[实用新型]一种双旋流式低热值燃气燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型属于锅炉燃烧设备技术领域，具体涉及一种双旋流式低热值燃气燃烧器。

背景技术

工业应用中低热值气体主要以钢铁厂的高炉煤气为主。高炉煤气是钢铁工业的生产工艺流程中产生的大量气体副产品之一。高炉煤气锅炉是目前工业上处理高炉煤气的重要方法，通过锅炉设备将高炉煤气的燃烧热转化为蒸汽，用于发电或供热。此方法不仅能够提高钢铁企业的经济效益，而且能够保护环境。

高炉煤气中主要成分为惰性气体氮气(N₂)和二氧化碳(CO₂)，比例高达75％左右，可燃气体一氧化碳(CO)和少量氢气(H₂)比例约占25％左右。高炉煤气中可燃气体成分比例少，热值低(700～900kCal/Nm³)，理论燃烧温度低(1300℃左右)，这些性质都不利于高炉煤气的燃烧。

目前，对高炉煤气等低热值的燃气燃烧的工业应用中，为了保证煤气的稳定燃烧，大多数燃烧形式是在煤气中掺烧热值高的重油、天然气或者煤粉。随着技术的发展，在小容量煤气锅炉中，多采用多管式煤气燃烧器，煤气在管内流动，空气在管外流动，在燃烧器出口处混合，多管式燃气燃烧器火焰较长，单个燃烧器热功率较低，一般布置在锅炉炉膛四角，为了加强稳燃，需要增设煤气加热器对进入锅炉燃烧器之前的煤气进行加热以提高煤气的温度或者锅炉炉膛内增设蓄热装置，随着锅炉容量的增加，受到单个煤气燃烧器热功率和炉前煤气压力的限制，燃烧器的布置和燃烧稳定性均会受到较大的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的就是针对现有技术的缺陷，提供一种双旋流式低热值燃气燃烧器。具体是一种以低热值燃气(500～1800Kcal/Nm³)为燃料的双旋流式燃气燃烧器，主要应用于7.5MW～150MW燃气机组的燃气锅炉以及各种废气焚烧炉中的燃气燃烧装置。

本实用新型采用的技术方案是：包括连接燃气的燃气管、连接热空气的热风管、燃气旋流器、热风旋流器、点火枪、点火气枪、点火火检装置和主火检装置，还包括连接热空气的中心风管，所述中心风管、燃气管和热风管由内向外依次布置且连通至同一出口端，所述出口端连接文丘里式喷嘴，所述燃气旋流器和热风旋流器均设置在文丘里式喷嘴的缩口处，且按圆周方向均匀轴向设置，所述热风旋流器同心设置于燃气旋流器外圈，所述中心风管连通至燃气旋流器内圈，所述点火枪、点火气枪和点火火检装置布置在中心风管内。

进一步优选的结构，所述主火检装置设置于燃气旋流器的叶片上开孔处。

进一步优选的结构，所述燃气旋流器的叶片数量为8～25片，沿中心轴线均布，叶片的遮盖度为1.05～1.2，叶片的安装角与中心轴线角度为40～60°。

进一步优选的结构，所述热风旋流器的叶片数量为8～25片，沿中心轴线均布，叶片的遮盖度为1.05～1.2，叶片的安装角与中心轴线角度为25～70°。

上述技术方案中，燃气旋流器和热风旋流器均可按安装角度的不同产生顺时针或逆时针旋转气流，但燃气和热风的气流旋向应保持一致，进一步加强回流强度。

进一步优选的结构，所述中心风管和热风管的进口处设置有风门装置。

本实用新型将文丘里式喷管与燃气和空气双旋流有机结合，且增加了中心风管，向其旋流区中心部位提供少量空气，以加强高炉煤气燃烧的稳定性，燃气和热空气经过轴向旋流叶片后会产生强烈的旋流运动，不仅让两者能够及早充分的混合，而且混合旋转射流的外边界和中心位置均会卷吸高温烟气，加上文丘里式喷嘴的挤压和扩展有效地防止燃气燃烧器的回火和脱火现象，保证了燃气在锅炉系统里不需要燃气加热器或者炉内蓄热装置等设备的情况下能够稳定安全的燃烧；而且燃烧器的燃气阻力和风阻力更小。

本新型具有以下有益效果：(1)燃烧充分，稳燃效果好，不会发生回火和脱火现象，提高了燃气利用率和锅炉效率；(2)单个燃烧器热功率大，负荷调节比大，锅炉在低负荷运行时可按增减投运的燃烧器数量进行调节；(3)燃烧器阻力特性好，能适应燃气压力波动的情况；(4)结构简单，旋流叶片采用轴向直叶片形式，加工制造方便；(5)不用加设燃气加热器或者炉内蓄热装置，节约锅炉建设成本；(6)燃气管和热风管采用法兰式连接，拆卸使用方便，减少燃烧器维修成本；(7)污染物排放低，特别是NO_x和CO。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图；

图2为本实用新型侧视图；

图3为燃气旋流器和热风旋流器处剖面图。