯。
以下結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意 圖2為圖I的A向結(jié)構(gòu)示意 圖3為圖I的B向結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，I 一助燃空氣入口 ；2 —煙氣-空氣混合室；3 —煙氣入口段；4 一混合氣出口 ；5 —混合室導(dǎo)流斜底；6 —水封U形管；7 —導(dǎo)流加強筋；8 —導(dǎo)流弧板；9 一板式整流柵。
具體實施例方式圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖，由圖示可見，降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)煙氣與空氣的混合箱裝置，包括煙氣-空氣混合室2，煙氣入口段3，助燃空氣入口 I和混合氣出口 4，其特征在于所述煙氣-空氣混合室2內(nèi)壁與軸向?qū)Я骷訌娊?固定連接，所述煙氣-空氣混合室2內(nèi)腔中部置有板式整流柵9 ;所述板式整流柵9的上方置有助燃空氣入口 I和煙氣入口段3，所述板式整流柵9的下方置有混合氣出口 4，所述煙氣-空氣混合室2的下端為導(dǎo)流斜底5，所述導(dǎo)流斜底5的低端置有水封U形管6。煙氣入口段3的軸線與混合室2的軸線呈a角，45° < a < 90°。所述板式整流柵9的下方置有導(dǎo)流弧板8，所述導(dǎo)流弧板8中段為圓弧形，兩端分別為直段平板.一端與混合室2內(nèi)導(dǎo)流加強筋7固定連接，另一端置于混合氣出口 4中。所述導(dǎo)流斜底5與混合室2軸線呈P角，30° < ^ < 60°。工作時，助燃新鮮空氣由喇叭狀收縮入口段I從混合室2上端進(jìn)入混合室，燃燒產(chǎn)物的煙氣經(jīng)過煙氣入口段3進(jìn)入到混合室2，混合室2內(nèi)布置有板式整流柵9、若干導(dǎo)流加強筋7和導(dǎo)流弧板8，能減少空氣擾動，并且新鮮空氣與煙氣呈一定角度在混合室2內(nèi)劇烈沖刷混合，形成均勻的煙氣-空氣混合物，混合氣出口 4接外界的燃燒器風(fēng)機(jī)入口，在風(fēng)機(jī)的吸力作用下，使得混合室2內(nèi)產(chǎn)生微負(fù)壓，助燃新鮮空氣由干于混合室2內(nèi)負(fù)壓的作用下，從混合室2頂部進(jìn)入混合室2與從煙氣入口段3進(jìn)入的燃燒煙氣部分混合，最后所述煙氣-空氣混合物分別經(jīng)過導(dǎo)流弧板8的上方和下方，經(jīng)由混合氣出口 4被輸送到燃燒器系統(tǒng)中去與燃料混合燃燒。這樣減少了中間產(chǎn)物含氮基團(tuán)和氧氣的反應(yīng)，使得燃燒煙氣部分與助燃空氣混合，然后共同輸送到燃燒器與燃料混合燃燒。 空氣入口呈縮口喇叭形能減少空氣的入口阻力。
混合室2內(nèi)壁面豎直方向從上到下均勻布置焊接有4 10條導(dǎo)流加強筋7，即扁鐵條，材質(zhì)為普通碳鋼，能減少空氣擾動，并且加強混合室2壁面的強度；煙氣入口段3與混合室2成銳角a (45 < a < 90)，這樣，空氣與煙氣能相互劇烈沖刷混合，并且空氣不至于倒灌到煙氣入口段3中去。煙氣來自于鍋爐尾部，是燃料燃燒后的產(chǎn)物，由于燃燒產(chǎn)物的煙氣溫度為140 180度，主要成分是二氧化碳，水蒸氣，露點溫度約65度，而新鮮空氣一般溫度為-5 25度，兩者的質(zhì)量流量比為10 : I 8 : I。故而一經(jīng)混合，煙氣中的水蒸氣便迅速凝結(jié)成液態(tài)水沉積在混合室2的底部，體積急劇減小，使得氣流容易發(fā)生劇烈紊流，易誘發(fā)混合室2強烈震動，而本裝置中，由于先有板式整流柵9的整流作用，再有導(dǎo)流弧板8的導(dǎo)流作用加上混合氣出口 4前端的喇叭形縮口的漸縮整流作用，混合氣能平穩(wěn)的流出混合氣出口 4 ;同時混合室2的底部為導(dǎo)流斜底5，并與豎直方向成銳角P (30 <3< 60)。水封U形管6位于混合室2最低處，與混合室2連通。而凝結(jié)的液態(tài)水則沉積在混合室導(dǎo)流斜底5，經(jīng)由水封式U形管6排出混合室2，避免混合室2積水而腐蝕混合裝置，影響運行。權(quán)利要求
1.降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)煙氣與空氣混合箱裝置，包括煙氣-空氣混合室，煙氣入口段，助燃空氣入口和混合氣出口，其特征在于所述煙氣-空氣混合室內(nèi)壁與軸向?qū)Я骷訌娊罟潭ㄟB接，所述煙氣-空氣混合室內(nèi)腔中部置有板式整流柵；所述板式整流柵的上方置有助燃空氣入口和煙氣入口段，所述板式整流柵的下方置有混合氣出口，所述煙氣-空氣混合室的下端為導(dǎo)流斜底，所述導(dǎo)流斜底的低端置有水封U形管。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)煙氣與空氣混合箱裝置，其特征在于所述煙氣入口段的軸線與混合室軸線呈α角。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)煙氣與空氣混合箱裝置，其特征在于所述α角為45° < α < 90°。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)煙氣與空氣混合箱裝置，其特征在于所述板式整流柵的下方置有導(dǎo)流弧板，所述導(dǎo)流弧板中間為圓弧形，兩端分別為直段平板，其中一端與混合室內(nèi)導(dǎo)流加強筋固定連接，另一端置于混合氣出口中部。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)煙氣與空氣混合箱裝置，其特征在于所述導(dǎo)流斜底與混合室軸線呈β角。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)煙氣與空氣混合箱裝置，其特征在于所述β角為30° < β < 60°。
全文摘要
本發(fā)明降低NOx排放的煙氣再利用技術(shù)煙氣與空氣混合箱裝置，涉及工業(yè)燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，其特征在于煙氣-空氣混合室內(nèi)壁與軸向?qū)Я骷訌娊罟潭ㄟB接，混合室內(nèi)腔中部置有板式整流柵；板式整流柵的上方置有助燃空氣入口和煙氣入口段，板式整流柵的下方置有混合氣出口，混合室的下端為導(dǎo)流斜底，導(dǎo)流斜底的低端置有水封U形管。本發(fā)明優(yōu)點是由于新鮮空氣均勻預(yù)混，降低了煙氣和空氣混合物中氧的濃度，有利于減少高溫型NOx的產(chǎn)生，也減少了中間產(chǎn)物含氮基團(tuán)和氧的反應(yīng)，因此有利于減少燃油的燃料型NOx的生成。本混合裝置結(jié)構(gòu)簡單，無需改動燃燒器本體，運行平穩(wěn)，效果明顯，燃?xì)鈺rNOx排放濃度可降低30%，燃油時可降低10％～30％。
文檔編號F23D11/40GK102635857SQ201210083760
公開日2012年8月15日 申請日期2012年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月27日
發(fā)明者徐志斌, 肖江東 申請人:上海諾特飛博燃燒設(shè)備有限公司