燃气低氮燃烧器的制作方法

本实用新型涉及一种燃气低氮燃烧器。

背景技术：

氮氧化物是大气环境的重要污染源，导致酸雨、光化学烟雾和雾霾，对生态环境和人类的健康产生严重危害。随着对环境问题的日益关注，国家对锅炉大气污染物的排放限值也日趋严格，北京市db11/139-2015《锅炉大气污染物排放标准》要求在2017年4月1日后新建燃气锅炉氮氧化物排放降低到30mg/m³以下，上海市db31/387-2018《锅炉大气污染物排放标准》规定新建锅炉氮氧化物排放执行50mg/m³的标准限值。

为减少锅炉燃烧后脱销的投资成本和设备运行维护费用，分析氮氧化物的生产机理，通过优良的结构设计可达到锅炉燃烧阶段减排的要求，在保证高的燃烧效率基础上实现低nox排放的目的。

技术实现要素：

本实用新型专利提供了一种新型高效的燃气低氮燃烧器，燃烧器燃气分为三级，中心一级燃气位于中心一次风通道内，二级燃气位于二次风通道内紧贴中心一次风通道外侧布置，三级燃气位于二次风通道内靠外侧布置，端面比一级和二级燃气靠近炉内侧。三级燃气喷气端部为契型斜面，喷孔轴线与斜面垂直，所有三级燃气喷孔轴线均与燃烧器中心轴线相交。中心一次风通道出口布置旋流叶片，叶片不占满整个一次风出口通道，中心留有直流通道。本实用新型使燃气与空气快速均匀混合燃烧，具有低的氮氧化物排放性能。同时可有效调节火焰长度和直径，能很好适应与锅炉的匹配。

本实用新型专利提供了一种新型高效的燃气低氮燃烧器，燃烧器燃气分为三级，助燃风分为2级，中心一级燃气位于中心一次风通道内，二级燃气位于二次风通道内紧贴中心一次风通道外侧布置，三级燃气位于二次风通道内靠外侧布置。燃料和空气的多级分布和多枪喷射，使燃气达到混合均匀、快速燃烧，同时分散燃料，达到控制燃烧温度和降低氮氧化物排放的目的。中心一次风通道出口布置旋流叶片，叶片不占满整个一次风出口通道，中心留有直流通道。中心直流通道主要用于满足一级燃气初期的配风要求，并通过旋流叶片的稳燃，保证燃烧器中心的着火和稳定燃烧。三级燃气喷枪端面斜向中心，喷孔轴与燃烧器中心轴线相交，可使外围燃气与旋流二次风快速均匀混合，同时改变三级燃气喷枪伸出喷口长度及端面斜角大小，可达到调节火焰直径和火焰长度的目的。本专利燃烧器的火焰能很好适应炉膛设计要求，使燃气喷出后能快速均匀与空气混合燃烧，炉内温度场均匀，从而实现高效燃烧和低氮氧化物排放要求。在无一氧化碳产生的前提下可实现氮氧化物小于50mg/nm³。

附图说明

图1是锅炉用燃气低氮燃烧器水平剖面结构示意图；

附图标记说明：

中心点火装置1、所述中心一级燃气通道2、二级燃气通道3、三级燃气通道4、中心一次风通道5、二次风通道6、一次风风量调节装置7、二次风风量调节装置8、一次风旋流叶片9、二次风旋流叶片10、风箱11。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明，但本实用新型不局限于以下的实施例。

本实用新型专利提供了一种新型高效的燃气低氮燃烧器，燃烧器为圆形结构，包括：中心点火装置1、所述一级燃气通道2、二级燃气通道3、三级燃气通道4、中心一次风通道5、二次风通道6、一次风风量调节装置7、二次风风量调节装置8、一次风旋流叶片9、二次风旋流叶片10、风箱11。燃气通道分为三级，助燃风通道分为二级，中心一级燃气位于中心一次风通道内，二级燃气位于二次风通道内紧贴中心一次风通道外侧布置，三级燃气位于二次风通道内靠外侧布置。燃料和空气的多级分布和多枪喷射，使燃气达到混合均匀、快速燃烧，同时分散燃料，达到控制燃烧温度和降低氮氧化物排放的目的。中心一次风通道出口布置旋流叶片，叶片不占满整个一次风出口通道，中心留有直流通道。中心直流通道主要用于满足一级燃气初期的配风要求，并通过旋流叶片的稳燃，保证燃烧器中心的着火和稳定燃烧。三级燃气喷枪端面斜向中心，喷孔轴与燃烧器中心轴线相交，可使外围燃气与旋流二次风快速均匀混合，同时改变三级燃气喷枪伸出喷口长度及端面斜角大小，可达到调节火焰直径和火焰长度的目的。

技术特征：

1.燃气低氮燃烧器，包括燃气通道、助燃风通道和风箱(11)；其特征在于：所述燃气通道分三层布置，分别为中心一级燃气通道(2)、二级燃气通道(3)和三级燃气通道(4)；所述助燃风通道分为中心一次风通道(5)和外侧的二次风通道(6)；所述助燃风通道入口均布置在风箱(11)内；所述一级燃气通道(2)位于中心一次风通道(5)内，二级燃气通道(3)位于二次风通道(6)内紧贴中心一次风通道外侧布置，三级燃气通道(4)位于二次风通道(6)内靠外侧，远离二级燃气通道(3)布置。

2.根据权利要求1所述的燃气低氮燃烧器，其特征在于：一次风通道(5)的中心设有中心点火通道，中心点火通道设有中心点火装置(1)；一级燃气通道(2)为直喷枪，一级燃气通过一定数量的直喷枪喷入炉内，所述喷枪均布在中心点火装置(1)外侧，并整体位于中心一次风通道中心，一级燃气占燃气总量的5-15％。

3.根据权利要求2所述的燃气低氮燃烧器，其特征在于：中心一次风通道(5)出口布置有稳燃一次风旋流叶片(9)，叶片不占满整个一次风通道，叶片根部0.25-0.3倍高度为直流通道，其余为轴向叶片旋流通道，旋流叶片角度为30-50度。

4.根据权利要求1-3之一所述的燃气低氮燃烧器，其特征在于：中心一次风通道(5)入口布置有一次风风量调节装置(7)。

5.根据权利要求1所述的燃气低氮燃烧器，其特征在于：靠近中心一次风通道外侧均匀布置有二级燃气通道(3)，所述二级燃气通道(3)为直喷枪，二级燃气通过一定数量的直喷枪喷入炉内，二级燃气占燃气总量的20-40％。

6.根据权利要求1所述的燃气低氮燃烧器，其特征在于：三级燃气通道(4)为直喷枪，三级燃气通过布置一定数量的喷枪喷入炉内，喷枪均布在二次风道出口外围，三级燃气占燃气总量的50-60％。

7.根据权利要求5所述的燃气低氮燃烧器，其特征在于：所述三级燃气通道的喷枪为契型斜端面，所有喷枪斜端面法向均与燃烧器中心轴线相交，端面夹角α为10-30°。

8.根据权利要求1所述的燃气低氮燃烧器，其特征在于：二次风通道(6)通过切向叶片形成旋流结构，通过连杆调节旋流的强弱。

9.根据权利要求2所述的燃气低氮燃烧器，其特征在于：所述一级燃气通道(2)、二级燃气通道(3)和三级燃气通道(4)在中心点火装置(1)外侧同轴均匀布置。

技术总结
本实用新型公开了燃气低氮燃烧器，包括燃气通道、助燃风通道和风箱(11)；所述燃气通道分三层布置，分别为中心一级燃气通道(2)、二级燃气通道(3)和三级燃气通道(4)；所述助燃风通道分为中心一次风通道(5)和外侧的二次风通道(6)；所述助燃风通道入口均布置在风箱(11)内；所述一级燃气通道(2)位于中心一次风通道(5)内，二级燃气通道(3)位于二次风通道(6)内紧贴中心一次风通道外侧布置，三级燃气通道(4)位于二次风通道(6)内靠外侧，远离二级燃气通道(3)布置。本专利燃烧器的火焰能很好适应炉膛设计要求，使燃气喷出后能快速均匀与空气混合燃烧，炉内温度场均匀，从而实现高效燃烧和低氮氧化物排放要求。

技术研发人员：李月华;张翔;韩志江;乌晓江
受保护的技术使用者：上海锅炉厂有限公司
技术研发日：2019.06.24
技术公布日：2020.05.08