[发明专利]一种分级燃烧燃气低氮燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧器，尤其是一种适用于电站锅炉和工业锅炉的分级燃烧燃气低氮燃烧器。

背景技术

大气污染成为现在全球关注的热点，造成大气污染的主要元凶之一是氮氧化合物。在中国，随着燃气使用的普及和环保要求的日益严格，所有的电站锅炉和工业锅炉所配燃烧器NOx排放不达标，污染环境。因此研究低NOx燃烧器成为解决大气污染有效方法之一。

经研究，燃气燃烧器运行时产生的NOx主要为NO,NOx的生成分为热力型NOx、快速型NOx和燃料型NOx。对于高热值及不含氮化合物的燃料，NOx主要是热力型。生成热力型NOx的主要因素是温度，控制燃烧温度，避免局部高温，可有效控制NOx的生成。

现在一些常用的低氮技术，包括燃料分级、空气分级、烟气再循环等技术，由于没有完全找到燃气低氮燃烧技术的核心，燃气和助燃空气没有达到合理混合，燃烧器结构不合理，并不能满足现行环保要求。

发明内容

技术问题：本发明的目的是要克服现有技术中的不足，提供一种结构简单、可降低氮氧化物而不降低燃烧效率、满足现行环保要求的分级燃烧燃气低氮燃烧器。

技术方案：本发明的分级燃烧燃气低氮燃烧器，包括设在缩口筒体内的一级燃料喷枪、二级燃料喷枪、烟气内循环引射管、助燃风通道、中心直流风通道，一次旋流风通道、二次旋流风通道、缩口式喷口；所述中心直流风通道设在缩口式喷口的中心，助燃空气沿轴向直线扩散喷出，形成空心火焰；所述的一次旋流风通道、二次旋流风通道依次布置在中心直流风通道的外侧；所述中心直流风通道和一次旋流风通道固定不动，二次旋流风通道可沿轴向调整前后位置；所述一级燃料喷枪为多个，呈圆周均布在一次旋流风通道与二次旋流风通道之间，二级燃料喷枪为多个，呈圆周均布在二次旋流风通道的外侧，所述烟气内循环引射管为多个，与二级燃料喷枪个数相同，且位置对应，并呈圆周均布在缩口式喷口内侧，位于缩口式喷口内的最外侧，二级燃料喷枪的前部伸入烟气内循环引射管内部，烟气内循环引射管和二级燃料喷枪一起均布在同一个分度圆上。

所述的中心直流风通道、一次旋流风通道和二次旋流风通道同心，一次旋流风通道紧邻中心直流风通道。

所述的一次旋流风通道和二次旋流风通道为轴向折弯叶片结构，叶片折弯角度为20°～75°。

所述的一次旋流风通道和二次旋流风通道旋向一致。

所述烟气内循环引射管包括烟气内循环引射进口管和设在烟气内循环引射进口管前部的烟气内循环引射出口管，烟气内循环引射出口管为直管、锥管、、或文丘里管中的一种。

所述的烟气内循环引射管的出口与缩口式喷口出口径向齐平，或伸出缩口式喷口出口

有益效果：由于采用了上述技术方案，本发明可将燃料分为两级，一级燃料占总燃料的比例小，二级燃料占总燃料的比例大，在燃烧过程中，一级燃料稳定火焰，防止脱火、灭火，同时引燃二级燃料。一级燃料在富氧下燃烧，且中心为直流冷空气，形成低温空心火焰。二级燃料从烟气内循环引射管喷出，喷出的超音速高速气体，将稳燃区域燃烧产生的烟气卷吸进入烟气引射内循环管，与二级燃料混合后进入主燃烧区域，形成低热值调质燃料气，降低了燃烧区域碳氢离子团的浓度和氧的浓度。由二级燃料喷枪和烟气内循环引射管组成烟气引射器，引射烟气比可达到12:1。空气通过中心直流风通道、一次旋流风通道、二次旋流风通道、一级燃料喷枪之间的间隙、烟气内循环引射管之间的间隙被分为五层助燃空气，五层助燃空气、二层燃气和卷吸的烟气分层次布置，降低了火焰温度及烟气中氧的浓度，有效降低了NOx的排放，满足现行环保要求。其结构简单，操作方便，使用效果好，具有广泛的实用性。

附图说明

图1为本发明的主视结构示意图；

图2为本发明的烟气内循环引射管立体结构示意图；

图3为本发明的右视结构示意图。

图中：1－二级燃料喷枪，2－助燃风通道，3－烟气内循环引射管，31－烟气内循环引射进口管，32－烟气内循环引射出口管，4－二次风旋流通道、5－一级燃料喷枪，6－一次风旋流通道，7－中心直流风通道，8－缩口式喷口；A－助燃空气，B－燃料、C－内循环烟气、D－内循环烟气。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的一个实施例作进一步的描述：