一种加热炉用超低氮燃烧器及其使用方法与流程

1.本发明涉及一种燃烧器领域，特别涉及一种加热炉用超低氮燃烧器及其使用方法。


背景技术：

2.目前大多数低排放30mg的低氮燃烧器采用烟气外循环技术，为燃烧过程在此供给15－25%比例的烟气，使其降低火焰温度，借此降低氮氧化物排放数值。通过风机将锅炉尾部烟气引入整个进风路径，重新投入燃烧器燃烧。
3.市场上能广泛流通的机型是附加烟气外循环技术的燃烧器，以此来降低氮氧化物的排放量。此种类型燃烧器相对来说参数稳定由于其工作原理是利用风机将烟气进行循环燃烧，需要加大鼓风机的功率或使用烟循风机，造成投资成本的增加，多数现场烟气回收管道的烟气温度较高，助燃空气温度较低，在两者交汇处产生冷凝水，造成烟风道内的腐蚀，严重时冷凝水进入燃烧器导致火焰检测器感应及点火元件出现问题，产生安全隐患。
4.专利号为cn 109099425 a的发明公开了一种烟气内循环超低氮燃烧器，包括：空气通道、稳燃燃料管、分级燃料管、旋流器、锥形环、烟气卷吸环、混合外环，其利用烟气内循环原理将炉内燃烧后的烟气卷吸进高温燃烧区，一方面能够降低燃烧区的温度与氧含量，另一方面能够降低热力型氮氧化物的生成，同时利用强旋流和锥形环结构解决了锅炉内气体混合不均匀、燃烧不稳定等问题，具有结构简单、氮氧化物排放低、燃烧稳定等特点，广泛适合于工业炉、重整器以及燃气轮机燃烧使用，但是其仅仅应用了烟气内循环的方式，导致使用效率不高。


技术实现要素：

5.针对现有的技术存在的上述问题，本发明提供一种加热炉用超低氮燃烧器及其使用方法，目的在于提供一种稳定安全、使用成本低、效率高的内、外双循环的低氮燃气燃烧器，具体实施方式如下：一种加热炉用超低氮燃烧器及其使用方法，包括燃烧器、稳焰器、进风罩、加热炉、烟囱和检测组件，燃烧器的燃气输入端接于燃料导入管，燃烧器的输出端接于加热炉，加热炉向外连通有烟囱，燃烧器包括燃烧器壳体和燃烧头，燃烧器壳体的尾部设有燃烧头，燃烧头的末端设有稳焰器，燃烧器壳体与进风罩连接为一体，且两者相互导通，烟囱通过烟气回流管连接于进风罩。
6.进一步的，烟气回流管呈u型结构，其入口段和输出段均设置为竖向，中间段为水平状，且中间段的底部向下连接有带阀门的第二排液管路，入口段串接有手阀。
7.进一步的，烟囱呈l型结构，其底部水平段向下连接有带阀门的第一排液管路，燃烧头呈圆形结构，其内侧安装有圆形燃料气管和外环燃料气管，圆形燃料气管位于圆形结构的中心，圆形燃料气管与外环燃料气管之间的间隙空间形成烟气通道，烟气通道上加装有稳焰器。
8.进一步的，稳焰器具体为旋流器，旋流器的外侧与外环燃料气管的内周面间隙配合，形成旋流间隙。
9.进一步的，圆形燃料气管与外环燃料气管均连通于燃料导入管，圆形燃料气管的长度小于外环燃料气管的长度，两者的外端部沿轴向向内呈内凹状。
10.进风罩的侧面与烟气回流管输出段的烟气进风口相接，且烟气进风口内加装有烟气流量电动蝶阀，进风罩的底部开设有空气进风口，空气进风口内设有空气蝶阀，燃料导入管内设有燃料气蝶阀。
11.进一步的，燃料导入管加装有温度传感器和压力传感器，烟囱侧向开设有烟气检测口，且烟囱内加装有氮氧传感器。
12.检测组件包括plc控制器，plc控制器的信号输入端电性接于温度传感器、压力传感器和氮氧传感器，其信号输出端分别与烟气流量电动蝶阀、燃料气蝶阀和空气蝶阀电性连接。
13.进一步的，一种加热炉用超低氮燃烧器的使用方法,包括以下步骤：步骤s100、将第二排液管路和第一排液管路的阀门关闭；步骤s200、燃料气由燃料导入管接入燃烧器壳体，将空气由空气进风口导入燃烧器壳体；步骤s300、两者在燃烧头内发生燃烧，随后通过圆形燃料气管与外环燃料气管均匀排出；步骤s400、旋流器的外侧与外环燃料气管形成旋流间隙，燃烧器正常燃烧时，烟气在旋流间隙中产生旋流，从而使一部分烟气吸入燃烧头与助燃风混合后重新参与燃烧，形成一次回燃；步骤s500、燃烧后的烟气经过加热炉，最终通过烟囱向上排出；步骤s600、部分燃烧后的烟气经烟气回流管与圆形燃料气管混合，混合后的燃料气在燃烧头进行燃烧，形成二次回燃，以实现分层燃烧，降低了局部高温，进一步降低氮氧化物的产生。
14.本发明的有益技术效果是：1.本发明燃烧器采用二次回燃、烟气外循环、烟气内循环、分层、分段的方式进行燃烧，不但能够充分与空气混合降低一氧化碳的产生，而且能够降低局部高温，可以有效防止氮氧化物的产生；2.本发明在燃烧器正常燃烧时，通过旋流器将烟气在旋流间隙中产生旋流，从而使一部分烟气吸入燃烧头与助燃风混合后重新参与燃烧，形成一次回燃；3.本发明通过较长的u形状的烟气回流管对温度较高的烟气进行处理，通过重力作用使冷凝水在底部聚集，并且定期通过排液管路导出，进而避免烟风道内的腐蚀。
附图说明
15.图1是本发明的结构示意图；图2是本发明中燃烧器的结构示意图一；图3是本发明中燃烧器的结构示意图二；图4是本发明中燃烧器的结构示意图三；
图5是本发明的电气原理流程图。
16.附图标记说明：1、燃烧器壳体，2、燃烧头，3、圆形燃料气管，4、外环燃料气管，5、空气进风口，6、燃料进口，7、稳焰器，8、进风罩，9、烟气进风口，10、烟气流量电动蝶阀，11、燃料气蝶阀，12、空气蝶阀，13、plc控制器，14、加热炉，15、烟囱，16、烟气检测口，17、烟气回流管，18、燃料导入管，19、温度传感器，20、压力传感器，21、第一排液管路，22、第二排液管路，23、氮氧传感器。
具体实施方式
17.下面结合附图及实施例描述本发明具体实施方式：需要说明的是，本说明书所附图中示意的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
18.同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
19.实施例1，结合图4，本实施例公开了一种加热炉用超低氮燃烧器，燃烧头内侧呈圆形结构，其内侧安装有圆形燃料气管3和外环燃料气管4，圆形燃料气管3位于圆形结构的中心，本结构中圆形燃料气管3与外环燃料气管4之间的间隙空间形成烟气通道，烟气通道上加装有稳焰器7，通过稳焰器7、圆形燃料气管3和外环燃料气管4实现烟气的内循环。
20.结合图4，稳焰器7具体为旋流器，旋流器的外侧与外环燃料气管4的内周面间隙配合，形成旋流间隙，圆形燃料气管3与外环燃料气管4均通过燃料进口6连通于燃料导入管18，燃料导入管18与燃气源相连通，圆形燃料气管3的长度小于外环燃料气管4的长度，两者的外端部沿轴向向内呈内凹状，本结构中燃烧器正常燃烧时，烟气在旋流间隙中产生旋流，从而使一部分烟气吸入燃烧头2与助燃风混合后重新参与燃烧，形成一次回燃。
21.实施例2，结合图1、图2和图4，本实施例还公开了一种加热炉用超低氮燃烧器，包括燃烧器、稳焰器7、进风罩8、加热炉14、烟囱15和检测组件，燃烧器的燃气输入端接于燃料导入管18，燃烧器的输出端接于加热炉14，加热炉14向外连通有烟囱15，燃烧器包括燃烧器壳体1和燃烧头2，燃烧器壳体1的尾部设有燃烧头2，燃烧头的末端设有稳焰器7，燃烧器壳体1与进风罩8连接为一体，且两者相互导通，烟囱15通过烟气回流管17连接于进风罩8，通过烟气回流管17使烟气进行外循环。
22.结合图1，烟气回流管17呈u型结构，其入口段和输出段均设置为竖向，中间段为水平状，且中间段的底部向下连接有带阀门的第二排液管路22，入口段串接有手阀，烟囱15呈l型结构，其底部水平段向下连接有带阀门的第一排液管路21，本结构中燃烧后的烟气经烟气回流管17与圆形燃料气管3混合，混合后的燃料气在燃烧头2进行燃烧，形成二次回燃，实现了分层燃烧，降低了局部高温，可以进一步降低氮氧化物的产生。
23.结合图5，检测组件用于调节输出负荷的大小，其包括plc控制器13，plc控制器13的信号输入端电性接于温度传感器19、压力传感器20和氮氧传感器23，其信号输出端分别与烟气流量电动蝶阀10、燃料气蝶阀11和空气蝶阀12电性连接，本结构中进风罩8的侧面与
烟气回流管17输出段的烟气进风口9相接，且烟气进风口9内加装有烟气流量电动蝶阀10，进风罩8的底部开设有空气进风口5，空气进风口5内设有空气蝶阀12，燃料导入管18内设有燃料气蝶阀11，燃料导入管18加装有温度传感器19和压力传感器20，烟囱15侧向开设有烟气检测口16，且烟囱15内加装有氮氧传感器23。
24.实施例3，结合图1至图5，本实施例还公开了一种加热炉用超低氮燃烧器的使用方法，通过内、外循环实现了烟气的高效率应用，包括以下步骤：步骤s100、将第二排液管路22和第一排液管路21的阀门关闭；步骤s200、燃料气由燃料导入管18接入燃烧器壳体1，将空气由空气进风口5导入燃烧器壳体1；步骤s300、两者在燃烧头2内发生燃烧，随后通过圆形燃料气管3与外环燃料气管4均匀排出；步骤s400、旋流器的外侧与外环燃料气管4形成旋流间隙，燃烧器正常燃烧时，烟气在旋流间隙中产生旋流，从而使一部分烟气吸入燃烧头2与助燃风混合后重新参与燃烧，形成一次回燃；步骤s500、燃烧后的烟气经过加热炉14，最终通过烟囱15向上排出；步骤s600、部分燃烧后的烟气经烟气回流管17与圆形燃料气管3混合，混合后的燃料气在燃烧头2进行燃烧，形成二次回燃，以实现分层燃烧，降低了局部高温，进一步降低氮氧化物的产生。
25.不脱离本发明的构思和范围可以做出许多其他改变和改型。应当理解，本发明不限于特定的实施方式，本发明的范围由所附权利要求限定。