[发明专利]内部烟气再循环低NOx燃烧器

说明书

本发明提供内部烟气再循环低NOx燃烧器，采用套管式构造，由无缝钢管材料焊接而成，包括燃气管道、空气管道、旋流器、供气口、燃气喷口。一次燃气管道为一中空圆柱管，依次向外套设一次空气管道，二次燃气管道，二次空气管道，自内向外呈环状同轴布置；一次燃气和一次空气管道内部设置旋流器，两者方向相反，二次空气管道采用切向进气的方式，在燃烧器出口形成旋转气流。该发明通过同轴射流与强弱旋流对冲相结合的方式，形成浓淡燃烧，促进燃料与空气的混合，减小局部高温区，并卷吸燃烧产物，利用烟气再循环创造均匀的低温低氧浓度氛围，降低NOx的排放。此外，将燃烧器与多孔耐火材料辐射壁结构相结合，起到阻燃作用，又可使烟气排出。

技术领域

本发明属于燃烧设备燃气锅炉技术领域，具体涉及一种内部烟气再循环低NOx燃烧器。

背景技术

目前，煤改气工程是政府大力推广的一项重要环保工程，可以从源头大幅度减少燃煤过程中产生的CO₂，SO_x和粉尘。但在实际的燃烧过程中，由于天然气燃烧温度高以及锅炉中普遍存在的局部高温问题，NOx的排放量较大。为了满足日趋严格的环保标准要求，减少大气污染，通过合理的结构设计，在保证高效燃烧的基础上，同时实现NOx的减排是一项具有重大意义的工作。

人们利用各种方法降低NOx排放，包括燃烧器结构改造，燃烧室(炉膛)结构改造以及烟气脱硝等。后两种方法具有较大的局限性，成本较高。制造一种低NOx燃烧器以适应现有的燃气设备成为主流趋势，容易实现。中国专利CN110410790A利用一次燃烧区形成的高温烟气加热二次燃料和空气从而形成二次燃烧区，此种方法会在一次燃烧区形成局部高温，对耐火材料的要求较高，同样也会存在NOx排放量较高的问题。中国专利CN109297018A将高温流动的烟气通过筒体喉口壁部开设的烟气内循环孔导入筒体，用于降低外层空气通道氧含量，效果不明显。

因此，我们致力于提供一种更加安全可靠的燃烧器，利用烟气再循环，在燃烧室内部形成均匀的还原性氛围，大幅度降低NOx的排放。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：高热值燃气燃烧时燃烧温度过高以及存在的局部高温问题，促使大量的热力型NOx产生。

本发明采用的技术方案为：

一种内部烟气再循环低NOx燃烧器，采用套管式构造，由无缝钢管材料制作，包括供气口、燃气管道、空气管道、旋流器和燃气喷口。所述燃气管道包括一次燃气管道5和二次燃气管道7。所述空气管道包括一次空气管道6和二次空气管道8，分别与一次燃气管道5和二次燃气管道7相对应。所述旋流器包括一次燃气喷口旋流器11和一次空气管道旋流器9。

所述一次燃气管道5为一中空圆柱管，依次向外套设一次空气管道6，二次燃气管道7和二次空气管道8，自内向外呈环状同轴布置。

一次燃气管道5和二次燃气管道7前端封闭，靠近封闭前端下部采用丝扣联接燃气入口，末端连接燃气喷口。一次燃气管道5在靠近管道末端设置一次燃气喷口旋流器11。所述燃气入口外接供燃气系统。一次燃气管道5的封闭前端下部设置有一次燃气入口3，二次燃气管道7的封闭前端下部设置有二次燃气入口4。

一次空气管道6和二次空气管道8前端采用法兰联接供气口。所述供气口外接供气系统。

一次空气管道6在靠近管道末端设置一次空气管道旋流器9，所述一次空气管道旋流器9与一次燃气喷口旋流器11旋流方向相反。

所述空气管道末端和所述燃气喷口与均燃烧室相连。所述燃烧室中铺设多孔耐火材料辐射壁结构。所述燃烧室长500-1000mm。

所述一次空气管道旋流器9和所述一次燃气喷口旋流器11由多个旋流叶片组成，旋流方向相反，所述旋流叶片分别在一次燃气管道5外侧面上和一次燃气管道5内侧面上等距分布。