[发明专利]一种耦合分级旋流分散燃烧技术的低NOx

说明书

本发明公开了一种耦合分级旋流分散燃烧技术的低NO_x燃气燃烧器，用于解决天然气燃烧过程中氮氧化物生成量难以满足超低氮排放要求的问题；所述燃烧器包括空气供气管道及燃气供气管道。一次风管、二次风分流环、燃气分流环、空气旋流器同轴设置；空气旋流器套设安装于一次风管下游内，空气旋流器与一次风管之间留有空隙；燃气分流环的出口连接有中心燃气管和圆周燃气管，中心燃气管的末端延伸至空气旋流器的中心，圆周燃气管的末端穿过空气旋流器与一次风管之间的空隙后依次沿径向向内或向外90°弯折，中心燃气管和圆周燃气管均末端封堵、侧壁上设置有燃气喷孔；通过耦合分级燃烧、旋流燃烧以及分散射流燃烧技术，达到燃气低NO_x燃烧的目的。

技术领域

本发明属于热能与动力工程技术领域，涉及一种低NO_x燃烧器，尤其是一种耦合分级旋流分散燃烧技术的低NO_x燃气燃烧器。

背景技术

随着能源结构绿色转型以及碳中和目标的提出，天然气消费量不断增加。虽然天然气属于清洁能源，但天然气燃烧过程生成的氮氧化物会对大气生态环境和人民身体健康造成危害。因此，降低天然气燃烧中氮氧化物的生成量，成为天然气燃烧利用过程中亟需解决的关键问题。天然气低氮燃烧技术主要围绕如何降低燃烧温度、减少热力NO_x的生成开展，同时考虑强化初期天然气与空气的快速均匀混合以减少快速型NO_x生成。但是随着越来越严格的环境标准，只使用一种低氮燃烧技术已经不能满足现有的环境需求。因此，有必要研发设计满足超低氮排放要求的新型天然气低NO_x燃烧器。

发明内容

本发明的目的在于解决天然气燃烧过程中氮氧化物生成量难以满足超低氮排放要求，对环境造成严重污染的问题，提供一种耦合分级旋流分散燃烧技术的低NO_x燃气燃烧器。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种耦合分级旋流分散燃烧技术的低NO_x燃气燃烧器，包括：

空气供气管道，所述空气供气管道包括一次风管、二次风入口管道、二次风分流环、二次风管以及空气旋流器；所述空气旋流器套设安装于一次风管下游内，空气旋流器与一次风管之间留有空隙；所述二次风入口管道连接在二次风分流环的入口，二次风分流环端面出口连接有多根二次风管；

燃气供气管道，所述燃气供气管道包括燃气入口管道、燃气分流环、中心燃气管以及圆周燃气管；所述燃气入口管道连接在燃气分流环的入口，燃气分流环内侧出口与中心燃气管相连接；燃气分流环端面出口连接有多根圆周燃气管；所述中心燃气管和圆周燃气管均套设安装于一次风管内，中心燃气管的末端延伸至空气旋流器的中心。

本发明进一步的改进在于：

所述圆周燃气管的末端穿过空气旋流器与一次风管之间的空隙后依次沿径向向内或向外90°弯折。

所述一次风管的直径与二次风分流环的内环直径相等，一次风管与二次风分流环的内环相接。

所述一次风管、二次风分流环、燃气分流环以及空气旋流器同轴设置。

所述空气旋流器的中心为直流风道，直流风道外侧为旋流风道，旋流风道内设置有旋流叶片；

所述二次风管的长度大于一次风管的长度，使得二次风管末端出口位于一次风管出口的下游。

所述中心燃气管的末端封堵、侧壁上均匀设置燃气喷孔，喷孔朝向为半径方向。

所述圆周燃气管的末端封堵、侧壁上对称设置燃气喷孔，喷孔朝向为切线方向，喷孔直径随着喷孔距燃烧器轴线距离的增大而增大。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：