[实用新型]一种用于天然气和煤粉的低NOx燃烧器

说明书

本实用新型公开了一种用于天然气和煤粉的低NOx燃烧器，包括中心管，中心管的外部依次套有内一次风套筒、内二次风套筒、外一次风套筒和外二次风套筒；且中心管、内一次风套筒、内二次风套筒、外一次风套筒和外二次风套筒均与预燃室连通；中心管的内部设置有伸入预燃室的高能点火器和枪体，与高能点火器和枪体连接的点火推进器能够推动高能点火器和枪体在中心管内移动。该装置能够单独燃烧天然气或者煤粉，或者混合燃烧上述燃料；增强了燃烧器对燃烧原料的适应性，提高了天然气和煤粉的稳定性，降低了其燃烧过程中NOx的生成。

技术领域

本实用新型属于热能与动力工程技术领域；涉及一种旋流燃烧器；具体涉及一种用于天然气和煤粉的低NOx燃烧器。

背景技术

我国是世界上少数几个以煤炭为主的能源消费大国之一，是世界上最大的煤炭生产国和消费国，煤炭消费量占世界煤炭消费的27％。据国家统计局数据，煤炭占我国能源消费总量的 70％左右。然而煤在燃烧过程中产生大量的NOx、SO₂等腐蚀性气体和颗粒物、温室气体，不经严格处理直接排放至空气中会造成大气环境的显著恶化。因此，大力发展清洁能源技术成为升级我国能源结构，推动我国进步道路上的一项重要任务。

天然气的含氮量和含硫量均很低，因此其燃烧产生的燃料型氮氧化物和硫化物等污染物均远低于煤炭石油等化石燃料。根据BP公司发布的2035世界能源展望，天然气作为一次清洁能源有望成为最快增长的化石燃料。然而，天然气在燃烧过程中温度较高，主燃区内的氮气高温下易被氧化为NOx，生成热力型NOx对环境造成危害。因此，对天然气燃烧来说，其中一项关键技术在于控制热力型NOx排放。

然而，由于煤改气政策实施，天然气在冬季供暖时期易发生气荒。因此，将煤与天然气两种燃料混合燃烧，能有效解决时效性问题，使应用更加灵活广泛。然而，由于天然气和煤粉作为气固两种不同的燃料，其燃烧特性差异较大，目前燃烧器仅适用于天然气或煤粉单独燃烧，并没有适合两种燃料混合稳定燃烧的燃烧器出现。同时，在燃烧时需要尽量降低NOx排放，以免造成环境问题。

实用新型内容

本实用新型提供了一种用于天然气和煤粉的低NOx燃烧器；该装置能够单独燃烧天然气或者煤粉，或者混合燃烧上述燃料；增强了燃烧器对燃烧原料的适应性，提高了天然气和煤粉的稳定性，降低了其燃烧过程中NOx的生成。

本实用新型的技术方案是：一种用于天然气和煤粉的低NOx燃烧器，包括中心管，中心管的外部依次套有内一次风套筒、内二次风套筒、外一次风套筒和外二次风套筒；且中心管、内一次风套筒、内二次风套筒、外一次风套筒和外二次风套筒均与预燃室连通；中心管的内部设置有伸入预燃室的高能点火器和枪体，与高能点火器和枪体连接的点火推进器能够推动高能点火器和枪体在中心管内移动；其中预燃室的外部设置有燃尽风套筒，燃尽风套筒绕轴方向上周向对称设置有多个有燃尽风径向直流喷口，燃尽风套筒末端沿轴线方向开设有燃尽风轴向直流喷口；其中预燃室的内壁弧度为15°-25°；中心管与预燃室连接的出口处向内收缩，且收缩角度为15°-20°；所述内一次风套筒与中心管之间的环形通道与预燃室连通的出口处设置有第一可调径向挡板，第一径向可调挡板上开有孔。

所述外一次风套筒与内二次风套筒之间的环形通道与预燃室连通的出口处设置有第二可调径向挡板，第二可调径向挡板上开有孔。

更进一步的，本实用新型的特点还在于：

其中预燃室由预燃室壳体组成，预燃室壳体的内壁与外壁的弧度相等。

其中燃尽风套筒内壁与预燃室壳体外壁的弧度相等。

其中燃尽风径向直流喷口和燃尽风轴向直流喷口的直径比为1:1.5。

其中内一次风套筒与中心管之间的环形通道用于通入天然气，且该环形通道沿着朝向预燃室的方向直径变大。

其中环形通道与预燃室连通的出口处设置有第一可调径向挡板，第一径向可调挡板上开设有喷出天然气的孔。