[实用新型]一种适于高温助燃空气环境中使用的低氮燃烧器

说明书

本实用新型涉及一种适于高温助燃空气环境中使用的低氮燃烧器，包括由耐火材料制成的燃烧器喉口及上设有燃气通道、燃气喷枪和助燃空气喷孔的中心盾体，中心盾体固设在燃烧器喉口腔内，包括中心圆筒、限位装配圆环和数个以同轴发散状布设在中心圆筒筒底外围和限位装配圆环面之间的外凸状燃气喷口布设条，助燃空气喷孔设置在相邻外凸状燃气喷口布设条和限位装配圆环面之间，各燃气喷枪喷口按径布设在各外凸状燃气喷口布设条上。由于结合采用燃料和空气分级提供、分段燃烧、浓淡燃烧等低氮燃烧技术及能确保燃气喷枪在高温环境中正常工作特殊结构形式的中心盾体，使采用本燃烧器的工业锅炉显著降低NOx的初始生成量，为实现低氮达标排放提供基础保障。

技术领域

本实用新型涉及锅炉燃烧器件技术领域，特别是一种适于高温助燃空气环境的燃气锅炉上使用的低氮燃烧器。

背景技术

随着社会科技的进步和人们环保意识的增强，环境治理工作已逐渐渗入到了各个领域，我国最近推出的《关于推进实施钢铁行业超低排放的意见》，拉开了钢铁行业进入超低氮排放“快车道”的序幕，《意见》中明确了烧结机机头、球团焙烧烟气中的氮氧化物排放浓度小时均值≤ 50mg/Nm³的要求。对于钢铁行业中所用的蓄热式工业锅炉，由于助燃空气一般需加热至800-1000℃后才能送入炉膛参与燃烧，燃料在高温助燃空气环境中燃烧时的总体温度较高，故生成的热力型NOx也较多，导致NOx的初始排放值也较高，故很难实现低氮燃烧，NOx的排放一般在 150-200mg/Nm³，要实现《意见》中所述的氮氧化物排放浓度小时均值≤ 50mg/Nm³的目标要求，必须配置与之相适用的低氮燃烧装置才可能实现。而近几年来基于低氮燃烧技术开发、以常温空气或一般低于400℃风温助燃为特色、目前被广泛使用在现有煤粉、燃气等供热、发电系统锅炉低氮排放改造中的低氮燃烧装置，显然无法引用到助燃风温度高达800-1000℃的蓄热式工业炉上，所以，很有必要研究开发一种能满足在高温助燃空气环境中进行低氮燃烧、适于如蓄热式工业炉改造中使用的新型低氮燃烧装置，以填补行业空白。

发明内容

本实用新型的目的是要结合锅炉低氮燃烧降氮排放的机理，提供一种能使气体燃料在高温空气环境中进行低氮燃烧、能有效降低工业炉，尤其是蓄热式工业炉NOx初始排放浓度的新型低氮燃烧器。

本实用新型的适于高温助燃空气环境中使用的低氮燃烧器，主体包括燃烧器喉口、燃气通道、高温助燃风通道和若干燃气喷枪，特征在于：还包括有若干助燃空气喷孔和中心盾体，所述的燃气喷枪包含有中心燃气喷枪、中间燃气喷枪和外围燃气喷枪，其中：

所述的燃烧器喉口主体呈圆筒状，包括由耐火浇注材料构成的筒壁，设置在喉口前端面腔口上的限位安装座；

所述的中心盾体的主体由耐火浇注材料构成，包括有内设有筒底和筒腔的中心圆筒、与所述的限位安装座装配相符的限位装配圆环、和数个以星形同轴发散状均布设置在中心圆筒的筒底外围和限位装配圆环环面之间的外凸状燃气喷口布设条；

所述的外凸状燃气喷口布设条的外端叠加固设在限位装配圆环的弧形面上，其外端转角处设有倾斜面，燃气喷口布设条前端面呈相对外凸状，限位装配圆环位于相邻外凸状燃气喷口布设条外端侧面间的弧形面呈相对内凹状；

所述的中心盾体通过所述的限位装配圆环和限位安装座固定安装设置在燃烧器喉口腔内，所述的中心圆筒位于燃烧器喉口的轴心位置上，构成由中心圆筒外围与燃烧器喉口筒壁之间的环腔充任的所述高温助燃风通道，构成由喉口前端面、高于喉口前端面的弧形面和高于弧形面的燃气喷口布设条前端面相衔接的燃烧器阶梯状前端面，以及由所述的各相邻外凸状燃气喷口布设条的两相交侧面与限位装配圆环上的相对内凹状弧形面的内侧面间的间隙构成的数个由相交侧面充任内侧面、由弧形面充任外侧面、可供充任所述助燃空气喷孔的边沿内高外低型对穿通气孔；