一种天然气掺氨低氮预混燃烧器的制作方法

本技术属于燃烧器，具体涉及一种天然气掺氨低氮预混燃烧器。

背景技术：

1、相较于煤炭、石油等一次化石能源，天然气能够产生更为洁净的火焰，燃烧的烟气中几乎不含碳烟和二氧化硫等空气污染物。在日益严峻的环境压力下，能源消耗向更经济环保的方向进行转变，导致天然气的消耗量也逐渐增加，在一次能源中所占的比例已经接近石油。

2、通常情况下，每燃烧一万立方米的天然气，就会产生34kg的nox（以no2计），这导致每年都有大量的nox排放到大气中。nox主要包括no、no2、n2o、n2o3、n2o4、n2o5等，这些nox的危害主要包括：①nox对人体及动物有致毒作用，会侵入生物体的肺部组织，与血液中的血红蛋白结合，使血液处于缺氧状态，还会引发肺癌；②nox对植物有损害作用，会抑制植物叶片的光合作用，从而影响植物的生长发育，使农作物减产，植物枯死；③nox在大气中遇水或者水蒸气能转变为硝酸，并最终随着雨水到达地面形成酸雨；④nox与碳氢化合物形成光化学烟雾，氮氧化物与烃类化合物在阳光照射条件下会产生化学反应，而生成物的毒性要比原先物质所含毒性高很多，从而严重污染大气；⑤nox会参与臭氧层的破坏，导致全球出现温室效应，对人们的身体健康以及生态环境非常不利。综上所述，天然气锅炉和炉窑中的燃烧产物nox对环境和人体的危害不言而喻由此，nox排放控制技术至关重要。

3、同时，燃烧器是工业锅炉和炉窑的关键性设备，它是保证燃料能够稳定着火和燃烧的必要前提。现有燃烧器由于结构的限制，燃烧头温度较高，导致其产生的nox含量往往多达150mg/m3以上。其次，目前采用较多的金属纤维表面燃烧器由于对金属网材质的要求高，对燃料的洁净程度要求严苛，极易发生堵塞爆燃现象，需要配备专门的过滤器，导致造价昂贵，无法充分满足实际应用的经济性需求。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种，本实用新型提供了一种天然气掺氨低氮预混燃烧器，能够实现天然气的稳焰燃烧，保证燃烧器工作时的火焰稳定性以及火焰温度分布的均匀性，降低nox的排放浓度。

2、为实现上述目的，本实用新型提供一种天然气掺氨低氮预混燃烧器，包括燃气燃烧室和设置于其一侧的燃烧器壳体，

3、所述燃烧器壳体中包括天然气通道和多个环绕该天然气通道设置的氨气通道；

4、所述天然气通道的一端设置有延伸进入燃气燃烧室内的天然气喷嘴，且所述氨气通道的一端设置有延伸进入燃气燃烧室内的氨气喷嘴。

5、作为本实用新型的进一步改进，所述氨气通道靠近所述燃气燃烧室的一端内设置有火焰稳定器，且所述氨气喷嘴连接在所述火焰稳定器上。

6、作为本实用新型的进一步改进，所述天然气喷嘴的直径为18mm~26mm；

7、和/或

8、所述氨气喷嘴的直径为2.3mm~2.8mm。

9、作为本实用新型的进一步改进，所述燃烧器壳体内的天然气通道为间隔设置的多个，且各所述天然气通道的外侧周向上分别环绕设置有多个氨气通道。

10、作为本实用新型的进一步改进，所述天然气通道设置在所述燃烧器壳体的中心位置，并对应所述燃气燃烧室的中部。

11、作为本实用新型的进一步改进，所述天然气通道外侧周向上氨气喷嘴的设置数量为15个~25个。

12、作为本实用新型的进一步改进，所述天然气通道外侧周向上设置的氨气喷嘴为18个、20个或者22个。

13、作为本实用新型的进一步改进，同一个天然气通道外侧周向上间隔设置的多个氨气喷嘴中的至少部分直径相同；

14、和/或

15、同一个天然气通道外侧周向上的多个氨气喷嘴中的至少部分设置间隔相同。

16、作为本实用新型的进一步改进，所述天然气喷嘴输出天然气，并燃烧形成过量空气系数为1.05~1.35的主火焰；

17、所述氨气喷嘴输出氨气，并燃烧形成过量空气系数为0.75~0.95的稳火焰。

18、上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

19、总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，具有的有益效果包括：

20、（1）本实用新型的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其通过燃烧器壳体内天然气通道、氨气通道、天然气喷嘴和氨气喷嘴的对应设置，以天然气燃烧产生主焰，并以氨气辅助掺烧产生稳焰，进而提升天然气燃烧火焰的稳定性，确保燃气燃烧彻底，改善天然气燃烧时的火焰稳定性和温度分布均匀性，降低nox的排放浓度，节能环保。

21、（2）本实用新型的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其通过优选设置氨气喷嘴、天然气喷嘴的直径参数以及氨气喷嘴的设置数量，进一步提升天然气稳焰燃烧的准确性和可靠性，提升燃烧器工作时的低氮燃烧性能指标。

22、（3）本实用新型的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其结构简单，使用便捷，能够实现天然气的辅助燃烧，提升燃烧器火焰的稳定性，减少或者避免燃烧器使用过程中火焰的熄灭，提升燃烧器工作时火焰温度分布的均匀性，确保燃气燃烧彻底，降低nox的排放浓度，节能环保，具有较好的实用价值和应用前景。

技术特征：

1.一种天然气掺氨低氮预混燃烧器，包括燃气燃烧室和设置于其一侧的燃烧器壳体，其特征在于，

2.根据权利要求1所述的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其特征在于，所述氨气通道靠近所述燃气燃烧室的一端内设置有火焰稳定器，且所述氨气喷嘴连接在所述火焰稳定器上。

3.根据权利要求2所述的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其特征在于，所述天然气喷嘴的直径为18mm～26mm；

4.根据权利要求1所述的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其特征在于，所述燃烧器壳体内的天然气通道为间隔设置的多个，且各所述天然气通道的外侧周向上分别环绕设置有多个氨气通道。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其特征在于，所述天然气通道设置在所述燃烧器壳体的中心位置，并对应所述燃气燃烧室的中部。

6.根据权利要求1～4中任一项所述的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其特征在于，所述天然气通道外侧周向上氨气喷嘴的设置数量为15个～25个。

7.根据权利要求6所述的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其特征在于，

8.根据权利要求6所述的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其特征在于，同一个天然气通道外侧周向上间隔设置的多个氨气喷嘴中的至少部分直径相同；

9.根据权利要求1～4、7、8中任一项所述的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其特征在于，所述天然气喷嘴输出天然气，并燃烧形成过量空气系数为1.05～1.35的主火焰；

技术总结
本技术公开了一种天然气掺氨低氮预混燃烧器，属于燃烧器技术领域，其通过燃烧器壳体内天然气通道、氨气通道、天然气喷嘴和氨气喷嘴的对应设置，以天然气燃烧产生主焰，并以氨气辅助掺烧产生稳焰，进而提升天然气燃烧火焰的稳定性。本技术的天然气掺氨低氮预混燃烧器，其结构简单，使用便捷，能够实现天然气的辅助燃烧，提升燃烧器火焰的稳定性，减少或者避免燃烧器使用过程中火焰的熄灭，提升燃烧器工作时火焰温度分布的均匀性，确保燃气燃烧彻底，降低NOx的排放浓度，节能环保，具有较好的实用价值和应用前景。

技术研发人员：林乐平,蒋思磊,张军,罗翔
受保护的技术使用者：江西赣能股份有限公司
技术研发日：20230424
技术公布日：2024/1/15