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(fēng)體和燃燒頭外殼體組成的燃燒器本體，配風(fēng)體的腔體內(nèi)部設(shè)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(shè)置有中心點火氣槍、一次風(fēng)通道、內(nèi)環(huán)燃氣噴槍、二次風(fēng)通道和外環(huán)燃氣噴槍；中心點火氣槍在出氣端設(shè)有燃燒頭，燃燒頭的外側(cè)安裝有一次風(fēng)旋流器，二次風(fēng)通道的出風(fēng)口設(shè)有二次風(fēng)旋流器；氣環(huán)分配箱的進氣側(cè)設(shè)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(lǐng)域
[0001]本實用新型涉及低氮燃燒技術(shù)領(lǐng)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(shè)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(shè)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(yīng)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(shè)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(fēng)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(fēng)體的腔體內(nèi)部設(shè)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(shè)置有中心點火氣槍、一次風(fēng)通道、內(nèi)環(huán)燃氣噴槍、二次風(fēng)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(shè)有燃燒頭，所述燃燒頭的外側(cè)安裝有一次風(fēng)旋流器，且一次風(fēng)旋流器安裝在一次風(fēng)通道的出風(fēng)口位置處，所述二次風(fēng)通道的出風(fēng)口設(shè)有二次風(fēng)旋流器，一次風(fēng)通道和二次風(fēng)通道分別與配風(fēng)體下部的一次風(fēng)口和二次風(fēng)口連通;氣環(huán)分配箱的進氣側(cè)設(shè)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(shè)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(fēng)通道和二次風(fēng)通道內(nèi)設(shè)有風(fēng)板調(diào)節(jié)裝置，一次風(fēng)和二次風(fēng)分別通過一次風(fēng)旋流器和二次風(fēng)旋流器形成旋流風(fēng)。
[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(fēng)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(yù)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(fēng)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(yù)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(yù)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(lǐng)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(fēng)體I和燃燒頭外殼體2組成的燃燒器本體，配風(fēng)體I的腔體內(nèi)部設(shè)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(shè)置有中心點火氣槍4、一次風(fēng)通道5、內(nèi)環(huán)燃氣噴槍6、二次風(fēng)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(shè)有燃燒頭，燃燒頭的外側(cè)安裝有一次風(fēng)旋流器9，且一次風(fēng)旋流器9安裝在一次風(fēng)通道5的出風(fēng)口位置處，二次風(fēng)通道7的出風(fēng)口設(shè)有二次風(fēng)旋流器10，一次風(fēng)通道5和二次風(fēng)通道7分別與配風(fēng)體I下部的一次風(fēng)口 11和二次風(fēng)口 12連通;氣環(huán)分配箱3的進氣側(cè)設(shè)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(shè)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(fēng)通道5和二次風(fēng)通道7內(nèi)設(shè)有風(fēng)板調(diào)節(jié)裝置，一次風(fēng)和二次風(fēng)分別通過一次風(fēng)旋流器9和二次風(fēng)旋流器10形成旋流風(fēng)。
[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(fēng)體I:為燃燒器的外殼體，為整個燃燒器的配風(fēng)進口，進口分為一次風(fēng)和二次風(fēng)。
[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(yù)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(fēng)旋流器9:為燃燒器頭部一次風(fēng)旋流葉片，使一次助燃風(fēng)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(fēng)旋流器10:為燃燒器頭部二次風(fēng)旋流葉片，該裝置將二次風(fēng)分成兩級，一級為直流風(fēng)，穿過噴射管周圍，與二次燃氣混合燃燒;二級為旋流風(fēng)，使二次助燃風(fēng)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(fēng)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(yù)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(fēng)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(yù)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(yù)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(lǐng)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(yīng)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(yīng)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(fēng)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(fēng)體的腔體內(nèi)部設(shè)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(shè)置有中心點火氣槍、一次風(fēng)通道、內(nèi)環(huán)燃氣噴槍、二次風(fēng)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(shè)有燃燒頭，所述燃燒頭的外側(cè)安裝有一次風(fēng)旋流器，且一次風(fēng)旋流器安裝在一次風(fēng)通道的出風(fēng)口位置處，所述二次風(fēng)通道的出風(fēng)口設(shè)有二次風(fēng)旋流器，一次風(fēng)通道和二次風(fēng)通道分別與配風(fēng)體下部的一次風(fēng)口和二次風(fēng)口連通;氣環(huán)分配箱的進氣側(cè)設(shè)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(shè)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(fēng)通道和二次風(fēng)通道內(nèi)設(shè)有風(fēng)板調(diào)節(jié)裝置，一次風(fēng)和二次風(fēng)分別通過一次風(fēng)旋流器和二次風(fēng)旋流器形成旋流風(fēng)。
【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(zé)任公司