一种用于燃油或燃气注汽锅炉的旋流燃烧器的制作方法

本实用新型涉及一种低污染燃烧设备，具体涉及一种用于燃油或燃气注汽锅炉的旋流燃烧器。

背景技术：

锅炉大气污染物排放标准(GB13271-2014)规定，自2014年7月1日起，新建锅炉执行新建锅炉大气污染物排放限值，燃煤锅炉NOx限值为300mg/m³，燃油锅炉NOx 限值为250mg/m³，燃气锅炉NOx限值为200mg/m³。注汽锅炉多燃用油或燃气，随着国内生产技术的提高，现在应用的注汽锅炉基本为国内生产，但燃烧器仍基本被国外品牌占领。根据胜利油田对多台在用注汽锅炉的测量，燃气锅炉NOx排放值约为100mg/m³，能够满足排放标准的要求；燃用重油或渣油的注汽锅炉NOx排放值约为500mg/m³左右，不能满足排放标准的要求。在国家标准的基础上，部分地方政府制订了更为严厉的地方排放标准。随着国家和社会对生态环境的日益重视，环保标准将在未来变得更加严厉。

通常使用的重油或渣油热采注汽锅炉，是一种高参数小容量直流蒸汽卧式锅炉，由于其特殊的结构特点，照搬其他锅炉燃烧器并不能起到最好的技术效果。CN105526585 A公开了一种燃烧原油的注汽锅炉旋流低氮燃烧器，燃烧器将配风由内到外分为中心风、二次风和周界风三股，实现原油的分级燃烧，降低氮氧化物的生成。但此类燃烧器周界风与二次风距离太近，空气分级效果不好，降低NOx排放程度有限。

综上所述，现有技术不能实现重油或渣油的达标排放。

技术实现要素：

为克服现有技术存在的不足，本实用新型的目的在于提供一种能够实现注汽锅炉低 NOx排放的旋流燃烧器，特别适用于燃用重油或渣油的注汽锅炉。

本实用新型提供的一种用于燃油或燃气注汽锅炉的旋流燃烧器，包括内部风和外环风；设有燃烧室内筒，所述内部风在所述燃烧室内筒的内部风通道流通，所述内部风通道中心配设油枪套管或燃气套管，所述内部风通过内部风旋流器以旋转方式流出，所述内部风在内部风通道出口处和油枪套管或燃气套管出口处的燃烧室内筒内壁形成预燃室，内部风通出预燃室与所述外环风汇合；

还设有燃烧室外筒，所述燃烧室外筒设置在所述燃烧室内筒外侧，并与所述燃烧室内筒之间形成腔室，所述外环风通过外环风管以直流方式流出并与所述内部风汇合，所述外环风管通出腔室，并与所述燃烧室内筒外壁的间距不小于燃烧室内筒半径，所述外环风管设有多个；

所述外环风偏离所述内部风设置以延长燃气或燃油在富燃区的停留时间。

优选方案为：所述内部风旋流器沿所述内部风通道轴向移动。

优选方案为：所述内部风旋流器包括8-24个旋流叶片。

优选方案为：所述内部风分为一次风和二次风，所述内部风旋流器包括一次风旋流器和二次风旋流器，所述一次风在一次风通道内流通并通过一次风旋流器以旋转方式流出，所述二次风在二次风通道内流动并通过二次风旋流器以旋转方式流出；

所述油枪套管或燃气管设置在所述一次风通道中心。

优选方案：所述外环风管选用直流风管，所述外环风管通过螺栓固定于托架上，通过托架安装于所述燃烧室内筒和燃烧器外筒之间的空腔内，所述空腔内填充耐火材料；

所述外环风管入风口端部连通外环风箱，并通过金属软管与外环风箱连通。

优选方案为：所述外环风管均匀的安装在所述燃烧室内筒和燃烧器外筒之间的空腔内，所述外环风管出口端面圆心到所述用于燃油或燃气注汽锅炉的旋流燃烧器轴线距离相等；

优选方案为：所述外环风箱入口安装有外环风调节风门。

优选方案为：所述一次风通道和二次风通道配设有一次风调节风门和二次风调节风门。

优选方案为：所述内部风通道安装有内部风调节风门。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

一，外环风通过离开内部风一定距离的数个外环风管喷出，延长了外环风与内部风的混合时间，使燃料在贫氧区的停留时间增长，降低了燃料燃烧NOx的排放。

二，外环风从多个风管喷出，与传统的从风环喷出的设计方案相比较，在风量相同时，射流的刚性更强，混入一次风和二次风的距离更远，对回流区的大小和强度的调节性能也更强。除内部风量和外环风量以外，外环风角度也能够调节，增强了燃烧器适应燃料和负荷变化的能力。

三，此外，旋流器的位置可以轴向移动，以调节回流区的大小与强度。

附图说明

图1为实施例1的结构示意图。

图2为实施例2的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型作进一步阐述：

实施例1

如图1所示，本实用新型的一种用于燃油或燃气注汽锅炉的旋流燃烧器，包括内部风和外环风，设有燃烧室内筒11，所述内部风在所述燃烧室内筒11的内部风通道流通，所述内部风通道中心配设油枪套管或燃气套管1，所述内部风通过内部风旋流器以旋转方式流出，所述内部风在内部风通道出口处和油枪套管或燃气套管1出口处的燃烧室内筒内壁形成预燃室，内部风通出预燃室与所述外环风汇合；

还设有燃烧室外筒6，所述燃烧室外筒6设置在所述燃烧室内筒11外侧，并与所述燃烧室内筒11之间形成腔室，所述外环风通过外环风管8以直流方式流出并与所述内部风汇合，所述外环风管8通出腔室，并与所述燃烧室内筒11外壁的间距不小于燃烧室内筒半径，所述外环风管设有多个。

所述内部风旋流器包括多个旋流叶片旋转形成，所述旋流叶片为8片至24片。所述内部风旋流器沿所述内部风通道轴向移动。

所述内部风分为多级，包括一次风和二次风，所述内部风旋流器包括一次风旋流器 13和二次风旋流器12，所述一次风在一次风通道2内流通并通过一次风旋流器13以旋转方式流出，所述二次风在二次风通道3内流动并通过二次风旋流器12以旋转方式流出；

所述油枪套管或燃气管1设置在所述一次风通道2中心。

所述外环风管8选用直流风管，所述外环风管通过螺栓9固定于托架10上，通过托架10安装于所述燃烧室内筒11和燃烧器外筒6之间的空腔内，所述空腔内填充耐火材料；

所述外环风管8入风口端部连通外环风箱，并通过金属软管与外环风箱连通。

所述外环风管8均匀的安装在所述燃烧室内筒和燃烧器外筒之间的空腔内，所述外环风管出口端面圆心到所述用于燃油或燃气注汽锅炉的旋流燃烧器轴线距离相等；

所述外环风箱入口安装有外环风调节风门。

所述内部风通道安装有内部风调节风门，所述一次风通道和二次风通道配设有一次风调节风门13和二次风调节风门14。

本实用新型的燃烧器采用分级配风，分为内部风和外环风。内部风还可以继续分级，一般分成两级。旋流燃烧器的一次风在一次风管和油枪套管或燃气套管之间流动，经一次风旋流器进入预燃室。二次风在二次风管和一次风管之间流动，经二次风旋流器进入预燃室。外环风依次流经外环风室、金属软管、外环风管，喷出燃烧器。油枪套管(或气枪套管)出口、燃烧室内筒、油枪套管(或气枪套管)出口、一次风旋流器、二次风旋流器和燃烧器出口之间的空腔称为预燃室。由于一次风旋流器和二次风旋流器的作用，一次分和二次风在预燃室内和燃烧器喷口外形成回流区，回流的炉膛内的高温烟气创造了适合燃料(燃油或燃气)着火、燃烧的环境。由于回流区的温度、氧气浓度和湍流强度比较适宜，燃气或雾化燃油在此处迅速着火燃烧。但一次风和二次风不能提供燃料完全燃烧所需的空气量。

外环风管通过螺栓固定在托架上，托架固定在燃烧室内筒上。由于外环风管与二次风距离较远，延长了燃气或雾化燃油在富燃区的停留时间，降低了反应区的温度峰值，同时使燃料中的氮元素更多的生成无害的N2而不是与氧气反应生成NOx，从而从整体上降低了NOx的生成量。

外环风的加入，使雾化燃油或燃气能够完全燃烧。外环风的角度可以调整，从而间接地调整一次风和二次风形成的回流区的大小、范围和强度。此外，还可以通过一次风调节风门、二次风调节风门和外环风调节风门调整燃料燃烧形成的火焰的形状、强度和温度场，从而在满足负荷要求的条件下同时实现低NOx燃烧和高效燃烧。

实施例2

如图2所示，与本实用新型的一种用于燃油或燃气注汽锅炉的旋流燃烧器，与实施例1的不同之处在于，本实用新型一次风和二次风没有分级，称为内部风，因此也只有一个旋流器。其性能与第一个具体实施例基本相同，一次风和二次风是否分级与燃油雾化方式以及燃气燃烧方式有关。

最后，需要注意的是，以上列举的仅是本实用新型的具体实施例。显然，本实用新型不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本实用新型公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本实用新型的保护范围。