[实用新型]油气双燃型低NOx燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型属于燃烧器技术领域，主要涉及的是一种油气双燃型低NOx燃烧器。

现有技术

在石油化工管式加热炉、电力锅炉、工业窑炉、各种焚烧炉及其它各种利用燃料油和(或)燃料气燃烧提供热量的设备，在燃烧时会产生大量NOx的排放。NOx是一种对人体健康、大气环境十分有害的污染物，世界各国已经或正在制定越来越严格的标准控制NOx的排放。

目前减少NOx排放的方法归结有以下四类：其一，燃料预处理；其二，改变加热工艺；其三，燃烧设备改进；其四，烟气处理。比较而言，燃烧设备改进在这四类方法中简单、经济、快捷，因此，无论新建装置还是旧装置改造大多采用燃烧设备改进一类方法。

一般来说，燃烧设备改进所采取的最主要的措施就是降低燃烧火焰的峰值温度，因为NOx的生成与火焰温度成指数变化关系，火焰温度越高，生成的NOx量成指数倍增加。为达到降低火焰峰值温度的目的，目前的技术手段包括：

(1)降低助燃空气温度，这样可能会增加排烟温度，牺牲部分热效率。

(2)降低燃烧过剩空气量，减少N₂与O₂反应生成NOx的机会，但也有可能会造成不完全燃烧，增加燃料消耗。

(3)分段(级)燃烧技术：包括燃料分段燃烧和空气分段燃烧，使燃料与空气的燃烧反应处于远离其化学当量比的状态，降低火焰温度，是目前大多数低NOx燃烧器采用的技术。

(4)烟气再循环，通过外部机构(外部再循环)或利用流体内部机制(内部再循环)将相对低温的炉内烟气引入火焰，降低火焰温度，已被许多低NOx燃烧设备采用。

(5)喷水(蒸汽)降温，即直接向火焰内部喷射液态水或水蒸气，其较低的温度可以降低火焰温度，减少NOx生成，但显然，这一手段将增加额外的能耗并降低装置效率。

分段(级)燃烧技术、烟气内部再循环技术是降低NOx排放的成熟技术，并且变种为诸如烟气再燃烧技术与稀相预混燃烧技术、但其更多地用于燃用气体燃料的场合，而对于大量存在的燃油燃烧器，由于难以对燃料采取预混、分级的手段，使得这项技术的应用大大受到限制。一般燃油燃烧器只能采用分段(级)送风的形式，但对NOx降低的幅度有限。分段(级)送风就是沿火焰的轴向分阶段向火焰送入助燃空气，使燃料与空气的燃烧反应处于远离其化学当量比的状态，降低反应温度，达到降低NOx生成的目的。但这种配风形式由于混合减弱，因此火焰较长，也很容易造成不完全燃烧，降低整个装置的热效率。

发明内容

本实用新型的目的提供一种油气双燃型低NOx燃烧器。通过采用分段(级)燃烧技术和烟气内部再循环技术，达到有效减少NOx的生成与排放，并保持较好的火焰形状、稳定性和较高装置热效率。并使其可单独用于燃用各种燃料油或燃料气，也可同时用于燃用燃料油和燃料气。

本实用新型实现上述目的采取的技术方案是：其由设置在其上的长明灯、燃油/气喷嘴、火道砖、及一次风进风通道和二次风进风通道，在火道砖上设有扩张形通道、直立形火道和二次风出口，在一次风进风通道和二次风进风通道上均设置有进风调节蝶阀，扩张形通道和直立形火道为多个，分布在所述的火道砖的内圆周上，每个扩张形通道的半径由下向上逐渐加大，在每相邻的两个扩张形通道之间均设有直立形火道，每个直立形火道均为凸出的柱状结构，其下端与扩张形通道为一次风进口，顶部低于扩张形通道的顶部，上部的外缘是向上倾斜的收缩坡道；燃油/气喷嘴位于火道砖下部的中心，其上端面的燃料喷孔分区域布置。

本实用新型突破了传统在实现分段(级)送风和烟气内部再循环技术时是在火焰轴线方向实行的方式，改为沿火焰周向实行的方式。通过沿火焰周向将其分成N个分离的燃烧区域，在每个燃烧区域形成一个分段(级)送风的火焰，并在每两个燃烧区域之间形成烟气内部再循环区。通过将火道砖内流道分成与燃烧区域相同的N个扩张形通道，对应每个扩张形通道燃料喷嘴喷射出一束燃料射流，并引入一次空气流，二次空气流在通道出口处送入二次空气，补足燃烧所需的足够空气量。由于每两个扩张形通道之间为直通或收缩(自下而上向内收缩，以进一步分割火焰)形通道，这种通道短于上述的扩张形通道，并且在这个直通或收缩形通道外缘形成朝向火焰中心轴线、倾斜向上的收缩坡道，此坡道跟部不低于炉底(壁)耐火层表面，而顶部低于扩张型长火道的上沿，使炉内烟气沿此坡道进入火焰中心部位，实现烟气再循环。