[实用新型]一种中心分级燃气低氮燃烧器

说明书

本实用新型公开了一种中心分级燃气低氮燃烧器，通过助燃风外扩、燃料分级、中心设置燃尽风管、燃尽风管外敷烧嘴砖技术手段，实现了低负荷稳燃，均匀燃烧，不产生火焰局部高温区，在没有烟气外循环的情况下，可将NOx降低在30mg/Nm³(3％O2)以下。设置燃尽风管，实现分级配风，让2％‑25％的空气后期配入，进行分级燃烧；间隔布置的值班燃气喷头和主燃气喷头以及再燃燃料喷头，实现燃料分级燃烧；燃尽风管外敷烧嘴砖可稳定低负荷燃烧；助燃风喷口，延迟空气与燃气的预混，使燃烧区高温不集中，同时将高温区引射离开燃烧器轴线几何中心，降低NOx的生成。

技术领域

本实用新型涉及低氮(NOx)燃烧器，特别是涉及一种中心分级燃气低氮燃烧器。

背景技术

随着工业经济的高速发展，环境污染问题也凸显出来。大气污染治理，刻不容缓。在大气治理中，对NOx的排放要求也是越来越严格。燃烧器作为一种重要的燃烧设备，它既要保证燃料的稳定着火和燃料的完全燃烧，也要保证燃烧产物能达标排放。因此，燃烧器性能的好坏对烟气排放是否达标起着至关重要的作用。

燃气燃烧器产生的氮氧化物主要为热力型NOx，在热力型NOx生成过程中，是由空气中的氮在高温条件下氧化而成，生成量的多少主要取决于温度。试验表明，在相同条件下，NOx生成量随温度增高而增大，当温度低于1200℃时，几乎不生成热力型NOx。因此，从热力型NOx的生成机理考虑，对于燃气燃烧器应合理组织燃烧，避免产生燃烧高温区。目前，燃气燃烧器降低NOx手段主要有燃料分级、空气分级、浓淡燃烧和烟气再循环等，在采用烟气外循环的技术手段下，可以将NOx的排放降至30mg/Nm³(3％O₂)以下。但由于采用烟气外循环，需增加烟气再循环风机和相应的管路，增大了电耗和投资成本。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种中心分级燃气低氮燃烧器，在使用天然气做燃料时能够实现在没有烟气外循环的情况下，NOx的排放在30mg/Nm³(3％O₂)以下。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术手段：

一种中心分级燃气低氮燃烧器的总体设计思路是通过分级配风、燃料分级、烟气内循环、降低中心火焰温度技术手段达到低氮目的，烧嘴砖替代常规的旋流稳燃罩实现稳燃。本燃烧器包括中心布置的燃尽风管、烧嘴砖、再燃燃料喷头、导管、再燃气枪、助燃风喷口、值班燃气喷头、主燃气喷头、值班燃气室、主燃气枪、值班燃气室、主燃气室、值班燃气进气管、主燃气进气管、燃烧器壳体、空气分配管、支撑板、燃尽风喷嘴组成。所述的燃尽风管布置在燃烧器中心轴线上；所述烧嘴砖设置在燃尽风管的外面；所述再燃燃料喷头布置在再燃气枪出口端；所述再燃气枪穿过导管中心孔伸入炉膛，导管外部通过支撑板连接在燃尽风管内侧壁上；所述再燃气枪布置在燃尽风管内，由主燃气室引出；所述助燃风喷口连接在燃烧器壳体上，位置在燃尽风管的外圈；所述主燃气喷头和值班燃气喷头布置在燃尽风管的外周圈，燃气喷头分为值班燃气喷头和主燃气喷头，两种燃气喷头间隔布置；所述值班燃气枪由值班燃气室引出，与对应的值班燃气喷头连接；所述主燃气枪由主燃气室引出，与相应的主燃气喷头连接；所述值班燃气室与值班燃气进气管连接；所述主燃气室与主燃气进气管连接；所述值班燃气进气管穿过燃烧器壳体壁处与燃烧器壳体焊接；所述主燃气进气管穿过燃烧器壳体壁处与燃烧器壳体焊接；所述空气分配管焊接在燃烧器壳体靠近燃尽风管端部；所述燃尽风喷嘴通过支撑板连接在燃尽风风管出口端。

进一步的：所述中心燃尽风管，配风率在2％-25％，可分级喷入，喷口速度在35-60m/s。

进一步的：所述烧嘴砖敷设在中心燃尽风管外侧周圈，所述的烧嘴砖的材质为红色耐火砖、碳化硅砖、浇注料、烧嘴砖、陶瓷纤维毯、耐火涂料。厚度2-80mm，长度500-1500mm。

进一步的：再燃燃料喷头和导管采用310S耐高温材质，采用可拆卸式结构，燃尽风可对中心燃气管和导管进行冷却。