一級燃氣引射式低氮燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一級燃氣引射式低氮燃燒器。該低氮燃燒器包括由配風體和燃燒頭外殼體組成的燃燒器本體，配風體的腔體內(nèi)部設有一環(huán)形的氣環(huán)分配箱，沿氣環(huán)分配箱的中部由內(nèi)到外依次設置有中心點火氣槍、一次風通道、內(nèi)環(huán)燃氣噴槍、二次風通道和外環(huán)燃氣噴槍；中心點火氣槍在出氣端設有燃燒頭，燃燒頭的外側(cè)安裝有一次風旋流器，二次風通道的出風口設有二次風旋流器；氣環(huán)分配箱的進氣側(cè)設有一次燃氣管道和二次燃氣管道，一次燃氣管道和二次燃氣管道通過氣環(huán)分配箱與外環(huán)燃氣噴槍連通，內(nèi)環(huán)燃氣噴槍和外環(huán)燃氣噴槍環(huán)繞布置在氣環(huán)分配箱出氣側(cè)的一圈。本實用新型中，加強燃氣與助燃空氣的混合程度，降低了NOx的生成，避免環(huán)境污染。
【專利說明】
一級燃氣引射式低氮燃燒器
技術(shù)領域
[0001]本實用新型涉及低氮燃燒技術(shù)領域，尤其涉及一級燃氣引射式低氮燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]燃燒器是工業(yè)爐窯燃燒設備的主要組成部件，燃燒過程中生成的NOx是造成環(huán)境污染的主要因素之一，NOx生成量的高低成為衡量燃燒器燃燒性能的重要指標之一。
[0003]現(xiàn)有的工業(yè)技術(shù)中，NOx的生成主要有三種:燃料型NOx、熱力型NOx以及快速型NOx。氣體燃料燃燒過程中生成的NOx主要是燃料型NOx和熱力型NOx，因此，對于燃燒氣體燃料控制NOx生成主要是控制熱力型NOx和燃料型NOx的生成或?qū)⒁焉傻腘Ox還原。溫度對熱力型NOx的生成具有決定性作用，不同的燃燒器在燃燒室內(nèi)產(chǎn)生不同的熱強度分布，不同的熱強度分布產(chǎn)生不同的溫度分布，因此設計一款新型燃燒器使其既能滿足燃料著火和燃燒的需要又能減少NOx的生成成為實現(xiàn)低NOx排放的關(guān)鍵。
[0004]現(xiàn)有的工業(yè)燃氣爐窯均是采用單級燃燒器，由于這種燃燒器結(jié)構(gòu)簡單，燃氣與空氣的混合程度低，不僅存在著能源利用不充分的問題，而且在燃燒時會產(chǎn)生很高水平的NOx排放，無法滿足相關(guān)環(huán)保標準的要求。
[0005]目前使用的低NOx燃燒技術(shù)主要有三種:第一種是空氣分級燃燒技術(shù)，它使助燃空氣分流以建立貧氧的第一燃燒區(qū)，從而減少NOx的生成，在第二燃燒區(qū)將剩余的部分空氣引入，從而完成整個燃燒過程;第二種是燃料分級燃燒技術(shù)，助燃空氣一次全部引入第一燃燒區(qū)，但在第一燃燒區(qū)只供應部分燃料，剩余燃料被引入第二燃燒區(qū)，利用第一燃燒區(qū)過剩的氧進行燃燒;第三種是煙氣再循環(huán)燃燒技術(shù)，利用助燃空氣或燃料氣流產(chǎn)生的低壓區(qū)促使接近于惰性的煙氣回流到燃燒氣流中，降低局部燃燒溫度及形成局部還原性氣氛，從而減少NOx的生成?，F(xiàn)有的三種低NOx燃燒技術(shù)都存在燃氣與空氣混合程度低，浪費能源，容易產(chǎn)生局部高溫和/或燃燒不穩(wěn)定的問題，因而設計一種燃燒器能夠利用出口的燃氣沖擊力，加強燃氣與助燃空氣的混合程度，從而達到降低NOx的生成的燃燒器，具有重要意義。
【實用新型內(nèi)容】
[0006]本實用新型提供了一級燃氣引射式低氮燃燒器，克服了現(xiàn)有燃燒器NOx排放量大，燃氣與助燃空氣的混合程度低，容易產(chǎn)生局部高溫和/或燃燒不穩(wěn)定的問題。
[0007]本實用新型的目的是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
[0008]—級燃氣引射式低氮燃燒器，包括由配風體和燃燒頭外殼體組成的燃燒器本體，其特征在于:所述配風體的腔體內(nèi)部設有一環(huán)形的氣環(huán)分配箱，沿所述氣環(huán)分配箱的中部由內(nèi)到外依次設置有中心點火氣槍、一次風通道、內(nèi)環(huán)燃氣噴槍、二次風通道和外環(huán)燃氣噴槍;所述中心點火氣槍安裝在氣環(huán)分配箱的中部，中心點火氣槍在出氣端設有燃燒頭，所述燃燒頭的外側(cè)安裝有一次風旋流器，且一次風旋流器安裝在一次風通道的出風口位置處，所述二次風通道的出風口設有二次風旋流器，一次風通道和二次風通道分別與配風體下部的一次風口和二次風口連通;氣環(huán)分配箱的進氣側(cè)設有一次燃氣管道和二次燃氣管道，所述一次燃氣管道和二次燃氣管道通過氣環(huán)分配箱與外環(huán)燃氣噴槍連通，一次燃氣管道和二次燃氣管道的前端分別設有一次燃氣進口和二次燃氣進口 ；所述內(nèi)環(huán)燃氣噴槍和外環(huán)燃氣噴槍環(huán)繞布置在氣環(huán)分配箱出氣側(cè)的一圈，所述燃燒頭外殼體的末端伸入爐膛內(nèi)部。
[0009]所述中心點火氣槍的進氣端連接燃氣管道。
[0010]所述一次風通道和二次風通道內(nèi)設有風板調(diào)節(jié)裝置，一次風和二次風分別通過一次風旋流器和二次風旋流器形成旋流風。
[0011 ]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型至少具有以下優(yōu)點:
[0012]通過上述本實用新型的技術(shù)方案，該低氮燃燒器主要由燃料分級噴槍系統(tǒng)、空氣分級旋流系統(tǒng)、配風體等組成。主燃氣經(jīng)過一次燃氣和二次燃氣入口進入氣環(huán)分配箱，一次燃氣量約占總?cè)細饬康?0 %，二次燃氣量約占75 %左右。氣環(huán)分配箱分為兩級通道:一級通道進入多組內(nèi)環(huán)燃氣引射噴槍，二級通道進入多組外環(huán)燃氣噴槍，經(jīng)過分配箱均勻的分配給各個燃氣噴槍。內(nèi)環(huán)燃氣引射噴槍采用文丘里式引射預混，吸入部分空氣進入到引射噴槍內(nèi)部，混合燃燒，由于引入的空氣量不足，會形成貧氧燃燒，降低了燃燒速度，在加上一次旋流風的作用，使火焰區(qū)的溫度在800°C-1000°C，因而降低了熱力型NOx的產(chǎn)生，另外由于是部分預混的燃燒方式，因此火孔出口處有一定的速度，保證了燃燒火焰的穩(wěn)定性。外環(huán)燃氣噴槍呈環(huán)形布置于二次旋流器周界，由于每個外環(huán)燃氣噴槍周圍都會空氣穿過，溫度不會很高，降低了熱力型NOx的產(chǎn)生。因此通過這種形式燃氣分級以及一次燃氣的引射預混作用，配合二次燃氣和空氣的分級旋流，使得氣體在爐內(nèi)充分燃燒，降低了燃燒速度以及火焰區(qū)域的溫度，從而大大降低NOx的生成。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型實施例提供的一級燃氣引射式低氮燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本實用新型實施例中內(nèi)環(huán)燃氣噴槍和外環(huán)燃氣噴槍的分布示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面將結(jié)合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0016]如圖1所示，為本實用新型實施例提出的一級燃氣引射式低氮燃燒器，包括由配風體I和燃燒頭外殼體2組成的燃燒器本體，配風體I的腔體內(nèi)部設有一環(huán)形的氣環(huán)分配箱3，沿氣環(huán)分配箱3的中部由內(nèi)到外依次設置有中心點火氣槍4、一次風通道5、內(nèi)環(huán)燃氣噴槍6、二次風通道7和外環(huán)燃氣噴槍8;中心點火氣槍4安裝在氣環(huán)分配箱3的中部，中心點火氣槍4在出氣端設有燃燒頭，燃燒頭的外側(cè)安裝有一次風旋流器9，且一次風旋流器9安裝在一次風通道5的出風口位置處，二次風通道7的出風口設有二次風旋流器10，一次風通道5和二次風通道7分別與配風體I下部的一次風口 11和二次風口 12連通;氣環(huán)分配箱3的進氣側(cè)設有一次燃氣管道13和二次燃氣管道14，一次燃氣管道13和二次燃氣管道14通過氣環(huán)分配箱3與外環(huán)燃氣噴槍8連通，一次燃氣管道13和二次燃氣管道14的前端分別設有一次燃氣進口15和二次燃氣進口 16;內(nèi)環(huán)燃氣噴槍6和外環(huán)燃氣噴槍8環(huán)繞布置在氣環(huán)分配箱3出氣側(cè)的一圈，燃燒頭外殼體2的末端伸入爐膛內(nèi)部。
[0017]進一步的，中心點火氣槍4的進氣端連接燃氣管道。
[0018]優(yōu)選的，一次風通道5和二次風通道7內(nèi)設有風板調(diào)節(jié)裝置，一次風和二次風分別通過一次風旋流器9和二次風旋流器10形成旋流風。
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明上述各結(jié)構(gòu)的功能說明如下:
[0020]配風體I:為燃燒器的外殼體，為整個燃燒器的配風進口，進口分為一次風和二次風。
[0021 ] 二次燃氣進口 16:為燃燒器二次燃氣的進口，是管道燃氣進入集分配箱的通道，此進口包含多個進口。
[0022]中心點火氣槍4:為燃燒器點火的中心氣槍。用于產(chǎn)生中心火焰，保障燃燒器穩(wěn)定燃燒，功能為長明燈。
[0023]—次燃氣進口 15:為燃燒器一次燃氣的進口，是管道燃氣進入集分配箱的通道，此進口包含多個進口。
[0024]氣環(huán)分配箱3:燃料采用分級燃燒，因此需要多組噴槍，此裝置是為保證每個燃氣噴槍能夠分配均勻。
[0025]內(nèi)環(huán)燃氣噴槍6:—次燃氣通過分配箱后進入多個燃氣引射噴槍，燃氣噴槍的布置如結(jié)構(gòu)示意圖所示，數(shù)量根據(jù)實際功率布置。噴頭采用引射式原理，引入一部分空氣進入到引射噴槍內(nèi)部，形成預混，然后噴出燃燒。
[0026]外環(huán)燃氣噴槍8:二次燃氣通過分配箱后進入多個燃氣噴射槍，燃氣噴槍的布置如結(jié)構(gòu)示意圖所示，數(shù)量根據(jù)實際功率布置。
[0027]—次風旋流器9:為燃燒器頭部一次風旋流葉片，使一次助燃風經(jīng)過旋流器強度加強，流速降低，起到與燃氣充分混合并穩(wěn)定燃燒火焰的目的。
[0028]二次風旋流器10:為燃燒器頭部二次風旋流葉片，該裝置將二次風分成兩級，一級為直流風，穿過噴射管周圍，與二次燃氣混合燃燒;二級為旋流風，使二次助燃風經(jīng)過旋流器強度加強，流速降低，起到與燃氣充分混合并穩(wěn)定燃燒火焰的目的。
[0029]燃燒頭外殼體2:為整個燃燒頭的射流約束殼體，該殼體伸入爐體內(nèi)部，保護槍頭和旋流器，提高整個火焰的強度。
[0030]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型至少具有以下優(yōu)點:
[0031]通過上述本實用新型的技術(shù)方案，該低氮燃燒器主要由燃料分級噴槍系統(tǒng)、空氣分級旋流系統(tǒng)、配風體等組成。主燃氣經(jīng)過一次燃氣和二次燃氣入口進入氣環(huán)分配箱，一次燃氣量約占總?cè)細饬康?0 %，二次燃氣量約占75 %左右。氣環(huán)分配箱分為兩級通道:一級通道進入多組內(nèi)環(huán)燃氣引射噴槍，二級通道進入多組外環(huán)燃氣噴槍，經(jīng)過分配箱均勻的分配給各個燃氣噴槍。內(nèi)環(huán)燃氣引射噴槍采用文丘里式引射預混，吸入部分空氣進入到引射噴槍內(nèi)部，混合燃燒，由于引入的空氣量不足，會形成貧氧燃燒，降低了燃燒速度，在加上一次旋流風的作用，使火焰區(qū)的溫度在800°C-1000°C，因而降低了熱力型NOx的產(chǎn)生，另外由于是部分預混的燃燒方式，因此火孔出口處有一定的速度，保證了燃燒火焰的穩(wěn)定性。外環(huán)燃氣噴槍呈環(huán)形布置于二次旋流器周界，由于每個外環(huán)燃氣噴槍周圍都會空氣穿過，溫度不會很高，降低了熱力型NOx的產(chǎn)生。因此通過這種形式燃氣分級以及一次燃氣的引射預混作用，配合二次燃氣和空氣的分級旋流，使得氣體在爐內(nèi)充分燃燒，降低了燃燒速度以及火焰區(qū)域的溫度，從而大大降低NOx的生成。
[0032]以上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本實用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應該以權(quán)利要求書的保護范圍為準。
【主權(quán)項】
1.一級燃氣引射式低氮燃燒器，包括由配風體和燃燒頭外殼體組成的燃燒器本體，其特征在于:所述配風體的腔體內(nèi)部設有一環(huán)形的氣環(huán)分配箱，沿所述氣環(huán)分配箱的中部由內(nèi)到外依次設置有中心點火氣槍、一次風通道、內(nèi)環(huán)燃氣噴槍、二次風通道和外環(huán)燃氣噴槍;所述中心點火氣槍安裝在氣環(huán)分配箱的中部，中心點火氣槍在出氣端設有燃燒頭，所述燃燒頭的外側(cè)安裝有一次風旋流器，且一次風旋流器安裝在一次風通道的出風口位置處，所述二次風通道的出風口設有二次風旋流器，一次風通道和二次風通道分別與配風體下部的一次風口和二次風口連通;氣環(huán)分配箱的進氣側(cè)設有一次燃氣管道和二次燃氣管道，所述一次燃氣管道和二次燃氣管道通過氣環(huán)分配箱與外環(huán)燃氣噴槍連通，一次燃氣管道和二次燃氣管道的前端分別設有一次燃氣進口和二次燃氣進口 ；所述內(nèi)環(huán)燃氣噴槍和外環(huán)燃氣噴槍環(huán)繞布置在氣環(huán)分配箱出氣側(cè)的一圈，所述燃燒頭外殼體的末端伸入爐膛內(nèi)部。2.如權(quán)利要求1所述的一級燃氣引射式低氮燃燒器，其特征在于:所述中心點火氣槍的進氣端連接燃氣管道。3.如權(quán)利要求1所述的一級燃氣引射式低氮燃燒器，其特征在于:所述一次風通道和二次風通道內(nèi)設有風板調(diào)節(jié)裝置，一次風和二次風分別通過一次風旋流器和二次風旋流器形成旋流風。
【文檔編號】F23D14/02GK205592954SQ201620408277
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】權(quán)光霞, 仝贊, 王杰強, 龔永貴, 王勝祖, 權(quán)威
【申請人】北京佳德昌科技有限責任公司