[发明专利]一种低氮氧化物排放的混合燃烧器

说明书

本发明是一种低氮氧化物排放的混合燃烧器，包含设在炉墙开口端喷口处的喷嘴，喷嘴通过喷枪供应燃油，炉墙后侧还设有风箱和进风口，喷嘴分为中央喷嘴和位于所述中央喷嘴四周的环绕喷嘴，喷口为逐渐收缩再放大的文丘里喷口，中央喷嘴的雾化角30°～60°，环绕喷嘴的雾化角为40°～70°，环绕喷嘴的雾化角大于中央喷嘴的雾化角。此种燃烧器可以实现低氮氧化物的排放。

技术领域

本发明涉及一种燃烧器，尤其是一种低氮氧化物排放的混合燃烧器。

背景技术

燃烧器是将适量的燃料和所需的空气送入炉膛，实现稳定燃烧的专用设备，燃烧器应满足如下基本要求方可良好的运行：组织良好的空气动力场，使空气与燃料适时适量混合，燃料及时着火、稳定燃烧；燃烧器要运行稳定可靠；燃烧过程中不易烧损和磨损，气流不贴壁，炉内温度场、热负荷相对均匀、稳定等；燃料适应性和负荷调节性好，风速风量便于准确调节；便于调节操作并实现自动控制，包括自动点火、火焰检测、灭火保护等；另外要实现低污染物排放，其中最重要的是降低氮氧化物的排放。对于工业燃烧应用领域，采用燃烧手段降低NOx排放的方法通常根据锅炉（或工业炉窑）的结构、燃料种类、燃烧方法、使用状态等分别采用不同的方法来实现，目前使用较多的方法包括：燃料分级燃烧、空气分级燃烧、混合分级燃烧、表面燃烧、烟气再循环燃烧技术等。

氮氧化物是化石燃料与空气在高温燃烧时产生的，包括NO、NO₂、N₂O、N₂O₃、N₂O₄、N₂O₅等多种氮的氧化物。氮氧化物的危害性主要表现在三个方面：①对人体健康的直接危害，NO能使人中枢神经麻痹和窒息死亡；NO₂会造成哮喘和肺气肿，破坏心肺肝肾及造血组织，甚至致人死亡。②氮氧化物在阳光的照射下参与光化学反应，形成光化学烟雾，进而生成酸雨，造成环境污染。③氧化二氮N₂O是一种温室气体，会破坏大气平流层中的臭氧层。

为降低化石燃料在燃烧过程中产生的氮氧化物，工程技术人员进行了广泛的探索和实践，针对不同的燃料和燃烧装置形成了原理相通但方法不同的燃烧技术，其中使用较多的方法包括：燃料分级燃烧、空气分级燃烧、混合分级燃烧、表面燃烧、烟气再循环燃烧等。除低氮燃烧技术外，还可采用脱硝技术或吸附技术降低炉膛的NO_x排放。脱硝技术是采用碱性气体（主要是NH₃）在催化剂表面与燃烧生成的氮氧化物发生还原反应，将NO_x还原为N₂和H₂O的过程。脱销技术需要消耗大量的氨气，采用氨水或尿素制备氨溶液并使之蒸发产生氨气，系统复杂，投资大，使用成本高。另外氨水和尿素在运输贮存过程中存在安全隐患，在脱销装置中使用会发生氨逃逸，催化剂废弃物会产生二次污染等问题。因此采用燃烧的方法降低氮氧化物是最有效、最安全、投资及使用成本最低的方法。行业内广大技术工作者通过理论、试验、摸索已开发出多种低氮燃烧技术，但对于燃油低氮燃烧方法尚未形成系统有效的技术手段。作者基于多年的燃烧器设计及工程实践经验开发的分级射流旋混喷射燃油低氮燃烧器解决了燃油低氮燃烧不能将NO_x降至100mg/m3的瓶颈难题，为解决工业燃烧低污染排放提出了可行的解决方案。

发明内容

本发明为了解决上述技术问题，提供一种低氮氧化物排放的混合燃烧器。其技术方案如下。

一种低氮氧化物排放的混合燃烧器，包含设在炉墙开口端喷口处的喷嘴，喷嘴通过喷枪供应燃油，炉墙后侧还设有风箱和进风口，所述的喷嘴分为中央喷嘴和位于所述中央喷嘴四周的环绕喷嘴，所述喷口为逐渐收缩再放大的文丘里喷口，所述中央喷嘴的雾化角30°～60°，所述环绕喷嘴的雾化角为40°～70°，所述述环绕喷嘴的雾化角大于中央喷嘴的雾化角。

进一步的，所述喷口的前方的炉墙上，设置有带有烟气返回通道的导向罩。