[实用新型]一种烟气分级内循环式低NOx高热值燃气燃烧装置

说明书

本实用新型涉及一种烟气分级内循环式低NOx高热值燃气燃烧装置，主体包含有燃烧器喉口、中心筒、稳焰器或旋流器、包含有直流风通道和旋流风通道的助燃风通道和枪头伸置在燃烧器喉口外侧、上设有若干燃气前喷孔、侧喷孔和斜喷孔的若干内燃气枪和外燃气枪。工作时，燃气通过燃气前喷孔、侧喷孔和斜喷孔以不同方向分级发散喷出，与助燃空气的充分均匀混合燃烧，有利于提高火焰的分布均匀性和充满度，在枪头附近燃烧形成的相对较高压高温烟气会在上游较低气压助燃空气的吸卷下回流至助燃空气区，混合形成降低了含氧量的助燃风，参与之后的火焰均布燃烧，实现在不增加任何烟循设施的情况下达到与烟气外循环技术同等功效的烟气内循环，结构简单合理且成本低，是低NOx燃烧装置领域的一大创新。

技术领域

本实用新型涉及工业锅炉降排装置技术领域，特别是一种烟气分级内循环式低NOx高热值燃气燃烧装置。

背景技术

随着近几年国家环保治理力度的不断加大，对于燃气锅炉的NOx排放环保标准日趋收严，业界为此而都在积极探索低氮燃烧技术、改造燃气锅炉。目前在高热值天然气锅炉的低氮排放方面，已提出了NOx排放值降至30mg/Nm³的目标要求。在实践中发现，改造燃气锅炉时，除需要更换采用低氮燃烧器外，还需辅以能降低燃烧温度及含氧量的烟气外循环燃烧技术，两者结合才能达到30mg/Nm³。目前所用的天然气燃烧器的基本结构如图1所示，包括有上设有前端口11的燃烧器喉口1、设置在喉口腔内的旋流器2、内燃气枪3、外燃气枪4和助燃风空气通道5，其中旋流器2及内燃气枪3和外燃气枪4的枪头均设置在燃烧器喉口1近前端口11内侧腔口附近、呈里缩状。工作时，燃气和助燃空气先在燃烧器喉口1前端口11的内侧腔口附近混合燃烧，然后经喉口喷出火焰、进入炉膛内进行分级分段燃烧。由于燃气在燃气喷出喉口前就已经与助燃空气混合燃烧、产生高温烟气，故极易生成大量NOx。而辅以烟气外循环燃烧技术后，能将锅炉尾部10%-25%的低温烟气导引至燃烧器喉口前部与助燃空气混合，降低混合气的温度及其中的含氧量，再送入锅膛内燃烧，故有利于降低NOx的生成量，满足燃气锅炉排放气环保标准要求。但随着应用时间的推移，在实践中逐渐发现了其一些美不足之处：其一是由于参与外循环的低温烟气需要从锅炉尾部引入到燃烧器喉口前部，需要设置专用的烟气再循环管道、烟混箱、再循环风机等必备的烟循部件，故结构相对比较复杂，设置成本较高；其二是由于温差较大，容易生成冷凝水、影响热效率。所以从经济性和实用性角度考虑，尚欠理想。

发明内容

本实用新型的目的是要克服现有结合采用烟气外循环技术的低氮燃烧器所存在的不足，提供一种能在确保NOx低排放的基础上，改变烟气循环模式，免用烟循部件，即可实现低成本和避免冷凝水生成的烟气分级内循环式低NOx高热值燃气燃烧装置。

本实用新型从改变燃气枪头的结构及其设置位着手，将燃气枪头伸出设置在距燃烧器喉口前端口一定距离处，使在燃气枪头附近区域分级燃烧产生的大量高温烟气以内循环的方式回流至位于燃烧器喉口前端口附近的低温低压助燃空气区域，与助燃空气混合、形成低氧量助燃风，再参与之后的分级循环燃烧，有利于确保炉膛内火焰分布均匀、降低局部高温区的生成机率，进而确保降低NOx的生成量。

本实用新型的一种烟气分级内循环式低NOx高热值燃气燃烧装置，主体包含有燃烧器喉口、稳焰器或旋流器、数个内燃气枪、数个外燃气枪和助燃风通道，其特征在于还包含有中心筒和固定安装支架，其中：

所述的燃烧器喉口主体呈圆筒状，由前端口、后端口和筒壁构成；

所述的固定安装支架固设在燃烧器喉口的后端口上，上设有与中心筒、内燃气枪和外燃气枪相对应的限位安装孔；

所述的中心筒主体呈细长圆筒状，固定设置在燃烧器喉口腔内轴心位置上，其前端与所述的前端口相接近或持平,其后端通过对应的限位安装孔固设在所述的固定安装支架上；

所述的稳焰器或旋流器主体呈扁平圆环状或圆盘状，通过其内环面固定套设在中心筒的近前端部环面上；