低氮燃燒器制造技術

本實用新型專利技術提供了一種低氮燃燒器，涉及工業設備領域。本實用新型專利技術的低氮燃燒器由于采用燃料分三級，空氣分兩級的分級燃燒方案，第一燃料支管的燃料出口、內層空氣通道的空氣出口、第二燃料支管的燃料出口、外層空氣通道的空氣出口、第三燃料支管的燃料出口交錯布置，以使燃料和空氣充分混合，加速燃氣與空氣的混合，增加了混合均勻性，促進了燃燒反應，防止局部高溫的產生，使火焰具有均勻的較低的溫度水平，同時，強烈的混合還可降低過剩空氣，可在低過剩空氣系數下實現完全燃燒。

【技術實現步驟摘要】
低氮燃燒器
本技術涉及工業設備領域，特別是涉及一種低氮燃燒器。
技術介紹
NOX是一種主要大氣污染物，是引發酸雨、霧霾、光化學煙霧的重要因素。我國各地的環保標準都對NOX排放量進行了嚴格限制。在工業及民用鍋爐領域，傳統上通常采用煤或石油作為燃料。但是，由于這些燃料本身特點的限制，實現低氮氧化物排放難度極大，通常需要進行尾氣處理才能實現污染物排放達標，大大增加了環保費用。近些年，以天然氣作為燃料的燃氣燃燒器得到了大力發展。相比于燃煤及燃油燃燒器，天然氣燃燒器具有安全高效、操作簡便、NOX等污染物排放低的優點。但是未經優化設計的燃氣燃燒器，由于燃料與空氣混合不充分，仍會產生較多的NOX，因此，NOX的排放仍有很大的改善空間。
技術實現思路
本技術的一個目的是要提供一種低氮燃燒器，要解決現有技術中燃料和空氣摻混效果差的問題。本技術一個進一步的目的是以解決現有技術中自循環燃燒器結構復雜、制造成本高的問題。本技術另一個進一步的目的是要簡化燃燒器的結構，以解決現有技術中對燃料供應壓力有較高要求的問題。特別地，本技術提供了一種低氮燃燒器，設置于爐膛內，包括：燃料分配器，其包括呈中空筒體狀的本體和由所述本體分支出去且相互獨立的第一燃料支管、第二燃料支管和第三燃料支管，以使得所述本體內的燃料分配至所述第一燃料支管、所述第二燃料支管和所述第三燃料支管；第一套筒，設置于所述燃料分配器的外部，所述燃料分配器與所述第一套筒之間限定的中空夾層形成外層空氣通道；第二套筒，設置于所述第一燃料支管的外部且位于所述外層空氣通道內，所述第二套筒與所述第一燃料支管之間限定的中空夾層形成內層空氣通道，所述內層空氣通道的空氣入口與所述外層空氣通道連通；第三套筒，設置于所述第一套筒的外部，所述第三套筒與所述第一套筒之間限定的中空夾層形成第三燃料通道，所述第三燃料支管遠離所述本體的出口端與所述第三燃料通道相連通；其中，所述第一燃料支管、所述第二燃料支管和所述第三燃料通道均具有燃料出口，所述內層空氣通道和所述外層空氣通道均具有空氣出口，三個所述燃料出口和兩個所述空氣出口交錯布置，以使燃料和空氣充分混合。可選地，所述第一燃料支管的燃料出口、所述內層空氣通道的空氣出口、所述第二燃料支管的燃料出口、所述外層空氣通道的空氣出口、所述第三燃料通道的燃料出口均分布在中心處于所述本體的中心軸線上的封閉環上；且所述第一燃料支管的燃料出口、所述內層空氣通道的空氣出口、所述第二燃料支管的燃料出口、所述外層空氣通道的空氣出口、所述第三燃料通道的燃料出口距所述本體的中心軸線的垂直距離依次增大。可選地，還包括第四套筒，設置于所述第三套筒的外部，所述第三套筒與所述第四套筒之間限定的中空夾層形成為煙氣循環通道，所述第四套筒的周壁上開設有多個貫穿所述第四套筒周壁的引射孔，所述引射孔用于將爐膛內的煙氣引入所述循環煙氣通道。可選地，所述循環煙氣通道靠近所述空氣出口的一端為煙氣出口，循環煙氣通過所述煙氣出口進入燃燒區。可選地，所述第三燃料支管噴射的燃料占總燃料的比例小于等于30％。可選地，還包括穩焰盤，嵌套于所述第一燃料支管的周壁外，與所述內層空氣通道的出口端相抵接，所述穩焰盤上開設有與所述內層空氣通道的空氣出口對應的內層空氣噴射孔、與所述外層空氣通道的空氣出口對應的外層空氣噴射孔和與所述第二燃料支管對應的第二燃料支管過孔。可選地，所述內層空氣噴射孔設置成使得經所述內層空氣噴射孔噴射出的空氣與所述穩焰盤的外側表面所形成的角度為20°～60°，多個所述內層空氣噴射孔沿所述第一燃料支管的周向方向呈放射狀布置在所述第一燃料支管外側，以使得空氣通過多個所述內層空氣噴射孔噴射出后在燃燒區內起旋。可選地，所述第一燃料支管遠離所述本體的一端為封閉端，所述第一燃料支管的封閉端的周壁上設有多個第一燃料噴射孔，所述第一燃料噴射孔的開口方向沿所述第一燃料支管的徑向方向向外。可選地，多個所述第二燃料支管沿所述本體的周向方向均勻布置在所述本體的周壁上，所述第二燃料支管的出口端穿過所述第二燃料支管過孔，其上設有多個第二燃料噴射孔，部分所述第二燃料噴射孔的開口方向沿所述第一燃料支管的徑向方向向外，其余所述第二燃料噴射孔的開口方向沿所述本體的軸向方向向外。可選地，所述第三燃料通道的出口端設有多個第三燃料噴射孔，所述第三燃料噴射孔的開口方向沿所述本體的軸向方向向外。本技術的低氮燃燒器由于采用燃料分三級，空氣分兩級的分級燃燒方案，第一燃料支管的燃料出口、內層空氣通道的空氣出口、第二燃料支管的燃料出口、外層空氣通道的空氣出口、第三燃料支管的燃料出口交錯布置，以使燃料和空氣充分混合，加速燃氣與空氣的混合，增加了混合均勻性，促進了燃燒反應，防止局部高溫的產生，使火焰具有均勻的較低的溫度水平，同時，強烈的混合還可降低過剩空氣，可在低過剩空氣系數下實現完全燃燒。進一步地，本技術的低氮燃燒器還設有煙氣循環通道，利用燃料與空氣的引射作用將爐膛內的煙氣通過引射孔引入到煙氣循環通道后重新噴入燃燒區，降低燃燒區的氧濃度和燃燒溫度，防止局部高溫產生，并縮短了煙氣在高溫區的停留時間，抑制氮氧化物的生成。進一步地，第一燃料支管噴射出的燃料從中心供入，空氣以強旋轉氣流在燃氣流周圍供入。在強空氣旋轉氣流作用下，可以使燃料和空氣更加迅速、均勻的混合；第二燃料支管噴射出的燃料與外層空氣一起實現貧混合燃燒，最外層第三燃料支管噴射出的燃料為散點噴射，可以進一步降低火焰區的溫度和氧濃度。進一步地，由于第三燃料支管噴射的燃料占總燃料的比例小于等于30％，這種設計在空間上進行了合理的空燃比和氧濃度布置，在保證燃燒器燃燒穩定性不會大幅降低的同時，引入煙氣自循環，實現了良好的低氮氧化物燃燒效果。根據下文結合附圖對本技術具體實施例的詳細描述，本領域技術人員將會更加明了本技術的上述以及其他目的、優點和特征。附圖說明后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細描述本技術的一些具體實施例。附圖中相同的附圖標記標示了相同或類似的部件或部分。本領域技術人員應該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中：圖1是根據本技術一個實施例的低氮燃燒器的示意性裝置圖；圖2是根據本技術一個實施例的低氮燃燒器的示意性裝置分解圖；圖3是根據本技術一個實施例的低氮燃燒器中的燃料分配器的示意性結構圖；圖4是根據本技術一個實施例的低氮燃燒器的示意性剖視圖。具體實施方式下面參照圖1至圖4來描述本技術實施例的低氮燃燒器，本技術實施例的描述中，“前后”“橫向”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本技術和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本技術的限制。圖1是根據本技術一個實施例的低氮燃燒器100的示意性裝置圖。圖2是根據本技術一個實施例的低氮燃燒器100的示意性裝置分解圖。如圖1和圖2所示，一種低氮燃燒器100，設置于爐膛內，其包括燃料分配器1、第一套筒2、第二套筒3和第三套筒4。燃料分配器1位于整個低氮燃燒器100的中間，一端為燃料進口，另一端為燃料出口，用于為燃料提供三個相對獨立的燃料出口。圖3是根據本技術一個實施例本文檔來自技高網...

【技術保護點】
1.一種低氮燃燒器，設置于爐膛內，其特征在于，包括：燃料分配器，其包括呈中空筒體狀的本體和由所述本體分支出去且相互獨立的第一燃料支管、第二燃料支管和第三燃料支管，以使得所述本體內的燃料分配至所述第一燃料支管、所述第二燃料支管和所述第三燃料支管；第一套筒，設置于所述燃料分配器的外部，所述燃料分配器與所述第一套筒之間限定的中空夾層形成外層空氣通道；第二套筒，設置于所述第一燃料支管的外部且位于所述外層空氣通道內，所述第二套筒與所述第一燃料支管之間限定的中空夾層形成內層空氣通道，所述內層空氣通道的空氣入口與所述外層空氣通道連通；第三套筒，設置于所述第一套筒的外部，所述第三套筒與所述第一套筒之間限定的中空夾層形成第三燃料通道，所述第三燃料支管遠離所述本體的出口端與所述第三燃料通道相連通；其中，所述第一燃料支管、所述第二燃料支管和所述第三燃料通道均具有燃料出口，所述內層空氣通道和所述外層空氣通道均具有空氣出口，三個所述燃料出口和兩個所述空氣出口交錯布置，以使燃料和空氣充分混合。

【技術特征摘要】
1.一種低氮燃燒器，設置于爐膛內，其特征在于，包括：燃料分配器，其包括呈中空筒體狀的本體和由所述本體分支出去且相互獨立的第一燃料支管、第二燃料支管和第三燃料支管，以使得所述本體內的燃料分配至所述第一燃料支管、所述第二燃料支管和所述第三燃料支管；第一套筒，設置于所述燃料分配器的外部，所述燃料分配器與所述第一套筒之間限定的中空夾層形成外層空氣通道；第二套筒，設置于所述第一燃料支管的外部且位于所述外層空氣通道內，所述第二套筒與所述第一燃料支管之間限定的中空夾層形成內層空氣通道，所述內層空氣通道的空氣入口與所述外層空氣通道連通；第三套筒，設置于所述第一套筒的外部，所述第三套筒與所述第一套筒之間限定的中空夾層形成第三燃料通道，所述第三燃料支管遠離所述本體的出口端與所述第三燃料通道相連通；其中，所述第一燃料支管、所述第二燃料支管和所述第三燃料通道均具有燃料出口，所述內層空氣通道和所述外層空氣通道均具有空氣出口，三個所述燃料出口和兩個所述空氣出口交錯布置，以使燃料和空氣充分混合。2.根據權利要求1所述的低氮燃燒器，其特征在于，所述第一燃料支管的燃料出口、所述內層空氣通道的空氣出口、所述第二燃料支管的燃料出口、所述外層空氣通道的空氣出口、所述第三燃料通道的燃料出口均分布在中心處于所述本體的中心軸線上的封閉環上；且所述第一燃料支管的燃料出口、所述內層空氣通道的空氣出口、所述第二燃料支管的燃料出口、所述外層空氣通道的空氣出口、所述第三燃料通道的燃料出口距所述本體的中心軸線的垂直距離依次增大。3.根據權利要求1所述的低氮燃燒器，其特征在于，還包括第四套筒，設置于所述第三套筒的外部，所述第三套筒與所述第四套筒之間限定的中空夾層形成為煙氣循環通道，所述第四套筒的周壁上開設有多個貫穿所述第四套筒周壁的引射孔，所述引射孔用于將爐膛內的煙氣...

【專利技術屬性】
技術研發人員：辛亮，周浩，任雯，劉寧，倪云峰，王濤，
申請(專利權)人：北京水木星源環保科技有限公司，
類型：新型
國別省市：北京,11