[实用新型]一种烟气内回流均相燃烧低NOx燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型属大功率工业燃气燃烧器技术领域，涉及一种烟气内回流，燃气与助燃空气在炉膛空间内均匀混合，产生均匀温度场的NOx低排放大功率燃烧器。

背景技术

工业燃烧器是一种将燃料和助燃空气进行混合的锅炉配套附件。排放、能耗、安全性和使用寿命，是衡量工业燃烧器的性能的重要指标。北京、上海等城市早已经明确工业锅炉不允许燃煤，而且对燃烧器的排放要求也逐年提高。随着国家节能减排政策的落实，我国燃烧器技术、产业规模等必将迎来新一轮的大发展。

目前的工业燃气燃烧器存在着能耗大、功率小、Nox排放大等问题。特别是扩散式燃气燃烧器，所使用平板式稳焰盘则功率小于8MW；而漩流器式稳焰器的叶片流型多为斜置直板型，阻力大，漩流效果不佳；燃气枪也形式简单，每只枪头开孔形式单一，多为单孔且朝向一致，使得燃气流向单一、空气与燃气之间没有能在炉膛里均匀混合，未能也难以在起到火焰稳定的同时降低NOx排放，燃烧容易产生CO，从而使得单机大功率(20MW以上)燃烧器存在过量空气系数大、能耗大等缺点。另外，多数燃气燃烧器还同时兼配有一定量的中间一次助燃风和一次燃气，主要起到产生中心根部火焰、稳定燃烧的作用，但是一次助燃风过多则易引起根部温度过低，导致根部火焰不稳，甚至产生脱火现象；一次助燃风过少则易引起因火焰根部温度过高而产生大量Nox，阻碍了大功率燃烧器的发展和运用。

实用新型内容

本实用新型的目的是：提供一种烟气内回流均相燃烧低NOx燃烧器，克服大功率扩散式燃气燃烧器因燃气和助燃空气炉膛内混合不均而产生的局部高温，提高燃烧器的火焰稳定性，降低NOx。

为达到上述目的，采用的技术方案是：一种烟气内回流均相燃烧低NOx燃烧器，包括燃烧器本体的喉口内，从外到里依次、且同轴设置的稳焰盘、中间筒、漩流器和中间燃气枪，其特征在于：所述中间燃气枪的上端部置有多个径向小孔，喉口内所述稳焰盘的外侧周边轴向均布燃气枪头，所述燃气枪头侧面置有燃气小孔，高度与所述中间燃气枪的径向小孔高低不一，所述燃气枪头的端部为楔形斜面，所述楔形斜面与燃烧器轴向夹角为β角的，朝向为与燃烧器半径夹角为α，所述楔形斜面上置有2～6个燃气喷射孔，所述燃气枪头，按斜面β角及其朝向α角的取值不同，分成2～4组均布设置；助燃空气由所述中间筒分隔为两大区域，所述中间筒内侧面和中间燃气枪之间为中间风通道，中心筒外为周围轴向风通道。

所述α为45°＜α＜110°。

所述β为10°＜β＜90°。

所述漩流器的叶片中间窄、倾角小，外侧边叶片宽大且倾角大，呈弯掠状。

所述燃烧器的燃气配置方法，其特征在于：中心燃气枪径向小孔和由燃气枪头侧面的燃气小孔喷出的少量燃气，约占总燃气量的2％～5％，由两至四组均布于等径环上的燃气枪头，端部斜面燃气喷射孔喷向炉膛的燃气，约占总燃气量的95％～98％；经中间风通道的助燃空气占总量的50％～70％，经周围轴向风通道的助燃空气占总量的30％～50％。

本实用新型的积极效果在于：助燃空气分中心漩流风区域和周围轴向风区域送风；中间燃气枪以径向方式喷射的少量燃气，被漩流风迅速带向周边，由置于稳焰盘的外侧周边的轴向均布燃气枪头侧面、且高度与所述中间燃气枪的径向小孔高低不一的燃气小孔，喷出的少量燃气与该漩流风提前均匀混合，产生空心火焰，避免了在易于生成Nox的中心区域产生局部高温；交替分布的若干组燃气枪头以不同的角度喷向锅炉炉膛的燃气不重叠，即燃气分流有矢量(燃气量大小和流向)上的差异性；而且所述漩流器的叶片呈弯掠状设计，加强了助燃空气与燃气的混合，使助燃空气与燃气相互有层次地渗透、在锅炉炉膛大空间内尽可能大的均匀快速混合。从而在燃烧稳定的前提下，降低了Nox生成量。

本燃烧器产生的NOx量极少，小于40ppm。

附图说明

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型结构示意图；

图2为燃烧器内部结构及流场示意图；

图3漩流器结构示意图；

图4为图3的A向结构示意图；

图5燃气枪头剖视结构示意图；

图6燃气枪头斜面朝向示意图。

图中，1-漩流器；2-稳焰盘；3-燃气枪头；4-喉口；5-中间燃气枪；6-中间筒；7-周围轴向风通道；8-中间风通道；9-烟气内回流区；10-燃气枪头燃气小孔；11-燃气枪头燃气喷射孔；12-稳焰盘上小孔；13-燃气；14-助燃空气；15-中心燃气枪径向小孔。

具体实施方式