[发明专利]减排型预混式二次燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及工业窑炉燃烧系统技术领域，尤其涉及一种减排型预混式二次燃烧器。

背景技术

目前国内的工业窑炉所使用的燃气燃烧器，大部分是采用扩散式燃烧，即边烧边混的燃烧技术。这种技术虽然安全、可靠，但因为空气过剩系数较大、燃烧的烟气中有害气体的浓度和排放量都较大、热效率低、能源利用率低，而势必被另一种既节能，又减排的燃烧新技术——预混式燃烧(亦称：动力燃烧)所替代。

扩散式燃烧，由于是一种边烧边混的燃烧技术，燃气和助燃风一边混合，一边燃烧。又由于燃气的燃烧是一种极为快速的氧化反应，所以就会有很多一部分助燃风来不及与燃气混合，燃气的氧化反应就已经结束了。为了使得燃烧更加完全和彻底，就不得不加大助燃风的流量，也就是加大空气过剩系数，这样炉膛内就会因被带进了过多的冷空气而降低了炉膛的温度、消耗更多的燃气，也就降低了窑炉的燃烧效率、增加了能源的消耗和有害气体的排放。

扩散式燃烧是靠加大空气过剩系数，来达到燃烧完全目的的，这样炉膛内弥漫性的高温烟气中的氮气、氧气和二氧化碳(部分含有硫元素的燃气的燃烧产物还有二氧化硫)的浓度，特别是氮气(N₂)和氧气(O₂)的浓度和排放量都会比预混式燃烧的要高、要多。而在高温的条件下，氮气和氧气会发生一系列的反应，最终生成对环境的损害作用极大，既是形成酸雨的主要物质之一，也是形成大气中光化学烟雾的重要物质和消耗臭氧(O₃)的一个重要因子的氮氧化物(NO_x)有害气体。氮氧化物(NO_x)主要以一氧化氮(NO)的形式存在，最初排放的NO_x中NO约占95％。但是，NO在大气中极易与空气中的O₂发生反应，生成NO_x，故大气中氮氧化物普遍以NO_x的形式存在。空气中的NO和NO₂通过光化学反应，相互转化而达到平衡。高温的条件下，氮气和氧气会发生一系列的反应如下：

由于上述反应的化学平衡受温度和反应物的化学组成的影响，平衡时NO_x的生成浓度(转化率)会随温度的升高而增加；会随空气过剩系数和烟气中氧气的浓度的提高而增加。

发明内容

本发明公开了一种减排型预混式二次燃烧器，用以解决现有技术减排效果不理想的问题。

为解决上述问题，本发明的技术解决方案是：一种减排型预混式二次燃烧器的装置，包括主体外壳、设置在主体外壳内的预混管、设置在预混管上的燃烧火嘴、设置在主体外壳前端面的二次风导流管、设置在主体外壳后端面的后端板，其特征在于：所述的主体外壳上的后端板设置有预混管、预混管远离主体外壳端通过预混连接管连接有预混器，主体外壳上设置有二次风连接口。

所述的后端板上设置有1至2个观火孔。

所述预混器由燃气输送管与预混器外壳构成，燃气输送管末端设置有燃气分布孔，预混器外壳上设置有一次风连接口。

所述的燃气输送管上设置有一次风分布板，一次风分布板上设置有至少2个孔。一次风分布板的外径小于或等于预混器外壳内径。

所述的燃气分布孔至少为两个，呈与燃气输送管轴向以及径向分布在燃气输送管末端。

本发明的有益效果是：1、预混式燃烧是一种较扩散式燃烧先进的一种燃烧技术，它的特点就是燃气和助燃的空气在燃烧前就已经在预混器的腔体内充分混合好了。所以预混式燃烧不需要太大的空气过剩系数、不需要太多的助燃风，就可以满足燃烧更加完全和彻底的条件和要求，故所以预混式燃烧的火焰温度、炉膛温度和热效率都比扩散式燃烧的高，即预混式燃烧要比扩散式燃烧更节省能源。

2、预混式燃烧能有效地解决空气过剩系数过大和烟气中氧气的浓度过高的问题，降低了参与生成NO_x的一系列反应的反应物的浓度，所以其燃烧所产生的烟气中的NO_x浓度和排放量就会比扩散式燃烧的要低。

3、本发明还把助燃风一分为二，使得燃气进行分级燃烧(即低NO_x燃烧技术)。即一次风用于与燃气预混，二次风用于分级燃烧补偿，仍然保证燃烧的完全、彻底。把预混式燃烧的技术和低NO_x燃烧技术有机地结合在一起，使得燃烧区域中可形成一个低氧还原区，还原已生成的NO_x，从而进一步保证了其燃烧所产生的烟气中的NO_x浓度和排放量比扩散式燃烧的要低。