本發(fā)明涉及燃燒器，特別是涉及一種燃料分級引射式低氮燃燒器。

背景技術：

1、在燃料燃燒過程中生成的氮氧化物(nox)是光化學煙霧的主要成因，同時也是形成酸雨的主要因素，嚴重危害大氣環(huán)境與人體健康。并且，研究結果顯示nox也是大氣pm2.5顆粒的重要來源，是造成霧霾天氣的主要元兇之一。因此，如何設計一種既能降低尾氣中氮氧化物含量，又能提高燃燒過程穩(wěn)定性和充分性的燃燒頭，是本領域技術人員亟待解決的問題。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的是提供一種燃料分級引射式低氮燃燒器，既能降低尾氣中氮氧化物含量，又能提高燃燒過程穩(wěn)定性和充分性。

2、為實現上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種燃料分級引射式低氮燃燒器，包括：

4、氣室，所述氣室具有內腔，所述氣室的表面設有助燃氣體進口和出氣孔，所述助燃氣體進口和所述出氣孔均連通所述內腔；所述氣室的外表面具有內凹區(qū)域，所述出氣孔的數量為多個，至少部分所述出氣孔分布于所述內凹區(qū)域；

5、點火組件，所述點火組件穿過所述氣室，所述點火組件的點火端位于所述內凹區(qū)域的中心；

6、第一燃氣組件，所述第一燃氣組件用于同時向所述內腔和所述內凹區(qū)域供應燃氣

7、其中，所述點火組件包括拉法爾噴嘴、點火氣槍、點火器和火檢；所述拉法爾噴嘴的大徑端位于所述內腔中，所述拉法爾噴嘴的小徑端位于所述內凹區(qū)域內側；所述點火氣槍的出氣端正對所述拉法爾噴嘴的大徑端，且與所述拉法爾噴嘴的大徑端之間留有第一引射間隙；所述點火器和所述火檢均與所述拉法爾噴嘴的小徑端相鄰設置。

8、優(yōu)選地，所述第一燃氣組件包括第一分配管、第一進氣管和第一氣槍；所述第一進氣管連接所述第一分配管，以向所述第一分配管通入燃氣；所述第一氣槍的數量為多個，多個所述第一氣槍均連接所述第一分配管，以通過所述第一氣槍噴出燃氣；所述第一氣槍穿過所述氣室，所述第一氣槍的主出氣端位于所述內凹區(qū)域內側，所述第一氣槍的次出氣端位于所述內腔中；多個所述第一氣槍的所述主出氣端呈環(huán)形圍繞所述點火端。

9、優(yōu)選地，所述燃料分級引射式低氮燃燒器還包括第二燃氣組件，所述第二燃氣組件包括第二分配管、第二進氣管、第二氣槍和引射管；所述第二進氣管連接所述第二分配管，以向所述第二分配管通入燃氣；所述第二氣槍的數量為多個，多個所述第二氣槍均連接所述第二分配管，以通過所述第二氣槍噴出燃氣；所述第二氣槍和所述引射管均位于所述氣室外側，所述第二氣槍與所述引射管數量相同且一一對應；所述第二氣槍的出氣端正對所述引射管的大徑端，且與所述引射管的大徑端之間留有第二引射間隙；多個所述引射管的小徑端呈環(huán)形圍繞所述內凹區(qū)域。

10、優(yōu)選地，所述氣室的外表面安裝有法蘭和支撐板；所述第二氣槍穿過所述法蘭，所述引射管固定在所述支撐板上。

11、優(yōu)選地，所述第二氣槍的中間部位為軟管段，所述軟管段位于所述第二分配管與所述法蘭之間。

12、優(yōu)選地，所述氣室的形狀為圓柱或正四棱柱；所述內凹區(qū)域位于所述氣室的端面上。

13、優(yōu)選地，部分所述出氣孔分布于所述內凹區(qū)域所在的所述氣室的端面上，且呈環(huán)形圍繞所述內凹區(qū)域。

14、優(yōu)選地，所述內凹區(qū)域包括側面和底面，所述側面為圓錐面。

15、優(yōu)選地，單位時間內，所述點火組件通入的燃氣占比為3～6％，所述第一燃氣組件通入的燃氣占比不大于40％，所述第二燃氣組件通入的燃氣占比不低于55％。

16、優(yōu)選地，所述點火組件、所述第一燃氣組件和所述第二燃氣組件通入的氣體燃料的熱值不低于1500kcal。

17、本發(fā)明相對于現有技術取得了以下技術效果：

18、點火組件使用具有文丘里效應的拉法爾噴嘴，引射吸入內腔中的助燃氣體，而后在內凹區(qū)域的中心燃燒，實現了燃氣與助燃氣體的預混合，有效增強了火焰穩(wěn)定性，并降低氮氧化物的生成。

19、第一燃氣組件提供的一部分燃氣進入內腔后，與內腔中的助燃氣體預混合，混合后的氣體經過氣室表面的出氣孔到達內凹區(qū)域，第一燃氣組件提供的另一部分燃氣直接到達內凹區(qū)域，兩者共同圍繞點火組件的點火端燃燒。該結構能夠形成大于2的空氣過量系數，有效降低火焰溫度，進而有效降低氮氧化物的生成量。

20、第一燃氣組件與點火組件不僅能夠分別與助燃氣體進行預混，還采用不同的預混方式，從而對中心燃燒區(qū)域與外圍燃燒區(qū)域實現分級預混。

21、本發(fā)明的優(yōu)選方案中，第二燃氣組件循環(huán)通過引射的方式，循環(huán)使用其所在的燃燒爐內的氣體，從而稀釋燃燒爐內的氧濃度，可以有效控制氮氧化物的生成。

技術特征：

1.一種燃料分級引射式低氮燃燒器，其特征在于，包括：

2.根據權利要求1所述的燃料分級引射式低氮燃燒器，其特征在于：所述第一燃氣組件包括第一分配管、第一進氣管和第一氣槍；所述第一進氣管連接所述第一分配管，以向所述第一分配管通入燃氣；所述第一氣槍的數量為多個，多個所述第一氣槍均連接所述第一分配管，以通過所述第一氣槍噴出燃氣；所述第一氣槍穿過所述氣室，所述第一氣槍的主出氣端位于所述內凹區(qū)域內側，所述第一氣槍的次出氣端位于所述內腔中；多個所述第一氣槍的所述主出氣端呈環(huán)形圍繞所述點火端。

3.根據權利要求1所述的燃料分級引射式低氮燃燒器，其特征在于：所述燃料分級引射式低氮燃燒器還包括第二燃氣組件，所述第二燃氣組件包括第二分配管、第二進氣管、第二氣槍和引射管；所述第二進氣管連接所述第二分配管，以向所述第二分配管通入燃氣；所述第二氣槍的數量為多個，多個所述第二氣槍均連接所述第二分配管，以通過所述第二氣槍噴出燃氣；所述第二氣槍和所述引射管均位于所述氣室外側，所述第二氣槍與所述引射管數量相同且一一對應；所述第二氣槍的出氣端正對所述引射管的大徑端，且與所述引射管的大徑端之間留有第二引射間隙；多個所述引射管的小徑端呈環(huán)形圍繞所述內凹區(qū)域。

4.根據權利要求3所述的燃料分級引射式低氮燃燒器，其特征在于：所述氣室的外表面安裝有法蘭和支撐板；所述第二氣槍穿過所述法蘭，所述引射管固定在所述支撐板上。

5.根據權利要求4所述的燃料分級引射式低氮燃燒器，其特征在于：所述第二氣槍的中間部位為軟管段，所述軟管段位于所述第二分配管與所述法蘭之間。

6.根據權利要求1所述的燃料分級引射式低氮燃燒器，其特征在于：所述氣室的形狀為圓柱或正四棱柱；所述內凹區(qū)域位于所述氣室的端面上。

7.根據權利要求6所述的燃料分級引射式低氮燃燒器，其特征在于：部分所述出氣孔分布于所述內凹區(qū)域所在的所述氣室的端面上，且呈環(huán)形圍繞所述內凹區(qū)域。

8.根據權利要求1所述的燃料分級引射式低氮燃燒器，其特征在于：所述內凹區(qū)域包括側面和底面，所述側面為圓錐面。

9.根據權利要求3所述的燃料分級引射式低氮燃燒器，其特征在于：單位時間內，所述點火組件通入的燃氣占比為3～6％，所述第一燃氣組件通入的燃氣占比不大于40％，所述第二燃氣組件通入的燃氣占比不低于55％。

10.根據權利要求3所述的燃料分級引射式低氮燃燒器，其特征在于：所述點火組件、所述第一燃氣組件和所述第二燃氣組件通入的氣體燃料的熱值不低于1500kcal。

技術總結
本發(fā)明公開了一種燃料分級引射式低氮燃燒器，包括氣室、點火組件、第一燃氣組件和第二燃氣組件。氣室具有內腔，氣室的表面設有助燃氣體進口和出氣孔。氣室的外表面具有內凹區(qū)域，至少部分出氣孔分布于內凹區(qū)域。點火組件穿過氣室，點火組件的點火端位于內凹區(qū)域的中心。第一燃氣組件用于同時向內腔和內凹區(qū)域供應燃氣。點火組件包括拉法爾噴嘴、點火氣槍、點火器和火檢。拉法爾噴嘴的大徑端位于內腔中，拉法爾噴嘴的小徑端位于內凹區(qū)域內側。點火氣槍的出氣端正對拉法爾噴嘴的大徑端，點火器和火檢均與拉法爾噴嘴的小徑端相鄰設置。與現有技術相比，本發(fā)明的燃燒器既能降低尾氣中氮氧化物含量，又能提高燃燒過程穩(wěn)定性和充分性。

技術研發(fā)人員：付百川,張紅月,裴永軍,楊新亮,史秋嬌
受保護的技術使用者：上海岱鼎工業(yè)控制系統(tǒng)有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/10/10