本發(fā)明專利技術屬大功率工業(yè)燃氣燃燒器技術領域，涉及一種煙氣內回流均相燃燒低ＮＯｘ燃燒器，其特征在于：中間燃氣槍的上端部置有多個徑向小孔，穩(wěn)焰盤的外側周邊軸向均布燃氣槍頭，燃氣槍頭側面置有的燃氣小孔，高度與中間燃氣槍的徑向小孔高低不一，燃氣槍頭端部的楔形斜面與燃燒器軸向夾角為β角，朝向與燃燒器半徑夾角為α，按斜面β角及其朝向α角的取值不同，燃氣槍頭分成２～４組均布設置；本發(fā)明專利技術每股燃氣自槍頭噴出后不重疊，分流交替噴向鍋爐爐膛；助燃空氣與燃氣相互有層次地滲透、在鍋爐爐膛內均勻快速混合燃燒，在保證火焰穩(wěn)定的前提下減小根部火焰，避免了局部高溫的產(chǎn)生，從而使得產(chǎn)生的ＮＯｘ量小于４０ｐｐｍ。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術屬大功率工業(yè)燃氣燃燒器
，涉及一種煙氣內回流，燃氣與助燃 空氣在爐膛空間內均勻混合，產(chǎn)生均勻溫度場的NOx低排放大功率燃燒器。
技術介紹
工業(yè)燃燒器是一種將燃料和助燃空氣進行混合的鍋爐配套附件。排放、能耗、 安全性和使用壽命，是衡量工業(yè)燃燒器的性能的重要指標。北京、上海等城市早已經(jīng)明 確工業(yè)鍋爐不允許燃煤，而且對燃燒器的排放要求也逐年提高。隨著國家節(jié)能減排政策 的落實，我國燃燒器技術、產(chǎn)業(yè)規(guī)模等必將迎來新一輪的大發(fā)展。目前的工業(yè)燃氣燃燒器存在著能耗大、功率小、Nox排放大等問題。特別是擴 散式燃氣燃燒器，所使用平板式穩(wěn)焰盤則功率小于8MW;而漩流器式穩(wěn)焰器的葉片流 型多為斜置直板型，阻力大，漩流效果不佳；燃氣槍也形式簡單，每只槍頭開孔形式單 一，多為單孔且朝向一致，使得燃氣流向單一、空氣與燃氣之間沒有能在爐膛里均勻混 合，未能也難以在起到火焰穩(wěn)定的同時降低NOx排放，燃燒容易產(chǎn)生CO，從而使得單機 大功率(20MW以上)燃燒器存在過量空氣系數(shù)大、能耗大等缺點。另外，多數(shù)燃氣燃 燒器還同時兼配有一定量的中間一次助燃風和一次燃氣，主要起到產(chǎn)生中心根部火焰、 穩(wěn)定燃燒的作用，但是一次助燃風過多則易引起根部溫度過低，導致根部火焰不穩(wěn)，甚 至產(chǎn)生脫火現(xiàn)象；一次助燃風過少則易引起因火焰根部溫度過高而產(chǎn)生大量Nox，阻礙 了大功率燃燒器的發(fā)展和運用。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種煙氣內回流均相燃燒低NOx燃燒器，克服大功率擴 散式燃氣燃燒器因燃氣和助燃空氣爐膛內混合不均而產(chǎn)生的局部高溫，提高燃燒器的火 焰穩(wěn)定性，降低NOx。為達到上述目的，采用的技術方案是一種煙氣內回流均相燃燒低NOx燃燒 器，包括燃燒器本體的喉口內，從外到里依次、且同軸設置的穩(wěn)焰盤、中間筒、漩流器 和中間燃氣槍，其特征在于所述中間燃氣槍的上端部置有多個徑向小孔，喉口內所述 穩(wěn)焰盤的外側周邊軸向均布燃氣槍頭，所述燃氣槍頭側面置有燃氣小孔，高度與所述中 間燃氣槍的徑向小孔高低不一，所述燃氣槍頭的端部為楔形斜面，所述楔形斜面與燃燒 器軸向夾角為β角的，朝向為與燃燒器半徑夾角為α，所述楔形斜面上置有2 6個燃 氣噴射孔，所述燃氣 槍頭，按斜面β角及其朝向α角的取值不同，分成2 4組均布設 置；助燃空氣由所述中間筒分隔為兩大區(qū)域，所述中間筒內側面和中間燃氣槍之間為中 間風通道，中心筒外為周圍軸向風通道。所述α 為 45° < α < 110°。所述β 為 10° < β < 90°。所述漩流器的葉片中間窄、傾角小，外側邊葉片寬大且傾角大，呈彎掠狀。所述燃燒器的燃氣配置方法，其特征在于中心燃氣槍徑向小孔和由燃氣槍頭側面的燃氣小孔噴出的少量燃氣，約占總燃氣量的2% 5%，由兩至四組均布于等徑環(huán) 上的燃氣槍頭，端部斜面燃氣噴射孔噴向爐膛的燃氣，約占總燃氣量的95% 98% ；經(jīng) 中間風通道的助燃空氣占總量的50% 70%，經(jīng)周圍軸向風通道的助燃空氣占總量的 30% 50%。本專利技術的積極效果在于助燃空氣分中心漩流風區(qū)域和周圍軸向風區(qū)域送風； 中間燃氣槍以徑向方式噴射的少量燃氣，被漩流風迅速帶向周邊，由置于穩(wěn)焰盤的外側 周邊的軸向均布燃氣槍頭側面、且高度與所述中間燃氣槍的徑向小孔高低不一的燃氣小 孔，噴出的少量燃氣與該漩流風提前均勻混合，產(chǎn)生空心火焰，避免了在易于生成Nox 的中心區(qū)域產(chǎn)生局部高溫；交替分布的若干組燃氣槍頭以不同的角度噴向鍋爐爐膛的燃 氣不重疊，即燃氣分流有矢量(燃氣量大小和流向)上的差異性；而且所述漩流器的葉片 呈彎掠狀設計，加強了助燃空氣與燃氣的混合，使助燃空氣與燃氣相互有層次地滲透、 在鍋爐爐膛大空間內盡可能大的均勻快速混合。從而在燃燒穩(wěn)定的前提下，降低了 Nox 生成量。本燃燒器產(chǎn)生的NOx量極少，小于40ppm。 以下結合附圖和實施例對本專利技術作進一步說明。附圖說明圖1為本專利技術結構示意圖；圖2為燃燒器內部結構及流場示意圖；圖3漩流器結構示意圖；圖4為圖3的A向結構示意圖；圖5燃氣槍頭剖視結構示意圖；圖6燃氣槍頭斜面朝向示意圖。圖中，1-漩流器；2-穩(wěn)焰盤；3-燃氣槍頭；4-喉口； 5-中間燃氣槍；6_中 間筒；7-周圍軸向風通道；8-中間風通道；9-煙氣內回流區(qū)；10-燃氣槍頭燃氣小孔； 11-燃氣槍頭燃氣噴射孔；12-穩(wěn)焰盤上小孔；13-燃氣；14-助燃空氣；15-中心燃氣槍 徑向小孔。具體實施例方式由圖1和2本專利技術結構示意圖所示可見，一種煙氣內回流均相燃燒低NOx燃燒 器，包括燃燒器本體的喉口 4內，從外到里依次、且同軸設置的穩(wěn)焰盤2、中間筒6、漩 流器1和中間燃氣槍5，其特征在于所述中間燃氣槍5的上端部置有多個徑向小孔15， 喉口 4內所述穩(wěn)焰盤2的外側周邊軸向均布燃氣槍頭3，所述燃氣槍頭3側面置有燃氣小 孔10，高度與所述中間燃氣槍5的徑向小孔15高低不一，所述燃氣槍頭的端部為楔形 斜面(圖5)，所述楔形斜面與燃燒器軸向夾角為β角，朝向與燃燒器半徑夾角為α (圖 6)，所述楔形斜面上置有2 6個燃氣噴射孔，所述燃氣槍頭3，按斜面β角及其朝向α 角的取值不同，分成2 4組均布設置；助燃空氣14由所述中間筒6分隔為兩大區(qū)域，所 述中間筒6內側面和中間燃氣槍5之間為中間風通道8，中心筒外為周圍軸向風通道7。所述α 為 45° < α < 110°。所述β 為 10° < β < 90°。圖3 4所示可見，所述漩流器1的葉片中間窄、傾角小，外側邊葉片寬大且傾 角大，呈彎掠狀，從而使得中間漩流強度不至于過小，能冷卻和穩(wěn)定煙氣內回流區(qū)9內 煙氣；外側邊寬大且傾角大，加強了助燃空氣14與燃氣13的混合。所述一種煙氣內回流均相燃燒低NOx燃燒器的燃氣配置方法，其特征在于中 心燃氣槍徑向小孔15和由燃氣槍頭側面的燃氣小孔10噴出的少量燃氣，約占總燃氣量的 2% 5%，由2 4組均布于等徑環(huán)上的燃氣槍頭3端部斜面燃氣噴射孔11噴向爐膛的 燃氣約占總燃氣量的95% 98%;經(jīng)中間風通道8的助燃空氣占總量的50% 70%，經(jīng) 周圍軸向風通道7的助燃空氣占總量的30% 50%。助燃空氣分二個通道并錯落有致；省去了中間一次軸向風，使得火焰根部和中 心溫度不至于過高。中間風通道8主要通過漩流器1后形成立體的核錐狀漩流風，并形成 一定的中心低壓真空區(qū)域，能促使煙氣自行回流循環(huán)，形成圖2所示的煙氣內回流區(qū)9。 中心燃氣槍5徑向小孔15噴出的少量燃氣，被漩流器1漩流風迅速帶向周邊，同時，由 燃氣槍頭3上燃氣小孔10噴出的少量燃氣未至燃燒器喉口軸心前已經(jīng)與漩流風提前均勻 混合，避免了根部火焰中心產(chǎn)生火焰，但是使得總火焰的根部位置適當提前，即火焰更 靠近喉口 4，故形成離喉口 4較近的核形空心根部小火，穩(wěn)定了總火焰但又不至于將根部 中心火焰溫度提升過高。中間筒6外占總量的50% 70%的空氣，它被穩(wěn)焰盤2分成兩部分一部分空 氣流直接經(jīng)穩(wěn)焰盤2上大量網(wǎng)狀小孔12后，形成一定分布均勻的多股空氣細流，起到了 冷卻穩(wěn)焰盤2的作用；其余空氣均為軸向風7，經(jīng)喉口 4噴向爐膛。在此過程中，受到 中心漩流風的影響，軸流風內層也呈漩流狀。此外，喉口 4的縮口使得空氣旋轉加強。 在漩流器1穩(wěn)焰盤2以及柱形帶縮口喉口本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種煙氣內回流均相燃燒低ＮＯｘ燃燒器，包括燃燒器本體的喉口內，從外到里依次、且同軸設置的穩(wěn)焰盤、中間筒、漩流器和中間燃氣槍，其特征在于：所述中間燃氣槍的上端部置有多個徑向小孔，喉口內所述穩(wěn)焰盤的外側周邊軸向均布燃氣槍頭，所述燃氣槍頭側面置有燃氣小孔，高度與所述中間燃氣槍的徑向小孔高低不一，所述燃氣槍頭的端部為楔形斜面，所述楔形斜面與燃燒器軸向夾角為β角的，朝向為與燃燒器半徑夾角為α，所述楔形斜面上置有２～６個燃氣噴射孔，所述燃氣槍頭，按斜面β角及其朝向α角的取值不同，分成２～４組均布設置；助燃空氣由所述中間筒分隔為兩大區(qū)域，所述中間筒內側面和中間燃氣槍之間為中間風通道，中心筒外為周圍軸向風通道。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：肖江東，徐志斌，
申請(專利權)人：上海諾特飛博燃燒設備有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：31
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