一種分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵鞯闹圃旆椒?br>【專利摘要】一種分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?,包括一?jí)燃料噴槍、二級(jí)燃料噴槍、煙氣內(nèi)循環(huán)引射管、助燃風(fēng)通道、中心直流風(fēng)通道,一次旋流風(fēng)通道、二次旋流風(fēng)通道、縮口式噴口;所述中心直流風(fēng)通道在縮口式噴口的中心;所述一次旋流風(fēng)通道、二次旋流風(fēng)通道依次布置在中心直流風(fēng)通道外側(cè);所述一級(jí)燃料噴槍圓周均布在一次旋流風(fēng)通道、二次旋流風(fēng)通道之間;所述煙氣內(nèi)循環(huán)引射管,位于燃燒器縮口式噴口內(nèi)的最外側(cè),二級(jí)燃料噴槍伸入煙氣內(nèi)循環(huán)引射管內(nèi)部,煙氣內(nèi)循環(huán)引射管和二級(jí)燃料噴槍一起均布在同一個(gè)分度圓上。本實(shí)用新型融合了燃料分級(jí)、空氣分級(jí)、煙氣內(nèi)循環(huán)等手段,降低了火焰高溫區(qū)溫度,延長燃料與空氣的摻混時(shí)間,有效抑制了NOx的生成。
【專利說明】
一種分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?br>技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燃燒器,尤其是一種適用于電站鍋爐和工業(yè)鍋爐的分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵鳌?br>【背景技術(shù)】
[0002]大氣污染成為現(xiàn)在全球關(guān)注的熱點(diǎn),造成大氣污染的主要元兇之一是氮氧化合物。在中國,隨著燃?xì)馐褂玫钠占昂铜h(huán)保要求的日益嚴(yán)格,所有的電站鍋爐和工業(yè)鍋爐所配燃燒器NOx排放不達(dá)標(biāo),污染環(huán)境。因此研究低NOx燃燒器成為解決大氣污染有效方法之一。
[0003]經(jīng)研究,燃?xì)馊紵鬟\(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的NOx主要為Ν0,Ν0χ的生成分為熱力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx。對(duì)于高熱值及不含氮化合物的燃料,NOx主要是熱力型。生成熱力型NOx的主要因素是溫度,控制燃燒溫度,避免局部高溫,可有效控制NOx的生成。
[0004]現(xiàn)在一些常用的低氮技術(shù),包括燃料分級(jí)、空氣分級(jí)、煙氣再循環(huán)等技術(shù),由于沒有完全找到燃?xì)獾偷紵夹g(shù)的核心,燃?xì)夂椭伎諝鉀]有達(dá)到合理混合,燃燒器結(jié)構(gòu)不合理,并不能滿足現(xiàn)行環(huán)保要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的是要克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足,提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可降低氮氧化物而不降低燃燒效率、滿足現(xiàn)行環(huán)保要求的分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵鳌?br>[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型的分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?,包括設(shè)在縮口筒體內(nèi)的一級(jí)燃料噴槍、二級(jí)燃料噴槍、煙氣內(nèi)循環(huán)引射管、助燃風(fēng)通道、中心直流風(fēng)通道,一次旋流風(fēng)通道、二次旋流風(fēng)通道、縮口式噴口;所述中心直流風(fēng)通道設(shè)在縮口式噴口的中心,助燃空氣沿軸向直線擴(kuò)散噴出,形成空心火焰;所述的一次旋流風(fēng)通道、二次旋流風(fēng)通道依次布置在中心直流風(fēng)通道的外側(cè);所述中心直流風(fēng)通道和一次旋流風(fēng)通道固定不動(dòng),二次旋流風(fēng)通道可沿軸向調(diào)整前后位置;所述一級(jí)燃料噴槍為多個(gè),呈圓周均布在一次旋流風(fēng)通道與二次旋流風(fēng)通道之間,二級(jí)燃料噴槍為多個(gè),呈圓周均布在二次旋流風(fēng)通道的外側(cè),所述煙氣內(nèi)循環(huán)引射管為多個(gè),與二級(jí)燃料噴槍個(gè)數(shù)相同,且位置對(duì)應(yīng),并呈圓周均布在縮口式噴口內(nèi)側(cè),位于縮口式噴口內(nèi)的最外側(cè),二級(jí)燃料噴槍的前部伸入煙氣內(nèi)循環(huán)引射管內(nèi)部,煙氣內(nèi)循環(huán)引射管和二級(jí)燃料噴槍一起均布在同一個(gè)分度圓上。
[0007]所述的中心直流風(fēng)通道、一次旋流風(fēng)通道和二次旋流風(fēng)通道同心,一次旋流風(fēng)通道緊鄰中心直流風(fēng)通道。
[0008]所述的一次旋流風(fēng)通道和二次旋流風(fēng)通道為軸向折彎葉片結(jié)構(gòu),葉片折彎角度為20。?75。。
[0009 ]所述的一次旋流風(fēng)通道和二次旋流風(fēng)通道旋向一致。
[0010]所述煙氣內(nèi)循環(huán)引射管包括煙氣內(nèi)循環(huán)引射進(jìn)口管和設(shè)在煙氣內(nèi)循環(huán)引射進(jìn)口管前部的煙氣內(nèi)循環(huán)引射出口管,煙氣內(nèi)循環(huán)引射出口管為直管、錐管、或文丘里管中的一種。
[0011]所述的煙氣內(nèi)循環(huán)引射管的出口與縮口式噴口出口徑向齊平,或伸出縮口式噴口出口
[0012]有益效果:由于采用了上述技術(shù)方案,本實(shí)用新型可將燃料分為兩級(jí),一級(jí)燃料占總?cè)剂系谋壤?,二?jí)燃料占總?cè)剂系谋壤螅谌紵^程中,一級(jí)燃料穩(wěn)定火焰,防止脫火、滅火,同時(shí)引燃二級(jí)燃料。一級(jí)燃料在富氧下燃燒,且中心為直流冷空氣,形成低溫空心火焰。二級(jí)燃料從煙氣內(nèi)循環(huán)引射管噴出,噴出的超音速高速氣體,將穩(wěn)燃區(qū)域燃燒產(chǎn)生的煙氣卷吸進(jìn)入煙氣引射內(nèi)循環(huán)管,與二級(jí)燃料混合后進(jìn)入主燃燒區(qū)域,形成低熱值調(diào)質(zhì)燃料氣,降低了燃燒區(qū)域碳?xì)潆x子團(tuán)的濃度和氧的濃度。由二級(jí)燃料噴槍和煙氣內(nèi)循環(huán)引射管組成煙氣引射器,引射煙氣比可達(dá)到12:1。空氣通過中心直流風(fēng)通道、一次旋流風(fēng)通道、二次旋流風(fēng)通道、一級(jí)燃料噴槍之間的間隙、煙氣內(nèi)循環(huán)引射管之間的間隙被分為五層助燃空氣,五層助燃空氣、二層燃?xì)夂途砦臒煔夥謱哟尾贾?,降低了火焰溫度及煙氣中氧的濃度,有效降低?NOx的排放,滿足現(xiàn)行環(huán)保要求。其結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,使用效果好,具有廣泛的實(shí)用性。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實(shí)用新型的主視結(jié)構(gòu)示意圖;
[0014]圖2為本實(shí)用新型的煙氣內(nèi)循環(huán)引射管立體結(jié)構(gòu)示意圖;
[0015]圖3為本實(shí)用新型的右視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖中:I一二級(jí)燃料噴槍,2—助燃風(fēng)通道,3 —煙氣內(nèi)循環(huán)引射管,31—煙氣內(nèi)循環(huán)引射進(jìn)口管,32—煙氣內(nèi)循環(huán)引射出口管,4一二次風(fēng)旋流通道、5 — 一級(jí)燃料噴槍,6 — 一次風(fēng)旋流通道,7 —中心直流風(fēng)通道,8—縮口式噴口 ; A—助燃空氣,B —燃料、C一內(nèi)循環(huán)煙氣、D —內(nèi)循環(huán)煙氣。
【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述:
[0018]本實(shí)用新型的分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?,主要由設(shè)在縮口筒體內(nèi)的二級(jí)燃料噴槍
1、助燃風(fēng)通道2、煙氣內(nèi)循環(huán)引射管3、二次旋流風(fēng)通道4、一級(jí)燃料噴槍5、一次旋流風(fēng)通道
6、中心直流風(fēng)通道7和縮口式噴口 8組成;所述中心直流風(fēng)通道7設(shè)在縮口式噴口 8的中心,助燃空氣沿軸向直線擴(kuò)散噴出,形成空心火焰;所述的一次旋流風(fēng)通道6、二次旋流風(fēng)通道4依次布置在中心直流風(fēng)通道7的外側(cè);所述的中心直流風(fēng)通道7、一次旋流風(fēng)通道6和二次旋流風(fēng)通道4同心,所述的一次旋流風(fēng)通道6和二次旋流風(fēng)通道4旋向一致;所述中心直流風(fēng)通道7和一次旋流風(fēng)通道6固定不動(dòng),二次旋流風(fēng)通道4可沿軸向調(diào)整前后位置;一次旋流風(fēng)通道6緊鄰中心直流風(fēng)通道7;所述一級(jí)燃料噴槍5為多個(gè),圓周均布在一次旋流風(fēng)通道6與二次旋流風(fēng)通道4之間;一次旋流風(fēng)通道6和二次旋流風(fēng)通道4為軸向折彎葉片結(jié)構(gòu),葉片折彎角度為20°?75°。所述煙氣內(nèi)循環(huán)引射管3為多個(gè),與二級(jí)燃料噴槍I個(gè)數(shù)相同,且位置對(duì)應(yīng),并呈圓周均布在縮口式噴口 8內(nèi)側(cè),位于縮口式噴口 8內(nèi)的最外側(cè),二級(jí)燃料噴槍I的前部伸入煙氣內(nèi)循環(huán)引射管3內(nèi)部,煙氣內(nèi)循環(huán)引射管3與二級(jí)燃料噴槍I 一起均布在同一個(gè)分度圓上。所述煙氣內(nèi)循環(huán)引射管3包括煙氣內(nèi)循環(huán)引射進(jìn)口管31和設(shè)在煙氣內(nèi)循環(huán)引射進(jìn)口管31前部的煙氣內(nèi)循環(huán)引射出口管32,煙氣內(nèi)循環(huán)引射出口管32為直管、錐管、或文丘管中的一種。所述煙氣內(nèi)循環(huán)引射進(jìn)口管31上部結(jié)構(gòu)與縮口管體的縮口角相吻合,縮口頂部開有供內(nèi)循環(huán)煙氣C進(jìn)入的內(nèi)循環(huán)煙氣入口,內(nèi)循環(huán)煙氣D從煙氣內(nèi)循環(huán)引射出口管32噴出,煙氣內(nèi)循環(huán)引射管3出口與縮筒式噴口2的出口徑向齊平,或伸出縮筒式噴口 10?50mm。所述的縮口式噴口 8采用錐筒結(jié)構(gòu),有利于煙氣內(nèi)部循環(huán)。
[0019]本實(shí)用新型通過一級(jí)燃料噴槍5和二級(jí)燃料噴槍I將供給燃料分為一級(jí)燃料和二級(jí)燃料,一級(jí)燃料占總?cè)剂系谋壤?,二?jí)燃料占總?cè)剂系谋壤螅剂系谋壤笮⊥ㄟ^設(shè)置的一級(jí)燃料噴槍、二級(jí)燃料噴槍的數(shù)量及噴槍上噴孔個(gè)數(shù)、噴孔直徑來分。
[0020]工作時(shí),助燃空氣A通過助燃風(fēng)通道2送至縮口式噴口8,燃料B通過一級(jí)燃料噴槍5和二級(jí)燃料噴槍I給入。一級(jí)燃料噴槍5和二級(jí)燃料噴槍I分別沿圓周均布,一級(jí)燃料噴槍5在一次風(fēng)旋流通道6和二次風(fēng)旋流通道4之間,一次旋流風(fēng)和二次旋流風(fēng)既保證了一級(jí)燃料穩(wěn)定燃燒,又使一級(jí)燃料在富氧下燃燒,燃燒溫度低,無局部高溫區(qū)。實(shí)現(xiàn)了燃料分級(jí),降低了 NOx的生成。通過中心直流風(fēng)通道7、一次旋流風(fēng)通道6、二次旋流風(fēng)通道4、一級(jí)燃料噴槍5之間的間隙、煙氣內(nèi)循環(huán)引射管3之間的間隙形成五層助燃空氣,分別為直流風(fēng)1、旋流風(fēng)
11、直流風(fēng)II1、旋流風(fēng)IV和直流風(fēng)V五層,五層助燃空氣通過各自通道進(jìn)入分級(jí)噴入爐膛,通過中心直流風(fēng)通道7噴出的直流風(fēng)I燃燒穩(wěn)定后形成中心的空心火焰,一次風(fēng)旋流通道6形成旋流負(fù)壓區(qū),使一級(jí)燃料穩(wěn)定燃燒,不滅火;二次風(fēng)旋流通道4在一級(jí)燃料噴槍5和煙氣引射管3之間,形成旋流負(fù)壓區(qū),保證二級(jí)燃料的穩(wěn)定著火,且二次風(fēng)旋流通道4可沿軸向調(diào)節(jié)前后位置,調(diào)節(jié)火焰長度。
[0021]所述的二級(jí)燃料噴槍I和煙氣內(nèi)循環(huán)引射管3組成煙氣引射器,二級(jí)燃料噴槍I伸入煙氣內(nèi)循環(huán)引射管3的內(nèi)部,與煙氣內(nèi)循環(huán)引射管3同心,通過二級(jí)燃料噴槍I噴出的超音速高速氣體將穩(wěn)燃區(qū)域的燃燒產(chǎn)生的煙氣卷吸進(jìn)入煙氣引射管,與二級(jí)燃料均勻混合后進(jìn)入主燃燒區(qū)域,形成低熱值調(diào)質(zhì)燃料氣,降低了燃燒區(qū)域碳?xì)潆x子團(tuán)的濃度,降低了火焰平均溫度,延長了燃料與氧氣的摻混時(shí)間,從根本上降低了NOx的生成。
[0022]本實(shí)用新型的分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?,集燃料分?jí)、空氣分級(jí)、煙氣內(nèi)循環(huán)為一體,中心直流風(fēng)通道7在噴口的中心,通過中心直流風(fēng)通道7和一次風(fēng)旋流通道6進(jìn)入的直流風(fēng)和旋流風(fēng),使一級(jí)燃料富氧穩(wěn)定燃燒,形成中心空心火焰,降低了火焰溫度,降低了氮氧化物的生成。二級(jí)燃料以超音速的速度噴出,卷吸中心燃燒區(qū)域的煙氣,噴入中心燃燒區(qū)域的后端燃燒,降低了主燃燒區(qū)域碳?xì)潆x子團(tuán)的濃度,延長了燃料與氧氣的摻混時(shí)間,降低了火焰溫度,還原中心燃燒區(qū)域生成的微量NOx,從根本上抑制了 NOx的生成。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?,其特征在?它包括設(shè)在縮口筒體內(nèi)的一級(jí)燃料噴槍(5)、二級(jí)燃料噴槍(1)、煙氣內(nèi)循環(huán)引射管(3)、助燃風(fēng)通道(2)、中心直流風(fēng)通道(7),一次旋流風(fēng)通道(6)、二次旋流風(fēng)通道(4)、縮口式噴口(8);所述中心直流風(fēng)通道(7)設(shè)在縮口式噴口(8)的中心,助燃空氣沿軸向直線擴(kuò)散噴出,形成空心火焰;所述的一次旋流風(fēng)通道(6)、二次旋流風(fēng)通道(4)依次布置在中心直流風(fēng)通道(7)的外側(cè);所述中心直流風(fēng)通道(7)和一次旋流風(fēng)通道(6)固定不動(dòng),二次旋流風(fēng)通道(4)可沿軸向調(diào)整前后位置;所述一級(jí)燃料噴槍(5)為多個(gè),呈圓周均布在一次旋流風(fēng)通道(6)與二次旋流風(fēng)通道(4)之間,二級(jí)燃料噴槍(I)為多個(gè),呈圓周均布在二次旋流風(fēng)通道(4)的外側(cè),所述煙氣內(nèi)循環(huán)引射管(3)為多個(gè),與二級(jí)燃料噴槍(I)個(gè)數(shù)相同,且位置對(duì)應(yīng),并呈圓周均布在縮口式噴口(8)內(nèi)側(cè),位于縮口式噴口(8)內(nèi)的最外側(cè),二級(jí)燃料噴槍(I)的前部伸入煙氣內(nèi)循環(huán)引射管(3)內(nèi)部,煙氣內(nèi)循環(huán)引射管(3)和二級(jí)燃料噴槍(I) 一起均布在同一個(gè)分度圓上。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?,其特征在?所述的中心直流風(fēng)通道(7)、一次旋流風(fēng)通道(6)和二次旋流風(fēng)通道(4)同心,一次旋流風(fēng)通道(6)緊鄰中心直流風(fēng)通道(7)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?,其特征在?所述的一次旋流風(fēng)通道(6)和二次旋流風(fēng)通道(4)為軸向折彎葉片結(jié)構(gòu),葉片折彎角度為20°?75°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?,其特征在?所述的一次旋流風(fēng)通道(6)和二次旋流風(fēng)通道(4)旋向一致。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?,其特征在?所述煙氣內(nèi)循環(huán)引射管(3)包括煙氣內(nèi)循環(huán)引射進(jìn)口管(31)和設(shè)在煙氣內(nèi)循環(huán)引射進(jìn)口管(31)前部的煙氣內(nèi)循環(huán)引射出口管(32),煙氣內(nèi)循環(huán)引射出口管(32)為直管、錐管、或文丘里管中的一種。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的分級(jí)燃燒燃?xì)獾偷紵?,其特征在?所述的煙氣內(nèi)循環(huán)引射管⑶的出口與縮口式噴口⑶出口徑向齊平,或伸出縮口式噴口⑶出口。
【文檔編號(hào)】F23L9/00GK205655295SQ201620433253
【公開日】2016年10月19日
【申請(qǐng)日】2016年5月12日 公開號(hào)201620433253.2, CN 201620433253, CN 205655295 U, CN 205655295U, CN-U-205655295, CN201620433253, CN201620433253.2, CN205655295 U, CN205655295U
【發(fā)明人】邱康平, 高克迎, 程懷志, 賈剛建, 宋方真
【申請(qǐng)人】徐州科融環(huán)境資源股份有限公司