[实用新型]富氧低NOx煤粉燃烧器及专用喷嘴

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低NOx煤粉燃烧器，特别涉及一种富氧低NOx煤粉燃烧器及专用喷嘴，属于燃烧设备技术领域。

背景技术

富氧燃烧是近代燃烧的节能技术之一。富氧燃烧技术能够降低燃料的燃点，加快燃烧速度、促进燃烧完全、提高火焰温度、减少燃烧后的烟气排放量、提高热量利用率和降低过量空气系数，具有优越的节能和环保性能,被发达国家称之为“资源创造性技术”。近些年的研究表明，富氧燃烧技术目前主要应用于工业锅炉和玻璃窑中，水泥行业采用的极少。

对于水泥窑用煤粉燃烧器，实现低NOx排放是节能减排的重要要求。现有的煤粉燃烧器其基本结构为普通四通道结构，包括用于供气的一次风管组以及以螺纹对接在该一次风管组前端的燃烧器喷头，燃烧器喷头最前端安装有多个直管喷嘴；其缺点为火焰的喷射推力不足，煤粉与空气混合不够充分，且存在火焰峰值温度，故NOx排放量较大，不符合节能减排的潮流趋势。

实用新型内容

为减少NOx排放量，本实用新型的目的是提供一种富氧低NOx煤粉燃烧器及专用喷嘴。

一种富氧低NOx煤粉燃烧器的专用喷嘴，所述喷嘴为缩放式即有两段式变径设计的喷嘴。

所述喷嘴沿中轴线开有通孔，通孔的直径尺寸由内向外先渐渐缩小再渐渐扩大。渐缩部分的锥角为20±5°，渐扩部分32的锥角为10±2°。喷嘴的横截面形状为正六边形。

一种富氧低NOx煤粉燃烧器，包括四通道结构以螺纹对接的燃烧器喷头和一次风管组，以及同轴布置在最内层的油管，燃烧器喷头最前端安装多个喷嘴，其特征在于：所述喷嘴为上述专用喷嘴。

所述富氧低NOx煤粉燃烧器，燃烧器喷头由外至内同轴套装外喷管、外轴流风喷管、煤风喷管和内旋流风喷管，并分别与一次风管组由外至内同轴套设的各自带有进风管的外管、外轴流风管、煤风管和内旋流风管的四个环形通道对位，在内旋流风喷管与油管之间镶嵌中心风板，在外喷管与外轴流风喷管之间镶嵌喷嘴座板，所述喷嘴固定在喷嘴座板上。

沿燃烧器喷头的周向设有14-20个喷嘴，喷嘴以螺纹形式固定在喷嘴座板上。

所述富氧低NOx煤粉燃烧器中，煤风喷管外壁向外的端部存在仰角，仰角的角度为5°～10°。

所述富氧低NOx煤粉燃烧器中，内旋流风喷管的向外的端部设有能够产生旋流的旋流槽，旋流槽的旋流角度为15°～45°。

本实用新型提供的富氧低NOx煤粉燃烧器，该燃烧器采用缩放式喷嘴，可以使外风风速达到超音速，其高速直流风能迅速均匀地分散煤粉到热气流中，这样既可以缩小燃烧器前端的超高温区，又能缩短煤粉和热气流在火焰高温区的停留时间，从而降低NOx生成量。该燃烧器的内外风速度差较大，再通过富氧燃烧及旋流风控制，可形成富氧的氧化火焰区和富燃料的还原火焰区，进而在保证热力强度、高效燃烧的同时，实现了NOx的减排。

附图说明

图1：为富氧低NOx煤粉燃烧器的整体结构示意图。

图2：为本实用新型燃烧器喷头部分结构示意图。

图3：为本实用新型燃烧器缩放式喷嘴的具体结构示意图。

图4：为本实用新型燃烧器煤风喷管端部的结构示意图。

图5：为本实用新型燃烧器内旋流风喷管端部旋流槽的结构示意图。

具体实施方式

本实用新型为适应节能减排的要求，精心设计了一种用于水泥窑的富氧低NOx煤粉燃烧器。

本实用新型设计思想是：低NOx燃烧器，是将燃烧器内部或出口射流的空气分级，特点是控制每只燃烧器中燃料与空气的混合过程，使燃烧推迟，延长火焰行程，降低火焰温度峰，,从而减少NOx生成量。燃烧器喷射的气流速度愈高，N₂和O₂在火焰高温区滞留时间就很短，形成NOx的机率也减小；较低的一次风量使火焰高温区含氧量降低，其高速直流风能迅速均匀地分散煤粉到热气流中，这样既可以缩小燃烧器前端的超高温区，又能缩短煤粉和热气流在火焰高温区的停留时间，从而降低NOx生成量。因此，设法使从燃烧器喷头喷出的内外风形成较大的速度差，再通过富氧燃烧及旋流风控制，可形成富氧的氧化火焰区和富燃料的还原火焰区，进而在保证热力强度、高效燃烧的同时，实现了NOx的减排。

本实用新型基于以上设计思想提出一种富氧低NOx煤粉燃烧器，下面结合附图详细说明。