一级燃气引射式低氮燃烧器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一级燃气引射式低氮燃烧器。该低氮燃烧器包括由配风体和燃烧头外壳体组成的燃烧器本体，配风体的腔体内部设有一环形的气环分配箱，沿气环分配箱的中部由内到外依次设置有中心点火气枪、一次风通道、内环燃气喷枪、二次风通道和外环燃气喷枪；中心点火气枪在出气端设有燃烧头，燃烧头的外侧安装有一次风旋流器，二次风通道的出风口设有二次风旋流器；气环分配箱的进气侧设有一次燃气管道和二次燃气管道，一次燃气管道和二次燃气管道通过气环分配箱与外环燃气喷枪连通，内环燃气喷枪和外环燃气喷枪环绕布置在气环分配箱出气侧的一圈。本实用新型中，加强燃气与助燃空气的混合程度，降低了NOx的生成，避免环境污染。
【专利说明】
一级燃气引射式低氮燃烧器
技术领域
[0001]本实用新型涉及低氮燃烧技术领域，尤其涉及一级燃气引射式低氮燃烧器。
【背景技术】
[0002]燃烧器是工业炉窑燃烧设备的主要组成部件，燃烧过程中生成的NOx是造成环境污染的主要因素之一，NOx生成量的高低成为衡量燃烧器燃烧性能的重要指标之一。
[0003]现有的工业技术中，NOx的生成主要有三种:燃料型NOx、热力型NOx以及快速型NOx。气体燃料燃烧过程中生成的NOx主要是燃料型NOx和热力型NOx，因此，对于燃烧气体燃料控制NOx生成主要是控制热力型NOx和燃料型NOx的生成或将已生成的NOx还原。温度对热力型NOx的生成具有决定性作用，不同的燃烧器在燃烧室内产生不同的热强度分布，不同的热强度分布产生不同的温度分布，因此设计一款新型燃烧器使其既能满足燃料着火和燃烧的需要又能减少NOx的生成成为实现低NOx排放的关键。
[0004]现有的工业燃气炉窑均是采用单级燃烧器，由于这种燃烧器结构简单，燃气与空气的混合程度低，不仅存在着能源利用不充分的问题，而且在燃烧时会产生很高水平的NOx排放，无法满足相关环保标准的要求。
[0005]目前使用的低NOx燃烧技术主要有三种:第一种是空气分级燃烧技术，它使助燃空气分流以建立贫氧的第一燃烧区，从而减少NOx的生成，在第二燃烧区将剩余的部分空气引入，从而完成整个燃烧过程;第二种是燃料分级燃烧技术，助燃空气一次全部引入第一燃烧区，但在第一燃烧区只供应部分燃料，剩余燃料被引入第二燃烧区，利用第一燃烧区过剩的氧进行燃烧;第三种是烟气再循环燃烧技术，利用助燃空气或燃料气流产生的低压区促使接近于惰性的烟气回流到燃烧气流中，降低局部燃烧温度及形成局部还原性气氛，从而减少NOx的生成。现有的三种低NOx燃烧技术都存在燃气与空气混合程度低，浪费能源，容易产生局部高温和/或燃烧不稳定的问题，因而设计一种燃烧器能够利用出口的燃气冲击力，加强燃气与助燃空气的混合程度，从而达到降低NOx的生成的燃烧器，具有重要意义。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供了一级燃气引射式低氮燃烧器，克服了现有燃烧器NOx排放量大，燃气与助燃空气的混合程度低，容易产生局部高温和/或燃烧不稳定的问题。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008]—级燃气引射式低氮燃烧器，包括由配风体和燃烧头外壳体组成的燃烧器本体，其特征在于:所述配风体的腔体内部设有一环形的气环分配箱，沿所述气环分配箱的中部由内到外依次设置有中心点火气枪、一次风通道、内环燃气喷枪、二次风通道和外环燃气喷枪;所述中心点火气枪安装在气环分配箱的中部，中心点火气枪在出气端设有燃烧头，所述燃烧头的外侧安装有一次风旋流器，且一次风旋流器安装在一次风通道的出风口位置处，所述二次风通道的出风口设有二次风旋流器，一次风通道和二次风通道分别与配风体下部的一次风口和二次风口连通;气环分配箱的进气侧设有一次燃气管道和二次燃气管道，所述一次燃气管道和二次燃气管道通过气环分配箱与外环燃气喷枪连通，一次燃气管道和二次燃气管道的前端分别设有一次燃气进口和二次燃气进口 ；所述内环燃气喷枪和外环燃气喷枪环绕布置在气环分配箱出气侧的一圈，所述燃烧头外壳体的末端伸入炉膛内部。
[0009]所述中心点火气枪的进气端连接燃气管道。
[0010]所述一次风通道和二次风通道内设有风板调节装置，一次风和二次风分别通过一次风旋流器和二次风旋流器形成旋流风。
[0011 ]与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点:
[0012]通过上述本实用新型的技术方案，该低氮燃烧器主要由燃料分级喷枪系统、空气分级旋流系统、配风体等组成。主燃气经过一次燃气和二次燃气入口进入气环分配箱，一次燃气量约占总燃气量的20 %，二次燃气量约占75 %左右。气环分配箱分为两级通道:一级通道进入多组内环燃气引射喷枪，二级通道进入多组外环燃气喷枪，经过分配箱均匀的分配给各个燃气喷枪。内环燃气引射喷枪采用文丘里式引射预混，吸入部分空气进入到引射喷枪内部，混合燃烧，由于引入的空气量不足，会形成贫氧燃烧，降低了燃烧速度，在加上一次旋流风的作用，使火焰区的温度在800°C-1000°C，因而降低了热力型NOx的产生，另外由于是部分预混的燃烧方式，因此火孔出口处有一定的速度，保证了燃烧火焰的稳定性。外环燃气喷枪呈环形布置于二次旋流器周界，由于每个外环燃气喷枪周围都会空气穿过，温度不会很高，降低了热力型NOx的产生。因此通过这种形式燃气分级以及一次燃气的引射预混作用，配合二次燃气和空气的分级旋流，使得气体在炉内充分燃烧，降低了燃烧速度以及火焰区域的温度，从而大大降低NOx的生成。
【附图说明】
[0013]图1是本实用新型实施例提供的一级燃气引射式低氮燃烧器的结构示意图；
[0014]图2是本实用新型实施例中内环燃气喷枪和外环燃气喷枪的分布示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]如图1所示，为本实用新型实施例提出的一级燃气引射式低氮燃烧器，包括由配风体I和燃烧头外壳体2组成的燃烧器本体，配风体I的腔体内部设有一环形的气环分配箱3，沿气环分配箱3的中部由内到外依次设置有中心点火气枪4、一次风通道5、内环燃气喷枪6、二次风通道7和外环燃气喷枪8;中心点火气枪4安装在气环分配箱3的中部，中心点火气枪4在出气端设有燃烧头，燃烧头的外侧安装有一次风旋流器9，且一次风旋流器9安装在一次风通道5的出风口位置处，二次风通道7的出风口设有二次风旋流器10，一次风通道5和二次风通道7分别与配风体I下部的一次风口 11和二次风口 12连通;气环分配箱3的进气侧设有一次燃气管道13和二次燃气管道14，一次燃气管道13和二次燃气管道14通过气环分配箱3与外环燃气喷枪8连通，一次燃气管道13和二次燃气管道14的前端分别设有一次燃气进口15和二次燃气进口 16;内环燃气喷枪6和外环燃气喷枪8环绕布置在气环分配箱3出气侧的一圈，燃烧头外壳体2的末端伸入炉膛内部。
[0017]进一步的，中心点火气枪4的进气端连接燃气管道。
[0018]优选的，一次风通道5和二次风通道7内设有风板调节装置，一次风和二次风分别通过一次风旋流器9和二次风旋流器10形成旋流风。
[0019]下面结合附图对本发明上述各结构的功能说明如下:
[0020]配风体I:为燃烧器的外壳体，为整个燃烧器的配风进口，进口分为一次风和二次风。
[0021 ] 二次燃气进口 16:为燃烧器二次燃气的进口，是管道燃气进入集分配箱的通道，此进口包含多个进口。
[0022]中心点火气枪4:为燃烧器点火的中心气枪。用于产生中心火焰，保障燃烧器稳定燃烧，功能为长明灯。
[0023]—次燃气进口 15:为燃烧器一次燃气的进口，是管道燃气进入集分配箱的通道，此进口包含多个进口。
[0024]气环分配箱3:燃料采用分级燃烧，因此需要多组喷枪，此装置是为保证每个燃气喷枪能够分配均匀。
[0025]内环燃气喷枪6:—次燃气通过分配箱后进入多个燃气引射喷枪，燃气喷枪的布置如结构示意图所示，数量根据实际功率布置。喷头采用引射式原理，引入一部分空气进入到引射喷枪内部，形成预混，然后喷出燃烧。
[0026]外环燃气喷枪8:二次燃气通过分配箱后进入多个燃气喷射枪，燃气喷枪的布置如结构示意图所示，数量根据实际功率布置。
[0027]—次风旋流器9:为燃烧器头部一次风旋流叶片，使一次助燃风经过旋流器强度加强，流速降低，起到与燃气充分混合并稳定燃烧火焰的目的。
[0028]二次风旋流器10:为燃烧器头部二次风旋流叶片，该装置将二次风分成两级，一级为直流风，穿过喷射管周围，与二次燃气混合燃烧;二级为旋流风，使二次助燃风经过旋流器强度加强，流速降低，起到与燃气充分混合并稳定燃烧火焰的目的。
[0029]燃烧头外壳体2:为整个燃烧头的射流约束壳体，该壳体伸入炉体内部，保护枪头和旋流器，提高整个火焰的强度。
[0030]与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点:
[0031]通过上述本实用新型的技术方案，该低氮燃烧器主要由燃料分级喷枪系统、空气分级旋流系统、配风体等组成。主燃气经过一次燃气和二次燃气入口进入气环分配箱，一次燃气量约占总燃气量的20 %，二次燃气量约占75 %左右。气环分配箱分为两级通道:一级通道进入多组内环燃气引射喷枪，二级通道进入多组外环燃气喷枪，经过分配箱均匀的分配给各个燃气喷枪。内环燃气引射喷枪采用文丘里式引射预混，吸入部分空气进入到引射喷枪内部，混合燃烧，由于引入的空气量不足，会形成贫氧燃烧，降低了燃烧速度，在加上一次旋流风的作用，使火焰区的温度在800°C-1000°C，因而降低了热力型NOx的产生，另外由于是部分预混的燃烧方式，因此火孔出口处有一定的速度，保证了燃烧火焰的稳定性。外环燃气喷枪呈环形布置于二次旋流器周界，由于每个外环燃气喷枪周围都会空气穿过，温度不会很高，降低了热力型NOx的产生。因此通过这种形式燃气分级以及一次燃气的引射预混作用，配合二次燃气和空气的分级旋流，使得气体在炉内充分燃烧，降低了燃烧速度以及火焰区域的温度，从而大大降低NOx的生成。
[0032]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一级燃气引射式低氮燃烧器，包括由配风体和燃烧头外壳体组成的燃烧器本体，其特征在于:所述配风体的腔体内部设有一环形的气环分配箱，沿所述气环分配箱的中部由内到外依次设置有中心点火气枪、一次风通道、内环燃气喷枪、二次风通道和外环燃气喷枪;所述中心点火气枪安装在气环分配箱的中部，中心点火气枪在出气端设有燃烧头，所述燃烧头的外侧安装有一次风旋流器，且一次风旋流器安装在一次风通道的出风口位置处，所述二次风通道的出风口设有二次风旋流器，一次风通道和二次风通道分别与配风体下部的一次风口和二次风口连通;气环分配箱的进气侧设有一次燃气管道和二次燃气管道，所述一次燃气管道和二次燃气管道通过气环分配箱与外环燃气喷枪连通，一次燃气管道和二次燃气管道的前端分别设有一次燃气进口和二次燃气进口 ；所述内环燃气喷枪和外环燃气喷枪环绕布置在气环分配箱出气侧的一圈，所述燃烧头外壳体的末端伸入炉膛内部。2.如权利要求1所述的一级燃气引射式低氮燃烧器，其特征在于:所述中心点火气枪的进气端连接燃气管道。3.如权利要求1所述的一级燃气引射式低氮燃烧器，其特征在于:所述一次风通道和二次风通道内设有风板调节装置，一次风和二次风分别通过一次风旋流器和二次风旋流器形成旋流风。
【文档编号】F23D14/02GK205592954SQ201620408277
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】权光霞, 仝赞, 王杰强, 龚永贵, 王胜祖, 权威
【申请人】北京佳德昌科技有限责任公司