[发明专利]一种烟气内循环低氮燃烧器

说明书

本发明涉及与热能设备配套的燃烧器，具体为一种烟气内循环低氮燃烧器，包括：风管，风管的出口端具有缩径管，缩径管尾端连接有环形管；环形引射器，环形引射器包括内环和外环，环形管设置在内环和外环之间，环形管和内环之间形成环形空气喷嘴，内环内设有旋流盘，旋流盘与风管同轴设置；一级燃气管，一级燃气管位于风管的中心，且垂直贯穿旋流盘；二级燃气管，二级燃气管与一级燃气管连接，且环布于内环和环形管之间；三级燃气管，三级燃气喷管均匀环布于风管的外围。本发明通过设置两级助燃空气、三级燃气，充分利用燃气和空气的动能，将较大流量的烟气掺入到空气与燃气中，降低燃烧反应速度，降低火焰的温度，从而控制NOx的生成浓度。

技术领域

本发明涉及与热能设备配套的燃烧器，具体为一种烟气内循环低氮燃烧器。

背景技术

燃烧器广泛用于国民经济各个领域，随着国内天然气资源用量不断增加，对有害气体排放控制越来越严格，天然气正在广泛替代煤炭、燃油，成为主要的清洁能源。不仅如此，国家打响蓝天保卫战的要求，对燃烧器排放的烟气中氮氧化物等有害成分提出了严格要求，在京津冀等地区已经提高到低于30mg/Nm3的超低氮氧化物排放水平。相比之前国家标准规定的150mg/m3，有了大幅度提高，达到了当前世界一些发达国家规定的最高标准。这不仅对使用燃烧器的用户提出了高标准严要求，也对燃烧器开发制造技术提出了挑战。

因此，对现有燃烧器进行改进，提高燃烧器引射烟气的能力，进一步抑制NOx生成尤为必要。

发明内容

为了解决上述背景技术中的问题，本发明提供一种烟气内循环低氮燃烧器，通过设置两级助燃空气、三级燃气，充分利用燃气和空气的动能，将较大流量的烟气掺入到空气与燃气中，降低燃烧反应速度，降低火焰的温度，从而控制NOx的生成浓度。

本发明采用以下技术方案：一种烟气内循环低氮燃烧器，包括：

风管，风管的出口端具有径向向内收缩的缩径管，缩径管的尾端连接有一环形管；

环形引射器，环形引射器包括同心设置的内环和外环，内环的直径小于环形管的直径，外环的直径大于环形管的直径，环形管设置在内环和外环之间，环形管和内环之间形成环形空气喷嘴，内环内设有旋流盘，旋流盘与风管和内环同轴设置；

一级燃气管，一级燃气管位于风管的中心，且垂直贯穿旋流盘，一级燃气管的尾端周向设有第一燃气喷嘴；

二级燃气管，二级燃气管与一级燃气管连接，且环布于内环和环形管之间，二级燃气管的尾端周向设有第二燃气喷嘴；

三级燃气管，三级燃气喷管均匀环布于风管的外围，与燃气集箱连接；

外环与环形管之间形成第一混气入口。

进一步的，内环包括内环混合管和内环扩压管，外环包括外环收缩管、外环混合管和外环扩压管，外环收缩管的小径端与外环混合管连接，外环收缩管和环形管之间形成第一混气入口，内环混合管与外环混合管对应设置，内环扩压管和外环扩压管对应设置，环形管的尾端位于内环混合管和外环混合管之间。

进一步的，内环扩压管和外环扩压管均为圆锥环和圆柱环中的一种。

进一步的，内环混合管和外环混合管组成环形混合部，环形混合部的横截面积为环形空气喷嘴出口面积的2-3倍，环形混合部的长度为环形空气喷嘴长度的2-3倍，内环扩压管和外环扩压管组成环形扩压部，环形扩压部管的长度为环形空气喷嘴长度的2-5倍。

进一步的，三级燃气管包括第一级三级燃气管和第二级三级燃气管，第一级三级燃气管由文丘里缩放管、燃气支管喷嘴和燃气支管依次连接形成，第二级三级燃气管由自由射流燃气喷嘴和燃气支管连接形成，第一级三级燃气管和第二级三级燃气管环形间隔布置在风管的外围，燃气支管的另一端与燃气集箱连接，文丘里缩放管与燃气支管喷嘴的连接处形成第二混气入口。