一种空气、烟气再循环富氧双助燃型烧嘴的制作方法

本实用新型属于燃烧技术领域，涉及一种空气、烟气再循环富氧双助燃型烧嘴。

背景技术：

碳减排已经成为国内外的热点研究问题之一。有利于碳减排的co2捕集和分离技术目前已相对成熟，但co2捕集和分离的成本较高，是制约该项技术推广的最主要因素。冶金行业目前还没有开展co2捕集和分离，一座年产量200万吨的加热炉每年排放co2约30万吨，给实现碳减排目标带来了压力。而燃烧后能够提高烟气中co2含量，高含量状态下进行co2捕集和分离可大幅降低成本，从而有利于co2捕集和分离技术在冶金行业的推广，最终为实现碳减排提供助益。因此，引入燃烧技术对冶金领域加热炉进行改造具有重要意义，有必要对烧嘴这一关键设备进行探索。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种空气、烟气再循环富氧双助燃型烧嘴，该烧嘴有空气助燃和富氧烟气助燃两种工作模式，适合对冶金领域加热炉进行燃烧改造，满足加热炉适应不同加热工艺的要求；富氧烟气助燃模式下，有效节约能源，大大降低co2捕集和分离成本，有利于co2捕集和分离技术在冶金行业的推广，最终为实现碳减排提供助益。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种空气、烟气再循环富氧双助燃型烧嘴，所述烧嘴包括燃气通道、设置在燃气通道外围的第一空气/烟气共用通道、设置在第一空气/烟气共用通道外围的第二空气/烟气共用通道，以及设置在第二空气/烟气共用通道内部且与第一空气/烟气共用通道的出口端、燃气通道的出口端相连通的燃烧通道；所述第一空气/烟气共用通道与燃气通道之间设置有至少两个第一氧气通道，所述第一氧气通道的出口端与燃烧通道相连通；所述第二空气/烟气共用通道与第一空气/烟气共用通道之间设置有至少两个第二氧气通道。

进一步，所述第二空气/烟气共用通道与燃烧通道之间设置有与第二氧气通道等数量的喷孔，第二氧气通道的出口端分别设置在对应的喷孔内。

进一步，所述第一氧气通道相对燃气通道倾斜布置，形成的夹角角度为5°-30°。

进一步，所述燃气通道位于烧嘴的轴向的中心位置。

进一步，所述燃气通道的进口端连接有燃气管道，所述燃气管道上设置有燃气切断阀；所述第一氧气通道和第二氧气通道的进口端分别连接有支氧气管道，所述支氧气管道汇集于总氧气管道，所述总氧气管道上设置有氧气切断阀；所述第一空气/烟气共用通道和第二空气/烟气共用通道的进口端分别连接有空气/烟气共用管道，所述空气/烟气共用管道分别汇集于空气管道和烟气管道，所述空气管道上设置有空气切断阀，所述烟气管道上设置有烟气切断阀。

进一步，空气/烟气分别供入第一空气/烟气共用通道和第二空气/烟气共用通道，其中，第一空气/烟气共用通道内空气/烟气占总量的0-50％。

进一步，氧气分别供入第一氧气通道和第二氧气通道，其中，第一氧气通道内氧气占总量的10％-30％。

本实用新型的有益效果在于：

(1)本实用新型烧嘴有空气助燃和富氧烟气助燃两种工作模式，适合对冶金领域加热炉进行燃烧改造，满足加热炉适应不同加热工艺的要求，以便在冶金领域开展co2捕集和分离。

(2)本实用新型烧嘴在富氧烟气助燃工作模式下，能够有效节约能源，大大提高烟气中co2含量，降低烟气中n2含量，从而大幅降低co2捕集和分离成本，推动co2捕集和分离技术在冶金行业的应用，实现最终碳减排目标。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，本实用新型提供如下附图进行说明：

图1为本实用新型一种空气、烟气再循环富氧双助燃型烧嘴的结构示意图。

附图标记：烧嘴1、燃气通道11、第一氧气通道12、第二氧气通道13、第一空气/烟气共用通道14、第二空气/烟气共用通道15、燃烧通道16、喷孔17、燃气管道2、燃气切断阀21、总氧气管道3、氧气切断阀31、空气管道4、空气切断阀41、烟气管道5、烟气切断阀51。

具体实施方式

下面将结合附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

如图1所示，本实施例提供一种空气、烟气再循环富氧双助燃型烧嘴，所述烧嘴1包括燃气通道11、设置在燃气通道11外围的第一空气/烟气共用通道14、设置在第一空气/烟气共用通道14外围的第二空气/烟气共用通道15，以及设置在第二空气/烟气共用通道15内部且与第一空气/烟气共用通道14的出口端、燃气通道11的出口端相连通的燃烧通道16；所述第一空气/烟气共用通道14与燃气通道11之间设置有至少两个第一氧气通道12，所述第一氧气通道12的出口端与燃烧通道16相连通；所述第二空气/烟气共用通道15与第一空气/烟气共用通道14之间设置有至少两个第二氧气通道13。

具体的，所述第二空气/烟气共用通道15与燃烧通道16之间设置有与第二氧气通道13等数量的喷孔17，第二氧气通道13的出口端分别设置在对应的喷孔17内。

所述第一氧气通道12相对燃气通道11倾斜布置，形成的夹角角度为5°-30°，以便氧气与燃气更快、更均匀地混合，确保燃烧火焰的稳定性。

所述燃气通道11位于烧嘴1的轴向的中心位置。

所述燃气通道11的进口端连接有燃气管道2，所述燃气管道2上设置有燃气切断阀21；所述第一氧气通道12和第二氧气通道13的进口端分别连接有支氧气管道，所述支氧气管道汇集于总氧气管道3，所述总氧气管道3上设置有氧气切断阀31；所述第一空气/烟气共用通道14和第二空气/烟气共用通道15的进口端分别连接有空气/烟气共用管道，所述空气/烟气共用管道分别汇集于空气管道4和烟气管道5，所述空气管道4上设置有空气切断阀41，所述烟气管道5上设置有烟气切断阀51。

空气/烟气分别供入第一空气/烟气共用通道14和第二空气/烟气共用通道15，其中，第一空气/烟气共用通道14内空气/烟气占总量的0-50％。

氧气分别供入第一氧气通道12和第二氧气通道13，其中，第一氧气通道内氧气占总量的10％-30％。

本实施例提供的烧嘴1可根据用户的实际需要，在空气助燃和富氧烟气助燃两种工作模式下切换运行：

空气助燃模式下，关闭烟气切断阀51和氧气切断阀31，打开燃气切断阀21和空气切断阀41，燃气从燃气管道2经燃气通道11进入燃烧通道16内，空气从空气管道4通入，其中，占比为0-50％的空气经空气/烟气共用管道供入第一空气/烟气共用通道14并进入燃烧通道16，与部分燃气混合燃烧；剩余部分空气经空气/烟气共用管道供入第二空气/烟气共用通道15并从喷孔17喷出，与燃烧通道16内未燃尽的燃气混合燃烧。

富氧烟气助燃模式下，关闭空气切断阀41，打开燃气切断阀21、氧气切断阀31和烟气切断阀51，燃气、占比为10％-30％的氧气、占比为0-50％的烟气(加热炉排出的烟气)分别从燃气管道2、支氧气管道、空气/烟气共用管道经燃气通道11、第一氧气通道12、第一空气/烟气共用通道14供入燃烧通道16，进行混合燃烧；剩余部分氧气和烟气分别经第二氧气通道13和第二空气/烟气共用通道15供入加热炉的炉膛内，与燃烧通道16内未燃尽的燃气混合燃烧。

该烧嘴1有空气助燃和富氧烟气助燃两种工作模式，适合对冶金领域加热炉进行燃烧改造，满足加热炉适应不同加热工艺的要求，以便在冶金领域开展co2捕集和分离。

该烧嘴1在富氧烟气助燃工作模式下，能够有效节约能源，大大提高烟气中co2含量，降低烟气中n2含量，从而大幅降低co2捕集和分离成本，推动co2捕集和分离技术在冶金行业的应用，实现最终碳减排目标。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

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