[实用新型]低氮燃烧器和燃烧系统

说明书

本公开提供了一种低氮燃烧器和燃烧系统。低氮燃烧器包括：燃烧室本体，所述燃烧室本体的前端包括用于连接燃烧炉的炉体的前端连接部，所述燃烧室本体具有用于燃料燃烧的燃烧腔室；燃料供应装置，连接于所述燃烧室本体的后侧，包括向所述燃烧腔室的径向中部输送燃料的主燃料输送单元和向所述燃烧腔室的径向边缘的位置输送燃料的周界燃料输送单元；助燃气体供应装置，连接于所述燃烧室本体的后侧，用于向所述燃烧腔室输送助燃气体。燃烧系统包括该低氮燃烧器。本公开的低氮燃烧器和燃烧系统在降低燃烧炉的NOx排放的同时能降低燃烧炉的非甲烷总烃的排放。

技术领域

本公开涉及燃烧设备技术领域，特别涉及一种低氮燃烧器和燃烧系统。

背景技术

油页岩是一种重要的潜在能源，储量巨大，如折算成发热量，它的储量在化石燃料中仅次于煤而列第二位。油页岩经低温干馏可以得到页岩油。页岩油可代替石油作为工业用油，能在一定程度上缓解石油紧缺的压力。我国油页岩储量丰富，年产页岩油可达约80×10⁴t，目前国内采用的干馏技术大都是抚顺式干馏技术，抚顺式瓦斯加热炉是抚顺式干馏技术中主要的供热设备。虽然采用抚顺式干馏技术经济效益较好，但抚顺式瓦斯加热炉存在着自动化程度低、环境污染等问题，随着国家对环保与节能减排的日益严格要求，现有瓦斯加热炉急需实现NOx与非甲烷总烃同时达标排放。

一直以来针对抚顺式瓦斯加热炉的技术研究及创新多数集中于优化加热炉的蓄热与放热性能。诸如通过更换不同结构的燃烧装置优化燃烧性能，或通过优化蓄热体的结构与性能来增强其蓄热性能等。涉及到环保改造的，有部分改造项目利用烟气再循环技术来控制燃烧温度和降低过量空气系数，用以减少高温型NOx的生成，有部分改造项目利用空气分级原理在瓦斯加热炉上布置一层燃尽风来降低其NOx排放。但在这种低氧燃烧过程中出现非甲烷总烃排放超标是不可避免的，不能实现在降低NOx的同时降低非甲烷总烃的排放。

实用新型内容

本公开第一方面提供一种低氮燃烧器，包括：

燃烧室本体，所述燃烧室本体的前端包括用于连接燃烧炉的炉体的前端连接部，所述燃烧室本体具有用于燃料燃烧的燃烧腔室；

燃料供应装置，连接于所述燃烧室本体的后侧，包括向所述燃烧腔室的径向中部输送燃料的主燃料输送单元和向所述燃烧腔室的径向边缘的位置输送燃料的周界燃料输送单元；和

助燃气体供应装置，连接于所述燃烧室本体的后侧，用于向所述燃烧腔室输送助燃气体。

在一些实施例中，

所述主燃料输送单元具有主燃料通道、主燃料进口和主燃料喷口，所述主燃料进口和所述主燃料喷口与所述主燃料通道连通；

所述周界燃料输送单元具有周界燃料腔室、周界燃料进口和周界燃料喷口，所述周界燃料进口和所述周界燃料喷口与所述周界燃料腔室连通，所述周界燃料喷口位于所述主燃料喷口径向外侧且位于所述主燃料喷口的前侧。

在一些实施例中，所述周界燃料输送单元包括环形腔体，所述环形腔体的环形内腔形成所述周界燃料腔室，所述环形腔体的径向内侧形成中空部，多个所述周界燃料喷口设置于所述环形腔体前侧且位于所述燃烧腔室内，所述主燃料喷口位于所述环形腔体后侧并通过所述中空部与所述燃烧腔室的后端连通。

在一些实施例中，所述周界燃料输送单元包括沿所述环形腔体的周向布置的多个喷嘴，各所述喷嘴的后端连接于所述环形腔体的前端并与所述环形内腔连通，每个所述喷嘴的前端口形成一个所述周界燃料喷口。

在一些实施例中，所述助燃气体供应装置包括助燃气体分配单元，所述助燃气体分配单元在前后方向上位于所述多个周界燃料喷口和所述主燃料喷口之间，所述助燃气体分配单元包括内层旋流通道和位于所述内层旋流通道的径向外侧的外层层流通道，其中：