低氮燃燒裝置以及低氮燃燒方法與流程

2023-12-07 09:41:06

本發明涉及一種低氮燃燒裝置以及低氮燃燒方法。

背景技術：

目前，燃燒裝置以及燃燒方法大都採用煙氣再循環法來對煙氣進行回收利用，通常採用抽取一部分低溫煙氣直接送入爐內，或者與一次風或二次風混合後送入爐內。例如在使用天然氣為燃料的鍋爐中，將從鍋爐釋放的煙氣直接與空氣混合，降低助燃空氣中氧氣的密度，並將混合氣體作為助燃氣體在鍋爐內與天然氣混和，由此使天然氣燃燒。

在採用這種方式時，雖然能夠在一定程度上降低燃燒裝置內氮氧化物的產生，但是並不能從根本上抑制氮氧化物的合成。首先，抽取一部分低溫煙氣直接送入爐內，爐內助燃空氣的流量小，會出現燃燒不徹底的問題。其次，將煙氣直接摻混到空氣中，所需煙氣量大，天然氣稀釋管道面積龐大。

技術實現要素：

本發明是鑑於上述問題而產生的，其目的在於提供一種能夠有效減少氮氧化物合成的低氮燃燒裝置以及低氮燃燒方法。

為實現本發明的目的採用如下的技術方案。

技術方案1的發明為一種低氮燃燒裝置，具有點火裝置、火焰檢測裝置、天然氣管、煙氣管、天然氣稀釋管、助燃空氣室和插入所述助燃空氣室內與所述助燃空氣室連通的助燃空氣導向管、噴火管。所述天然氣管的出口端從所述天然氣稀釋管的入口端插入所述天然氣稀釋管的內部。所述煙氣管經由所述天然氣稀釋管的周壁與所述天然氣稀釋管連通,所述天然氣稀釋管的出口端插入所述助燃空氣室且從所述助燃空氣導向管的位於所述助燃空氣室內的入口插入所述助燃空氣導向管的內部。在所述天然氣稀釋管的周壁的外表面與所述助燃空氣導向管的周壁的內表面之間形成空氣導向空間。所述噴火管位於所述助燃風導向管的後端。所述點火裝置經由所述助燃空氣室的內部和所述空氣導向空間插入至所述天然氣稀釋管的出口端。

另外，技術方案2的發明，在技術方案1的發明的低氮燃燒裝置中，所述點火裝置包括點火器、點火槍和點火燃料管。所述點火器位於所述助燃空氣室的外側且與所述點火燃料管的一端連接，所述點火槍與所述點火燃料管的一端連接且插入至所述天然氣稀釋管的出口端，所述點火器藉助被導入所述點火燃料管中的燃料與從助燃空氣入口導入的助燃空氣對所述點火槍進行點火。

另外，技術方案3的發明，在技術方案2的發明的低氮燃燒裝置中，所述天然氣管的出口端形成有天然氣噴頭，在所述天然氣噴頭內設置有旋扭片。

另外，技術方案4的發明，在技術方案3的發明的低氮燃燒裝置中，在所述天然氣噴頭的出口端設置有導流管和導流罩，所述導流管與所述天然氣噴頭的出口端連接，所述導流罩與所述導流管的出口隔開間隔連接且使從所述導流管的出口噴出的天然氣向四周擴散。

另外，技術方案5的發明，在技術方案2的發明的低氮燃燒裝置中，在所述天然氣管的出口端形成有天然氣噴頭，所述天然氣噴頭包括管壁和端壁，在所述天然氣噴頭的管壁上形成有多個通孔。

另外，技術方案6的發明，在技術方案5的發明的低氮燃燒裝置中，在所述天然氣噴頭的端壁上形成有多個通孔。

另外，技術方案7的發明，在技術方案1至6中任一項所述的低氮燃燒裝置中，在所述助燃空氣導向管內，在靠近所述天然氣稀釋管的出口端的位置，設置有助燃空氣旋流部件。

另外，技術方案8的發明，在技術方案1或2的發明的低氮燃燒裝置中，所述火焰檢測裝置包括觀火孔、第一火焰檢測器和第二火焰檢測器。所述觀火孔和所述第一火焰檢測器設置在所述天然氣稀釋管的入口端的端壁上，用於檢測所述助燃空氣導向管的出口端的火焰燃燒狀態。所述第二火焰檢測器設置在所述助燃空氣室的入口端的端壁上，與所述點火器相鄰且用於檢測點火槍的火焰燃燒狀態。

另外，技術方案9的發明，在技術方案8的發明的低氮燃燒裝置中，所述低氮燃燒裝置還具有控制裝置，所述控制裝置包括對天然氣的流量進行控制的天然氣控制裝置、對煙氣的流量進行控制的煙氣控制裝置和對助燃空氣的流量進行控制的助燃空氣控制裝置。所述低氮燃燒裝置還具有向所述天然氣管中噴入空氣對所述天然氣管進行吹掃的吹掃支路，和向所述第一火焰檢測器噴射空氣對所述第一火焰檢測器進行冷卻的冷卻支路。

另外，技術方案10的發明為一種低氮燃燒方法，所述低氮燃燒方法用於技術方案1至9中的任一項所述的低氮燃燒裝置，所述低氮燃燒方法包括：煙氣注入步驟，使來自鍋爐的煙氣進入所述煙氣管內；天然氣注入步驟，使天然氣進入所述天然氣稀釋管內，與所述煙氣進行混合，通過所述煙氣摻入所述天然氣，所述煙氣對所述天然氣進行稀釋；助燃空氣注入步驟，使助燃空氣經由助燃空氣室以及所述助燃空氣導向管，與所述天然氣和所述煙氣的混合氣體在噴火管混合；點燃步驟，通過所述點火裝置點燃將所述天然氣、所述煙氣和所述助燃空氣混合的混合氣體，火焰從噴火管噴出。

與現有技術相比，本發明具有如下的有益效果。

根據技術方案1的發明，在現有技術中，將煙氣直接摻混到空氣中，然後將這樣的混合氣體在爐窯內與天然氣混合，進行點火，這樣所需煙氣量大，煙氣管道面積龐大。相對於此，在本發明中，由於天然氣管插入天然氣稀釋管的內部，然後天然氣稀釋管再插入至助燃空氣室與助燃空氣導管中，從而，能夠使得煙氣摻入天然氣內，天然氣在天然氣稀釋管內先進行混合，以此稀釋天然氣，達到降低天然氣熱值的目的，然後使天然氣與煙氣的混合氣體與助燃空氣混合燃燒，這樣就不需要龐大的用於將煙氣與空氣進行混的管道，從而鍋爐的結構變得簡單，降低了鍋爐整體的製造難度。另外，由於天然氣稀釋管位於助燃空氣室中，插入助燃空氣導向管的內部，且助燃空氣導向管也位於助燃空氣室內部，各個管道為相互套接的連接關係，並且在天然氣稀釋管的周壁的外表面與助燃空氣導向管的周壁的內表面之間形成有空氣導向空間。天然氣與煙氣的混合氣體經由天然氣稀釋管進入助燃空氣導向管內，並與經由空氣導向空間進入到助燃空氣導向管內的助燃空氣進行混合。因此，套接的連接方式能夠使得整體結構更為緊湊合理，有效減小裝置的體積，從而使得氣體混合的空間減小，氣體間的混合更加均勻。

根據技術方案2的發明，點火裝置中設置有點火器以及點火槍兩種點火裝置，點火器能在一瞬間提供足夠的能量點燃混合氣體並能穩定火焰，而點火槍為長明火。因此，兩種點火裝置能夠同時為混合氣體提供火源，點火槍的長明火設計還能有效防止直接點大火時點不著的情況出現。

根據技術方案3的發明，天然氣管的出口端設置有天然氣噴頭，在天然氣噴頭內設置有旋扭片。因此，當天然氣噴出時，能夠使得經由旋扭片的天然氣呈旋渦狀，使天然氣與煙氣混合更為充分。

根據技術方案4的發明，天然氣噴頭的出口端在加有旋扭片的基礎上，又設置有導流管和錐面為弧形的錐形導流罩。因此，弧形的導流罩能夠使得呈旋渦狀的天然氣沿弧線向外擴散，使得天然氣與煙氣混合時更加充分，以此稀釋天然氣，達到降低天然氣熱值的目的，從而降低火焰燃燒的溫度，從根本上減少了氮氧化物的合成，實現了低氮燃燒的效果。

根據技術方案5的發明，天然氣管的出口端形成有天然氣噴頭，在天然氣噴頭的管壁上形成有多個通孔，天然氣經由多個通孔進入到天然氣稀釋管內。因此，多個通孔的設計能夠使得經由通孔的天然氣呈旋渦狀，進而天然氣與天然氣稀釋管內的煙氣混合更為均勻。

根據技術方案6的發明，在天然氣噴頭的管壁上形成有多個通孔的基礎上，天然氣噴頭的端壁上也形成有通孔。因此，在端壁上增加通孔的設計能夠增加天然氣進入天然氣稀釋管的流量，從而使得天然氣與天然氣稀釋管內的煙氣混合更為均勻。

根據技術方案7的發明，在靠近天然氣稀釋管的出口端的位置上設置有助燃空氣旋流部件，天然氣和煙氣的混合氣體、助燃空氣都經由助燃空氣旋流部件進入到助燃空氣導向管內。因此，助燃空氣導向管能夠對氣體起到導向的作用，增加氣體擴散面積，使得氣體間的混合更為均勻，有助於混合氣體的充分燃燒，以此減少氮氧化物的合成，實現低氮燃燒的效果。

根據技術方案8的發明，火焰檢測裝置包括觀火孔、第一火焰檢測器和第二火焰檢測器。在天然氣稀釋管的入口端的端壁上設置有觀火孔和第一火焰檢測器，分別用於觀測和檢測助燃空氣導向管的出口端的火焰燃燒狀態。在助燃空氣室的入口端的端壁上設置有與點火器相鄰的第二火焰檢測器，用於檢測點火槍的火焰燃燒狀態。因此，設置觀火孔以及檢測器能夠實時觀測和檢測火焰燃燒狀態，從而有效避免火焰熄火的情況出現，使得裝置能夠持續正常地運轉。

根據技術方案9的發明，天然氣控制裝置能夠對天然氣的流量進行控制，煙氣控制裝置能夠對煙氣的流量進行控制，助燃空氣控制裝置能夠對助燃空氣的流量進行控制。因此，控制裝置的設置能夠使得天然氣、煙氣以及助燃空氣的流量得以合理地操控。煙氣的流量不同，天然氣的熱值不同，通過控制煙氣的流量，達到降低天然氣熱值的目的。通過控制天然氣的熱值，來降低天然氣的溫度，低溫燃燒可以達到減少氮氧化物的產生甚至不產生氮氧化物，以此實現低氮燃燒的效果。另外，低氮燃燒裝置中還具有吹掃支路以及冷卻支路。其中，吹掃支路用於向天然氣管中噴入空氣，並對天然氣管進行吹掃。因此，當長期停爐時，天然氣管停氣後，吹掃支路的吹掃作用能夠使得其內的空氣將天然氣管內的殘餘天然氣及時排出，防止著火。另外，冷卻支路向第一火焰檢測器噴射空氣，並對第一火焰檢測器進行冷卻。因此，冷卻支路能夠冷卻火焰檢測器探頭，確保火焰檢測器在鍋爐內最佳檢測點安全可靠地運行，以此保證火焰檢測的檢測效果以及火檢檢測器探頭的壽命。

根據技術方案10的發明，在現有技術中，在使用天然氣為燃料的鍋爐中，將從鍋爐釋放的煙氣直接與空氣混合，並將混合氣體作為助燃氣體在爐窯內與天然氣混合，由此使天然氣燃燒，採用這樣的方法，所需煙氣量大，煙氣管道面積龐大。相對於此，在本實施方式中，由於煙氣經由煙氣入口進入煙氣管內，天然氣經由天然氣管進入天然氣稀釋管內，從而，能夠使得煙氣摻入天然氣內，以此稀釋天然氣，達到降低天然氣熱值的目的，然後使天然氣與煙氣的混合氣體與助燃空氣混合燃燒，這樣就不需要龐大的用於將煙氣與空氣進行混的管道，從而鍋爐的結構變得簡單，降低了鍋爐整體的製造難度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明具體實施方式或現有技術中的技術方案，下面將對具體實施方式或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發明的一些實施方式，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是表示本發明的低氮燃燒裝置的整體結構示意圖。

圖2是表示本發明的低氮燃燒裝置的左視圖。

圖3是表示本發明的低氮燃燒裝置與控制裝置連接的結構示意圖。

圖4是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第一實施例的結構示意圖。

圖5是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第一實施例的結構示意圖的左視圖。

圖6是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第二實施例的結構示意圖。

圖7是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第三實施例的結構示意圖。

圖8是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第三實施例的結構示意圖的A-A的剖視圖。

圖9是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第四實施例的結構示意圖。

圖10是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第四實施例的結構示意圖的B-B的剖視圖。

附圖標記說明

100-天然氣管；110-天然氣噴頭；111-旋扭片；112-導流管；113-導流罩；200-煙氣管；201-天然氣稀釋管；210-觀火孔；220-第一火焰檢測器；230-助燃空氣旋流部件；300-助燃空氣室；400-助燃空氣導向管；401-噴火管；410-空氣導向空間；500-點火裝置；510-點火器；520-點火燃料管；530-點火槍；540-第二火焰檢測器；550-助燃空氣入口；610-天然氣控制裝置；620-煙氣控制裝置；630-助燃空氣控制裝置；710-天然氣支路；720-天然氣點火支路；730-吹掃支路；740-冷卻支路；750-第一助燃支路；760-第二助燃支路；800-鍋爐；810-煙氣出口；820-煙氣入口。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」、「第三」僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

圖1是表示本發明的低氮燃燒裝置的整體結構示意圖。圖2是表示本發明的低氮燃燒裝置的左視圖。圖3是表示本發明的低氮燃燒裝置與控制裝置連接的結構示意圖。

如圖1至圖3所示，該低氮燃燒裝置包括天然氣管100、煙氣管200、天然氣稀釋管201、助燃空氣室300、插入助燃空氣室300內與助燃空氣室300連通的助燃空氣導向管400、噴火管401和點火裝置500。

天然氣管100的入口端位於天然氣稀釋管201外壁的左側，天然氣管100的出口端插入到天然氣稀釋管201的內部，並且在天然氣管100的出口端形成有天然氣噴頭110。天然氣管100內的天然氣經由天然氣噴頭110進入到天然氣稀釋管201內，推動天然氣稀釋管201內的煙氣前行，並與煙氣混和。天然氣稀釋管201的出口端從助燃空氣室300的左端插入助燃空氣室300內，向助燃空氣室300的右端延伸，並在助燃空氣室300中插入到助燃空氣導向管400內。

另外，煙氣管200經由天然氣稀釋管201的周壁與天然氣稀釋管201連通。另外，在助燃空氣導向管400的周壁的內表面與天然氣稀釋管201的周壁的外表面之間形成有空氣導向空間410，助燃空氣室300內的助燃空氣經助燃空氣導向管400進入空氣導向空間410內，並經由助燃空氣旋流部件230進入助燃空氣導向管400的出口端噴火管401，在此處與天然氣和煙氣的混合物進行混合。

助燃空氣導向管400的出口端有噴火管401通過法蘭與鍋爐800連接，具體地說，助燃空氣導向管400安裝在鍋爐800的爐壁上，其出口端的噴火管401直接進入到鍋爐800內或與鍋爐800的內腔同齊。經混合後的天然氣、煙氣以及助燃空氣，經由焊接在天然氣稀釋管201出口端的助燃空氣旋流部件230進入到助燃空氣導向管400的出口端噴火管401內，並與鍋爐800連通。

另外，點火裝置500包括點火器510、點火燃料管520和長條狀的點火槍530。點火器510位於助燃空氣室300的左端的外側，並與點火燃料管520的一端連接，點火槍530與點火燃料管520的另一端連接，且延伸到天然氣稀釋管201的出口端。點火器510藉助被導入點火燃料管520中的天然氣與從助燃空氣入口550導入的助燃空氣對點火槍530進行點火。經點燃後的點火槍530對天然氣稀釋管201的出口端的天然氣、煙氣以及助燃空氣的混合氣體進行點燃操作。

另外，本發明的低氮燃燒裝置還具有火焰檢測裝置。火焰檢測裝置包括觀火孔210、第一火焰檢測器220和第二火焰檢測器540。在天然氣稀釋管201的左端即入口端的端壁上設置有觀火孔210和第一火焰檢測器220，分別用於觀測和檢測助燃空氣導向管400的出口端的火焰燃燒狀態。在助燃空氣室300的左端的端壁上設置有與點火器510相鄰且用於檢測點火槍530的火焰燃燒狀態的第二火焰檢測器540。

另外，本發明的低氮燃燒裝置還具有控制裝置。控制裝置包括天然氣控制裝置610、煙氣控制裝置620和助燃空氣控制裝置630。

天然氣控制裝置610根據鍋爐800所需要的熱量，通過流量控制閥來控制天然氣進入到天然氣管100的流量。鍋爐800中的煙氣經煙氣出口810流出，經煙氣控制裝置620和煙氣入口820被引入到天然氣稀釋管201內，煙氣控制裝置620通過變頻風機來控制煙氣進入到天然氣稀釋管201的流量。助燃空氣控制裝置630根據天然氣的流量，通過變頻風機來控制進入到助燃空氣室300的助燃空氣的流量。

具體地說，天然氣供給源通過天然氣支路710與天然氣管100的入口連接，為天然氣管100提供天然氣燃料。鍋爐的煙氣出口810經由煙氣支路與天然氣稀釋管201的入口連接，以降低天然氣的熱值，由此減少燃燒過程中的氮氧化物的產生。空氣供給源分為第一空氣供給源和第二空氣供給源。第一空氣供給源經由第一助燃支路750以及助燃空氣入口550與助燃空氣室300連接，第二空氣供給源經由第二助燃支路760與助燃空氣室300連接，將助燃空氣通入到助燃空氣室300內，為燃料提供燃燒時所需的氧氣。

另外，天然氣供給源還經由天然氣點火支路720與點火燃料管520連接，為點火裝置500提供天然氣燃料。另外，空氣供給源還經由吹掃支路730與天然氣管的入口連接，通過向天然氣管100中噴入空氣，對天然氣管100進行吹掃，將天然氣管100內殘餘天然氣及時排出，防止著火。另外，空氣供給源還經由冷卻支路740向第一火焰檢測器220噴射空氣，對第一火焰檢測器220進行冷卻，以此保證其在最佳檢測點安全可靠地運行。

以下，基於附圖說明天然氣噴頭110各種結構形式。

第一實施例

圖4是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第一實施例的結構示意圖。圖5是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第一實施例的結構示意圖的左視圖。

如圖4和圖5所示，天然氣噴頭110由天然氣管100的前端形成，在天然氣噴頭110內設置有旋扭片111，位於天然氣管100出口端的中心位置。天然氣經由旋扭片111噴出後，進入到天然氣稀釋管201內，呈漩渦狀，推動天然氣稀釋管201內的煙氣前行，並在天然氣稀釋管201的出口端與煙氣混和。

第二實施例

圖6是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第二實施例的結構示意圖。

如圖6所示，天然氣噴頭110由天然氣管100的前端形成，在天然氣噴頭110的出口端還安裝有導流管112和導流罩113。

具體地說，在天然氣噴頭110內設置有旋扭片111，位於天然氣管100出口端的中心位置。在此基礎上，在天然氣噴頭110的出口端還增加有導流管112和錐形的導流罩113。天然氣經由旋扭片111後，呈漩渦狀，旋渦狀的天然氣經由導流管112的出口進入到弧形的導流罩113內，使得天然氣延弧線向天然氣稀釋管201內擴散，推動天然氣稀釋管201內的煙氣前行，並在天然氣稀釋管201的出口端與煙氣混和。

第三實施例

圖7是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第三實施例的結構示意圖。圖8是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第三實施例的結構示意圖的A-A的剖視圖。。

如圖7和圖8所示，天然氣噴頭110由天然氣管100的前端形成，在天然氣噴頭110的管壁上形成有多個半徑相同的圓形通孔。天然氣經由天然氣噴頭110上的通孔進入到天然氣稀釋管201內，推動天然氣稀釋管201內的煙氣前行，並在天然氣稀釋管201的出口端與煙氣混和。

第四實施例

圖9是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第四實施例的結構示意圖。圖10是表示本發明的低氮燃燒裝置中天然氣噴頭的第四實施例的結構示意圖的B-B的剖視圖。

如圖9和圖10所示，天然氣噴頭110由天然氣管100的前端形成，在天然氣噴頭110的管壁上形成有多個半徑形同的圓形通孔，在天然氣噴頭的端壁上也形成有多個半徑形同的圓形通孔。天然氣經由天然氣噴頭110上的通孔進入到天然氣稀釋管201內，推動天然氣稀釋管201內的煙氣前行，並在天然氣稀釋管201的出口端與煙氣混和。

另外，在低氮燃燒裝置中可以使用如下的低氮燃燒方法，該低氮燃燒方法包括：煙氣注入步驟，使來自鍋爐的煙氣進入煙氣管內；天然氣注入步驟，使天然氣進入天然氣稀釋管內，與煙氣進行混合，通過煙氣摻入天然氣，使得煙氣對天然氣進行稀釋；助燃空氣注入步驟，使助燃空氣經由助燃空氣室以及助燃空氣導向管，與天然氣和煙氣的混合氣體在噴火管處混合；點燃步驟，通過點火裝置點燃將天然氣、煙氣和助燃空氣混合的混合氣體，火焰從噴火管噴出。

具體地說，鍋爐內的煙氣經由煙氣出口810流出，並經煙氣入口820進入到天然氣稀釋管201內。天然氣經由天然氣管100進入到天然氣稀釋管201內，與天然氣稀釋管201內的煙氣進行混合，並經由助燃空氣旋流部件230進入助燃空氣導向管400內。助燃空氣經由助燃空氣室300進入到助燃空氣導向管400，並與天然氣以及煙氣進行混合，經混合後的氣體由點火裝置500進行點燃操作。

以上對本發明的一個具體實施方式的結構進行說明，下面說明低氮燃燒裝置的運轉方式。

煙氣由引風機從鍋爐800尾部的煙氣出口810流出，經煙氣入口820被煙氣控制裝置620引入到天然氣稀釋管201內。天然氣通過天然氣控制裝置610經由天然氣支路710進入到天然氣管100，天然氣經由天然氣噴頭110進入天然氣稀釋管201內，推動天然氣稀釋管201內的煙氣前行，並與煙氣混和。助燃空氣通過助燃空氣控制裝置630後進入到助燃空氣室300，並經空氣導向空間410進入助燃空氣導向管400，最後經助燃空氣旋流部件230後進入助燃空氣導向管400的出口端，與天然氣稀釋管201的出口端的天然氣以及煙氣混合，由點火裝置500將混合氣體進行引燃，並通入鍋爐800內。

通過上面的裝置以及方法，能夠利用將煙氣摻入天然氣，將天然氣進行稀釋，降低了天然氣的熱值，從而降低了火焰燃燒的溫度，從根本上減少了氮氧化物的合成，實現了低氮燃燒的效果。

另外，在現有技術中，將煙氣直接摻混到空氣中，然後將這樣的混合氣體與天然氣混和，進行點火，這樣所需煙氣量大，天然氣稀釋管道面積龐大。相對於此，在本實施方式中，由於天然氣管插入天然氣稀釋管的內部，然後天然氣稀釋管再插入至助燃空氣室與助燃空氣導管中，從而，能夠使得煙氣摻入天然氣中，與天然氣進行混合，以此稀釋天然氣，達到降低天然氣熱值的目的，然後使天然氣與煙氣的混合氣體與助燃空氣混合燃燒，這樣就不需要龐大的用於將煙氣與空氣進行混的管道，從而鍋爐的結構變得簡單，降低了鍋爐整體的製造難度。

另外，在上述實施方式中，由於天然氣稀釋管位於助燃空氣室中，插入助燃空氣導向管的內部，且助燃空氣導向管也位於助燃空氣室內部，各個管道為相互套接的連接關係，並且在天然氣稀釋管的周壁的外表面與助燃空氣導向管的周壁的內表面之間形成有空氣導向空間。天然氣與煙氣的混合氣體經由天然氣稀釋管進入助燃空氣導向管內，並與經由空氣導向空間進入到助燃空氣導向管內的助燃空氣進行混合。因此，套接的連接方式能夠使得整體結構更為緊湊合理，有效減小裝置的體積，從而使得氣體混合的空間減小，氣體間的混合更加均勻。

另外，在上述實施方式中，由於點火裝置中設置有點火器以及點火槍兩種點火裝置，點火器能在一瞬間提供足夠的能量點燃混合氣體並能穩定火焰，而點火槍為長明火。因此，兩種點火裝置能夠同時為混合氣體提供火源，點火槍的長明火設計還能有效防止直接點大火時點不著的情況出現。

另外，在上述實施方式中，由於天然氣管的出口端設置有天然氣噴頭，在天然氣噴頭內設置有旋扭片。因此，當天然氣噴出時，能夠使得經由旋扭片的天然氣呈旋渦狀，使天然氣與煙氣混合更為充分。

另外，在上述的實施方式中，由於天然氣噴頭的出口端在加有旋扭片的基礎上，又設置有導流管和錐面為弧形的錐形導流罩。因此，弧形的導流罩能夠使得呈旋渦狀的天然氣沿弧線向外擴散，使得天然氣與煙氣混合時更加充分，以此稀釋天然氣，達到降低天然氣熱值的目的，從而降低火焰燃燒的溫度，從根本上減少了氮氧化物的合成，實現了低氮燃燒的效果。

另外，在上述實施方式中，由於天然氣管的出口端形成有天然氣噴頭，在天然氣噴頭的管壁上形成有多個通孔，天然氣經由多個通孔進入到天然氣稀釋管內。因此，多個通孔的設計能夠使得經由通孔的天然氣呈旋渦狀，進而天然氣與天然氣稀釋管內的煙氣混合更為均勻。

另外，在上述實施方式中，由於在天然氣噴頭的管壁上形成有多個通孔的基礎上，天然氣噴頭的端壁上也形成有通孔。因此，在端壁上增加通孔的設計能夠增加天然氣進入天然氣稀釋管的流量，從而使得天然氣與天然氣稀釋管內的煙氣混合更為均勻。

另外，在上述實施方式中，由於在靠近天然氣稀釋管的出口端的位置上設置有助燃空氣旋流部件，天然氣和煙氣的混合氣體、助燃空氣都經由助燃空氣旋流部件進入到助燃空氣導向管內。因此，助燃空氣導向管能夠對氣體起到導向的作用，增加氣體擴散面積，使得氣體間的混合更為均勻，有助於混合氣體的充分燃燒，以此減少氮氧化物的合成，實現低氮燃燒的效果。

另外，在上述實施方式中，由於火焰檢測裝置包括觀火孔、第一火焰檢測器、和第二火焰檢測器。在天然氣稀釋管的入口端的端壁上設置有觀火孔和第一火焰檢測器，分別用於觀測和檢測助燃空氣導向管的出口端的火焰燃燒狀態。在助燃空氣室的入口端的端壁上設置有與點火器相鄰的第二火焰檢測器，用於檢測點火槍的火焰燃燒狀態。因此，設置觀火孔以及檢測器能夠實時觀測和檢測火焰燃燒狀態，從而有效避免火焰熄火的情況出現，使得裝置能夠持續正常地運轉。

另外，在上述實施方式中，由於天然氣控制裝置能夠對天然氣的流量進行控制，煙氣控制裝置能夠對煙氣的流量進行控制，助燃空氣控制裝置能夠對助燃空氣的流量進行控制。因此，控制裝置的設置能夠使得天然氣、煙氣以及助燃空氣的流量得以合理地操控。煙氣的流量不同，天然氣的熱值不同，通過控制煙氣的流量，達到降低天然氣熱值的目的。通過控制天然氣的熱值，來降低天然氣的溫度，低溫燃燒可以達到減少氮氧化物的產生甚至不產生氮氧化物，以此實現低氮燃燒的效果。

另外，在上述實施方式中，由於低氮燃燒裝置中還具有吹掃支路以及冷卻支路。其中，吹掃支路用於向天然氣管中噴入空氣，並對天然氣管進行吹掃。因此，當長期停爐時，天然氣管停氣後，吹掃支路的吹掃作用能夠使得其內的空氣將天然氣管內的殘餘天然氣及時排出，防止著火。另外，冷卻支路向第一火焰檢測器噴射空氣，並對第一火焰檢測器進行冷卻。因此，冷卻支路能夠冷卻火焰檢測器探頭，確保火焰檢測器在鍋爐內最佳檢測點安全可靠地運行，以此保證火焰檢測的檢測效果以及火檢檢測器探頭的壽命。另外，在上述實施方式中，天然氣管的入口端位於天然氣稀釋管的外壁的左側，天然氣管的出口端從天然氣稀釋管的入口端插入天然氣稀釋管的內部。但不限於此，天然氣管的入口端可以位於天然氣稀釋管的外壁的任意位置，天然氣管的出口端也可以從天然氣稀釋管的任意位置插入天然氣稀釋管的內部，只要配置合理即可。

另外，在上述實施方式中，天然氣管的出口端形成有天然氣噴頭，天然氣噴頭內設置有旋扭片。但不限於此，天然氣噴頭內可以不設置旋扭片，天然氣仍能經天然氣噴頭進入天然氣稀釋管內。但是天然氣噴頭內設置旋扭片，能夠使得天然氣呈旋渦狀，有利於與天然氣稀釋管內的煙氣充分混合。

另外，在上述實施方式中，在天然氣噴頭的出口端設置有導流管和錐形的導流罩。但不限於此，導流罩可以為圓筒狀或其他形狀，也可以不設置導流管和導流罩，同樣能夠達到上述效果。

另外，在上述實施方式中，在天然氣噴頭的管壁上形成有多個半徑相同的圓形通孔。但不限於此，圓形通孔的半徑可以按照混合的需要設定為不同值，通孔的形狀也可以為矩形、方形或菱形，也可以不形成通孔，同樣能夠達到上述效果。

另外，在上述實施方式中，在天然氣噴頭的端壁上也形成有多個半徑形同的圓形通孔。但不限於此，圓形通孔的半徑可以為不同值，通孔的形狀可以為矩形、方形或菱形，也可以不形成通孔，同樣能夠達到上述效果。

另外，在上述實施方式中，天然氣噴頭為天然氣管的出口端的一部分，但不限於此，可以在天然氣管的出口端套設另外的天然氣噴頭，同樣能夠達到上述效果。

另外，在上述實施方式中，在靠近天然氣稀釋管的出口端的位置，焊接有助燃空氣旋流部件。但不限於此，助燃空氣旋流部件可以焊接在天然氣稀釋管的任意位置上，具體所在位置只要配置合理即可。另外，也可以通過螺栓、螺釘等將助燃空氣旋流部件與助燃空氣導向管連接。而且也可以不設置助燃空氣旋流部件，只要能夠將助燃空氣與煙氣和天然氣混合即可。

另外，在上述實施方式中，在所述天然氣稀釋管的入口端的端壁上設置有觀火孔和第一火焰檢測器，在助燃空氣室的入口端的端壁上設置有與點火器相鄰的第二火焰檢測器。但不限於此，觀火孔、第一火焰檢測器以及第二火焰檢測器，可以位於低氮燃燒裝置的任意管外壁上的任意位置，具體所在位置只要配置合理即可。也可以不設置觀火孔和第一火焰檢測器，只要能夠實現即可。

另外，在上述實施方式中，還具有控制裝置，包括對天然氣的流量進行控制的天然氣控制裝置、對煙氣的流量進行控制的煙氣控制裝置和對助燃空氣的流量進行控制的助燃空氣控制裝置。但不限於此，可以不設置控制裝置，同樣能夠達到上述效果。但是，設置有控制裝置，能夠合理控制天然氣、煙氣以及助燃空氣的流量，能夠更好地達到低氮燃燒的效果。

另外，在上述實施方式中，還具有吹掃支路和冷卻支路。天然氣管向天然氣管中噴入空氣，並對天然氣管進行吹掃的吹掃支路，冷卻支路向第一火焰檢測器噴射空氣，並對第一火焰檢測器進行冷卻的冷卻支路。但不限於此，可以不設置天然氣管和冷卻支路，同樣能夠達到上述效果。但是，設置有吹掃支路和冷卻支路，能夠更好地保護裝置，延長檢測器的使用壽命。

另外，本發明的低氮燃燒裝置，可以由上述的各種結構組合而成，同樣能夠發揮上述的效果。

最後應說明的是：以上各實施方式僅用以說明本發明的技術方案，而非對其限制。儘管參照上述實施方式對本發明進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對上述實施方式所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分或者全部技術特徵進行等同替換，而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本發明各實施例技術方案的範圍。