一種燃燒器火焰結(jié)構(gòu)及氮氧化物排放的調(diào)節(jié)方法
【專利說明】一種燃燒器火焰結(jié)構(gòu)及氮氧化物排放的調(diào)節(jié)方法
[0001]本發(fā)明涉及一種調(diào)節(jié)燃燒器燃料分配為主的方法及系統(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)排放的方法及系統(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(jī)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(diǎn)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?yàn)榭諝饬客艽?，一般是燃料量?0倍，空氣側(cè)調(diào)節(jié)機(jī)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(yùn)用于燃燒器時，會帶來燃燒不穩(wěn)定問題，進(jìn)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)方式。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的方法，包括:
[0005]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；
[0006]步驟2:將燃料分為多路，每一路受控于各自的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
[0007]步驟3:多路燃料分別通過各自的噴管通入燃燒器，形成多路燃料火焰；
[0008]所述方法進(jìn)一步包括:在燃燒器運(yùn)行過程中，調(diào)節(jié)燃料總量調(diào)節(jié)閥控制燃料總量，在具體某一燃料總量不變的情況下，分別調(diào)節(jié)每一路燃料上的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，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)。
[0009]其中，所述調(diào)節(jié)機(jī)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(jìn)行自動分配。
[0010]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。
[0011 ]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。
[0012]其中，空氣側(cè)采用微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括:
[0013 ] (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；
[0014]和/或
[0015](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。
[0016]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。
[0017]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。
[0018]本發(fā)明還提出一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的系統(tǒng):
[0019]所述系統(tǒng)包括至少一燃料總量調(diào)節(jié)閥，在燃燒器運(yùn)行過程中，所述燃料總量調(diào)節(jié)閥用于控制燃料總量；
[0020]所述系統(tǒng)包括至少兩個調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在燃料總量不變的情況下，所述調(diào)節(jié)機(jī)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)。
[0021]其中，所述調(diào)節(jié)機(jī)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(jìn)行自動分配。
[0022]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。
[0023]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。
[0024]其中，空氣側(cè)采用微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括:
[0025](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；
[0026]和/或
[0027](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。
[0028]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。
[0029]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。
[0030]本發(fā)明還提出一種調(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:
[0031 ]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:
[0032]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；
[0033]所述每個支路受控于各自的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，在具體某一燃料總量不變的情況下，所述調(diào)節(jié)機(jī)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)。
[0034]其中，所述調(diào)節(jié)機(jī)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(jìn)行自動分配。
[0035]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。
[0036]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。
[0037]其中，空氣側(cè)采用微調(diào)結(jié)構(gòu)以配合燃料分配包括:
[0038](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；
[0039]和/或
[0040](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。
[0041 ]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。
[0042]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。
[0043]通過本發(fā)明，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。
[0044]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】
[0045]圖1為一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的方法流程圖；
[0046]圖2為一種調(diào)節(jié)燃燒器火焰結(jié)構(gòu)和/或氮氧化物排放的系統(tǒng)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0047]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做詳細(xì)說明。
[0048]如圖1所示為本發(fā)明的一種調(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:
[0049]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；
[0050]步驟2:將燃料分為兩路，每一路受控于各自的調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)；
[0051]所述調(diào)節(jié)機(jī)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(jìn)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(jī)構(gòu)，能夠?qū)θ剂线M(jìn)行調(diào)節(jié)，從而控制燃料的流量。
[0052]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。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，空氣側(cè)加入旋流盤、穩(wěn)焰盤或鈍體以穩(wěn)定火焰。
[0053]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)。
[0054]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