大型低氮燃烧器空气与烟气强制混合及除冷凝水装置的制作方法

本实用新型涉及气体燃烧器配套设备技术领域，特别是一种大型低氮燃烧器空气与烟气强制混合及除冷凝水装置。

背景技术：

任何燃烧设备在燃烧燃料供给热能的同时都要产生大量烟气。其中，由矿物燃料在燃烧过程中(比如锅炉燃煤)烟气排放出来的氮氧化物nox已成为环境污染的一个重要来源。因此如何减少烟气中的nox已经成为各相关应用领域亟待解决的问题。烟气再循环技术，即将部分烟气与新鲜空气混合，混合后气体共同送入锅炉等燃烧室内参与燃烧，因其能降低燃烧温度和氧气浓度，有效抑制了燃料型nox和热力型nox的产生，降低了锅炉等燃烧室nox的排放浓度，而被广泛应用，是一种有效、高性价比的低氮燃烧方式。

现有烟气再循环燃烧中，一类是采用外部或者内部的风机把低温循环烟气抽到燃烧室内燃烧，其缺点是烟气和空气混合不均匀，达不到好的燃烧效果，仍然会造成nox超标。另一类通过管道把低温循环烟气及空气送入再循环燃烧混合设备内混合后，再送入燃烧室内燃烧；由于现有的再循环燃烧混合设备结构限制，应用中循环烟气、空气是直接进入燃烧混合设备的烟气混合箱内混合，然后再进入燃烧室，如果循环烟气与助燃空气气流混合不均匀，后续进入燃烧室内燃烧时，与燃料燃烧仍然容易产生局部的高温，进而生成大量的nox，因而达不到好的降低排放nox的效果。基于上述，提供一种能有效实现空气和烟气混合的混合装置显得尤为必要。

技术实现要素：

为了克服现有再循环燃烧混合设备因结构限制，循环烟气与助燃空气气流混合不均匀，后续进入燃烧室内燃烧时，与燃料燃烧容易产生局部的高温，进而生成大量的nox，达不到好的降低排放nox效果的弊端，本实用新型提供了结构简单、应用方便，烟气进入混合箱内后能从烟气管的多个侧端开孔流出，和经混合箱上端进入的空气充分混合，且在混合箱内具有扰流板，进一步提高了空气和烟气的混合均匀程度，由此保证了进入燃烧室内的烟气及空气能得到充分混合，提高了烟气燃烧效率，且尽可能保证了燃烧室的炉膛中燃烧温度均匀、无局部高温产生及降低了燃烧过程中氮氧化物和一氧化碳的生成量、减少了废气的排出量，并提高了燃料利用率的大型低氮燃烧器空气与烟气强制混合及除冷凝水装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

大型低氮燃烧器空气与烟气强制混合及除冷凝水装置，其特征在于包括混合箱和空气管、烟气管、混合气管；所述空气管安装在混合箱上端中部；所述混合箱的一侧端上部有开孔，烟气管倾斜分布安装在孔内、且烟气管的另一侧上端和混合箱的内上端另一侧安装在一起；所述烟气管位于混合箱内部分环形分布间隔距离分布有若干个通气孔；所述混合箱内位于烟气管一侧的下端斜向安装有扰流板；所述混合箱的另一侧下部向一侧倾斜，混合箱的内另一侧下部有导流板、导流板和混合箱内另一侧之间的空间作为排水道；所述混合气管安装在混合箱的一侧下端外并和混合箱内相通；所述排水道的下中部有一个开孔作为排水孔。

进一步地，所述烟气管、扰流板的倾斜角度是45°，混合箱的另一侧下部向一侧倾斜角度是70°。

进一步地，所述扰流板的前后两侧和混合箱内的一侧中部前后两端分别安装在一起。

进一步地，所述导流板前后两侧、下端和混合箱内下另一侧前后两部及下部分别安装在一起。

进一步地，所述扰流板的宽度是混合箱内宽度一半。

本实用新型有益效果是：本新型安装好后处于垂直状态，空气经由空气管进入混合箱内，燃烧器燃烧后烟道排出的烟气经烟气管进入混合箱内，空气进入混合箱后，会经烟气管侧端由上至下进入混合箱下端内，过程中，烟气和空气能得到充分混合，混合后空气及烟气撞击扰流板，扰流板起到扰流作用，进一步提高了烟气和空气的混合程度；烟气水分在混合箱经空气冷却后产生的水从排水道向混合箱下端外排出；本新型尽可能保证了进入燃烧室内的烟气及空气能得到充分混合，提高了烟气燃烧效率，且尽可能保证了燃烧室的炉膛中燃烧温度均匀、无局部高温产生及降低了燃烧过程中氮氧化物和一氧化碳的生成量、减少了废气的排出量，并提高了燃料利用率。基于上述，本新型具有好的应用前景。

附图说明

图1是本新型平面结构示意图。

图2是本新型的右视平面结构示意图。

具体实施方式

图1、2中所示，大型低氮燃烧器空气与烟气强制混合及除冷凝水装置，包括混合箱1和空气管2、烟气管3、混合气管4；所述空气管2焊接在混合箱1上端中部，且空气管2的上端具有连接法兰盘21；所述混合箱1的右侧端上部有一个开孔，烟气管3倾斜分布焊接在开孔内、且烟气管3的左侧上端和混合箱1的内上端左侧焊接在一起；所述烟气管3位于混合箱1内部分环形分布间隔一定等距离分布有若干个通气孔31，烟气管3位于混合箱外侧端具有法兰盘32；所述混合箱1内位于烟气管3的下端右侧部位斜向焊接有一只扰流板5(间隔烟气管3下端约8cm)；所述混合箱1的左下部侧板101向右倾斜，混合箱的内左下部焊接有一个“<”型导流板6、导流板6的左侧端和混合箱1内左侧端的空间作为排水道7；所述混合气管4焊接在混合箱1的右侧下端中部开孔外侧并和混合箱1内相通，混合气管4的右侧有法兰盘；所述排水道7下中部有一个开孔作为排水孔71；所述空气管2和外部风机管道经法兰盘连接，烟气管3和燃烧器的烟道排气管经法兰盘连接，混合气管4和燃烧器的燃烧室的混合气进管(混合气进管前有风机)经法兰盘连接。

图1、2中所示，烟气管3、扰流板5的倾斜角度是45°，混合箱1的左下部侧板101向右倾斜角度是70°。扰流板5的前后两侧和混合箱内1的右侧中部前后两侧分别焊接在一起。导流板6前后两侧、下端和混合箱1内下左部前后两侧及下端分别焊接在一起。扰流板5的宽度是混合箱1内宽度一半。

图1、2中所示，本新型安装好后处于垂直状态，空气经由空气管2进入混合箱1内，燃烧器燃烧后烟道排出的烟气经烟气管3进入混合箱1内，空气进入混合箱1内下端时，会经烟气管侧端分布的若干开孔31由上至下进入混合箱1下端内，过程中，烟气和空气能得到充分混合，混合后空气及烟气撞击扰流板5，扰流板5起到扰流作用，进一步提高了烟气和空气的混合均匀程度，混合后烟气和空气经混合气管4流出再进入燃烧室内燃烧前，烟气和空气能得到充分混合，提高了烟气燃烧效率，且尽可能保证了燃烧室的炉膛中燃烧温度均匀、无局部高温产生及降低了燃烧过程中氮氧化物和一氧化碳的生成量、减少了废气的排出量，并提高了燃料利用率。本新型中，烟气中水分在混合箱1内经空气冷确后产生的水从烟气管3下左端倾斜滴落入排水道内，并从排水道的下端排水孔71(直径1cm)向混合箱1下端外排出(燃烧器燃烧室的混合气进管前有风机能将混合后烟气抽出，烟气不会经排水孔71流出，且风机风力有限，水具有一定重量能有效从排水孔71向外排出)。

图1、2中所示，本新型中，由于烟气管3下端是45°的夹角，这样经烟气管若干开孔31初步混合后烟气及空气就会形成交叉射流，因交叉射流具有强化气流混合的作用，所以这种特殊角度的交叉射流设计更有利于达到烟气和空气的充分均匀混合；具体体现在、在这种交叉射流情况下，循环烟气和空气以45°角喷入混合箱内一定深度后，将逐渐被由上而下大量的助燃空气及空气气流压迫而转向小于45°角度的方向，并形成涡旋的混合气流；由于循环烟气是锅炉尾部排出的低温烟气，助燃空气的温度明显低于循环烟气温度，即助燃空气的密度较大，助燃空气的动量也较大，能够向循环烟气气流内穿透的更深，因而助燃空气压迫混合气管4处角度为45°的循环烟气气流，转向到混合箱空气管2方向再流入混合箱1内上端，同时很容易地实现了两种气流之间扰动的增强，达到了助燃空气和循环烟气均匀混合的目的。混合箱1的左下部101向右倾斜角度70°左右，此设计有利于以小于45°角度流动到混合箱1内的混合气流能碰撞到混合箱1的右侧端，恰巧使混合气流涡旋转向到混合箱1的下右部混合气管4方向，并以一定的加速度喷出混合气管4；这样一方面提供了混合气流喷出混合气管4时能有较大的初速度，另一方面混合箱1内下右侧的阻挡进一步构成撞击混合，从而增加混合气流的紊流尺寸，达到进一步空气和烟气混合均匀的目的。本新型尽可能保证了进入燃烧室内的烟气及空气能得到充分混合，提高了烟气燃烧效率，且尽可能保证了燃烧室的炉膛中燃烧温度均匀、无局部高温产生及降低了燃烧过程中氮氧化物和一氧化碳的生成量、减少了废气的排出量，并提高了燃料利用率。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征及本实用新型的优点，对于本领域技术人员而言，显然本实用新型限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。