燃氣燃燒器用的空氣分配器及低NOx燃氣燃燒器的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及低污染燃燒技術領域，尤其涉及一種應用在燃氣燃燒器中的空氣分配器及一種燃氣燃燒器。
【背景技術】
[0002]近年來，霧霾已成為公共健康的巨大威脅，氮氧化物是霧霾的主要組成，控制氮氧化物的排放已成為治理霧霾天氣的重要舉措。隨著能源結構調(diào)整，天然氣能源比重顯著增加，燃氣燃燒排放氮氧化物造成污染的情況越來越受到關注，國家已頒布《鍋爐大氣污染物排放》新標準，對氮氧化物排放制定了嚴格的指標，一些重點地區(qū)將制定更加嚴格的指標，如北京對燃氣鍋爐氮氧化物排放限值為80 mg/m3 (基準含氧量3.5%)。
[0003]燃氣燃燒產(chǎn)生NOx屬于熱力型，產(chǎn)生NOx的多少取決于火焰溫度，火焰溫度與爐膛容積熱強度有關，對于爐膛容積熱強度較大的燃氣鍋爐，如熱功率小于14MW的燃氣鍋爐，爐膛容積相對較小，換熱面積少，不利于降低火焰溫度。所以，要使氮氧化物排放限值低于80 mg/m3 (基準含氧量3.5%)，燃燒器只采用降低火焰溫度的技術措施不足以深度抑制氮氧化物的形成，為此，如何更加有效抑制氮氧化物的形成，還需要進一步研究。
[0004]為了降低燃氣燃燒器的氮氧化物排放值，一些燃氣燃燒器中會設置旋流器，但現(xiàn)有的旋流器結構復雜、制造成本高，所以需要改進。此外，現(xiàn)有的燃氣燃燒器中沒有空氣分配器，不能精準的將空氣送入各燃燒區(qū)域。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種可使空氣旋流起來、同時還可精準的將空氣送入各燃燒區(qū)域中去的燃氣燃燒器用的空氣分配器，本實用新型還提供了一種低NOx燃氣燃燒器，要解決傳統(tǒng)的燃氣燃燒器氮氧化物排放量大的問題。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術方案:一種燃氣燃燒器用的空氣分配器，其特征在于:包括一圓形的空氣分配板，該空氣分配板的中心設有與燃氣燃燒器的中心管相配合的中心孔，在中心孔的外圍、該空氣分配板上設有至少一圈通孔，所述通孔的上方設有與空氣分配板呈一夾角的旋流葉片，旋流葉片與通孔配合形成了引導空氣流向用的旋流縫。
[0007]優(yōu)選的，該空氣分配板的邊緣處均布有缺口。
[0008]優(yōu)選的，所述旋流葉片與空氣分配板的夾角為30°?45°。
[0009]一種低NOx燃氣燃燒器，包括有同軸設置的內(nèi)筒和外筒、以及設置在內(nèi)筒與外筒之間的與燃氣管道相通的外圈燃氣噴頭，其特征在于:所述內(nèi)筒的中心處設有輸送空氣與燃氣混合氣體用的中心管；所述中心管上套有內(nèi)圈燃氣套筒，并且內(nèi)圈燃氣套筒與中心管之間圍成有與燃氣管道相通的內(nèi)圈燃氣通道，內(nèi)圈燃氣套筒的上端部四周側壁上還開有與內(nèi)圈燃氣通道相通的徑向的內(nèi)圈燃氣噴孔；所述內(nèi)筒內(nèi)側的空間為內(nèi)圈燃燒區(qū)，所述外筒與內(nèi)筒之間、外圈燃氣噴頭上方的空間為外圈燃燒區(qū)；所述內(nèi)圈燃氣噴孔下方的內(nèi)圈燃氣套筒上套有燃氣燃燒器用的空氣分配器，所述內(nèi)筒設置在該燃氣燃燒器用的空氣分配器上，所述內(nèi)圈燃燒區(qū)通過燃氣燃燒器用的空氣分配器上的旋流縫與空氣分配板下方的空間相通；所述燃氣燃燒器用的空氣分配器中與外筒之間留有環(huán)縫，所述外圈燃燒區(qū)通過環(huán)縫與空氣分配板下方的空間相通。
[0010]優(yōu)選的，所述外圈燃氣噴頭高于內(nèi)圈燃氣噴孔，外筒與內(nèi)筒之間、外圈燃氣噴頭的下方設有外圈助燃空氣通道，所述外圈燃燒區(qū)通過外圈助燃空氣通道和環(huán)縫與空氣分配板下方的空間相通。
[0011]優(yōu)選的，所述外筒的頂部高于外圈燃氣噴頭，外圈燃氣噴頭高于內(nèi)筒的頂部，內(nèi)筒的頂部高于內(nèi)圈燃氣噴孔。
[0012]與現(xiàn)有技術相比本實用新型具有以下特點和有益效果:
[0013]本實用新型提供了一種應用在燃氣燃燒器中的空氣分配器，該空氣分配器與傳統(tǒng)的旋流器相比，不但結構簡單、易于加工，而且既具有旋流器的功能，可使空氣旋流起來，又具有分配空氣的功能，可將空氣精準的按需分配至燃氣燃氣器的內(nèi)圈燃燒區(qū)和外圈燃燒區(qū)中去，形成兩種不同流向的氣流。本實用新型通過空氣分配器精準的將空氣送入各燃燒區(qū)域，可降低燃氣燃燒器的氮氧化物的排放量。
[0014]本實用新型還提供了一種氮氧化物排放限值較低的燃氣燃燒器，該燃氣燃燒器采用了內(nèi)、外圈燃燒的方式，降低了火焰溫度，可進一步抑制NOx的生成。
[0015]本實用新型中所述的燃氣燃燒器，其外圈助燃空氣通過外圈助燃空氣通道與多個外圈燃氣噴頭軸向噴出的燃氣流混合，外圈燃燒區(qū)由多個火焰組成，增加了火焰散熱面積，有利于降低火焰溫度。
[0016]本實用新型中所述的燃氣燃燒器，其內(nèi)筒的內(nèi)側空間構成內(nèi)圈燃燒區(qū)，內(nèi)圈助燃空氣通過空氣分配器的旋流縫后形成旋轉氣流，旋轉氣流與內(nèi)圈燃氣噴孔徑向噴出的多股燃氣細流混合，強化了空氣和燃氣混合，縮短了煙氣在高溫區(qū)的停留時間，有利于降低火焰溫度。
[0017]本實用新型中所述的燃氣燃燒器，其中心管輸送空氣與燃氣混合氣體(部分燃氣和空氣預混氣)進入內(nèi)圈燃燒區(qū)，燃氣與空氣預混強化了燃燒，可保證火焰不脫火。
[0018]本實用新型中所述的燃氣燃燒器，其內(nèi)圈燃燒區(qū)中的燃氣流量占總燃氣流量的25%?30%，內(nèi)圈燃燒區(qū)中的空氣流量占總空氣流量的10%，外圈燃燒區(qū)中的燃氣流量占總燃氣流量的70%?75%，外圈燃燒區(qū)中的空氣流量占總空氣流量的80%?90%。內(nèi)圈燃燒區(qū)過?？諝庀禂?shù)小于1.0，為濃燃燒，外圈燃燒區(qū)過?？諝庀禂?shù)大于1.2，為淡燃燒，內(nèi)、外圈濃淡燃燒的結合以及外圈燃燒區(qū)多個火焰，降低了火焰溫度，從而有效抑制了 NOx的生成，降低了 NOx的排放。
[0019]本實用新型中所述的燃氣燃燒器，還在外筒上設置有引射孔和引射片，空氣和燃氣的混合氣體從外筒噴出時，在引射孔處形成負壓區(qū)，燃燒室內(nèi)煙氣沿引射片，通過進引射孔被吸入燃燒區(qū)。
[0020]本實用新型中所述的燃氣燃燒器，其通過設置引射孔和引射片，使空氣和燃氣的混合氣體從燃氣燃燒器的外筒噴出時，在引射孔處形成負壓區(qū)，燃燒室內(nèi)煙氣沿引射片，通過進引射孔被吸入燃燒區(qū)，利用引射孔和引射片將燃燒室內(nèi)煙氣引入燃燒區(qū)，可以使燃燒區(qū)氧的濃度降低，減少了助燃空氣中的氧與氮氣以及含氮基團結合，從而有效抑制了 NOx的生成，進而達到只產(chǎn)生極少量的NOx的效果。
[0021]本實用新型中所述的燃氣燃燒器，采用內(nèi)、外圈燃燒，并且內(nèi)圈濃燃燒、外圈淡燃燒，同時還設置了空氣分配器、以及引射孔和引射片，這樣就可以使燃燒區(qū)氧的濃度降低，減少助燃空氣中的氧與氮氣以及含氮基團結合，從而有效抑制NOx的生成，進而達到只產(chǎn)生極少量的NOx，使氮氧化物排放低于60 mg/m3 (基準含氧量3.5%)的效果。
【附圖說明】
[0022]下面結合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0023]圖1是燃氣燃燒器用的空氣分配器的俯視示意圖。
[0024]圖2是圖1中A-A剖面的示意圖。
[0025]圖3是低NOx燃氣燃燒器的結構示意圖。
[0026]圖4是圖3的俯視示意圖。
[0027]附圖標記:1 一中心管、2 —內(nèi)圈燃氣噴孔、3 —空氣分配板、4 一旋流葉片、5 —內(nèi)筒、6 —外圈燃氣噴頭、7 —外筒、8 —引射片、9 一內(nèi)圈燃燒區(qū)、10 —外圈助燃空氣通道、11 一環(huán)縫、12 —通孔、13 —引射孔、14 一缺口、15 —外圈燃燒區(qū)、16 —內(nèi)圈燃氣套筒、17 —內(nèi)圈燃氣通道