CN105698174B - 一种燃气用低氮燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种燃气用低氮燃烧器，包括壳体和设置在其内的空气通道，以及设置在空气通道内的外圈燃气室、内圈燃气室、稳燃罩、点火器；外圈燃气室通过若干外圈气枪将其内的外圈燃气I引至壳体外侧燃烧，且外圈气枪喷嘴的分度圆Φ可调；内圈燃气室通过若干内圈气枪将内圈燃气II引至空气通道内的稳燃罩末端位置燃烧；并且稳燃罩靠近内圈气枪的末端设置，壳体的末端处还设有若干个环绕其布置的凹槽，壳体上对应每一个凹槽位置处安装有向空气通道内翘起的一块翘板。本发明的燃烧器降低了燃气燃烧时产生的氮氧化物的排放值，并且通过该燃烧器能够实现燃气的充分燃烧，且燃烧状态稳定，不易发生脱火和回火情况。

Description

一种燃气用低氮燃烧器

技术领域

本发明涉及低氮燃烧器技术领域，特别是涉及一种燃气用低氮燃烧器 。

背景技术

随着社会经济的发展，环境问题越来越受到人们的重视。随着环境问题的日渐突出，对排放的要求将更加严格。燃烧器作为锅炉的重要设备，它保证燃料稳定着火和燃料的完全燃烧等过程。因此，燃烧器性能的好坏对锅炉排放起着至关中的作用。

燃气燃烧器产生的氮氧化物主要为热力型NOX，因此，从NOX的生成机理考虑，对于燃气燃烧器应合理组织燃气和助燃空气的混合过程，避免炉膛内局部高温区域产生，降低炉膛内火焰温度。目前，降低NOX手段主要有燃料分级、自身再循环、分割火焰、浓淡燃烧和预混燃烧等，但因多方面的技术不足，采用低氮措施以后，一般燃烧器只能满足目前的排放要求，如何在保证不增加烟气氧含量的前提下，进一步的降低NOX的排放是技术人员需要克服的难题。

授权公告号 CN102913902B，一种内燃式兼多通道低氮燃烧器公开了 一种内燃式兼多通道低氮燃烧器，包括壳体壁上依次开有成环形分布的多个直流风通道、旋流风通道和主煤粉通道，直流风通道的出口处为缩径喷口，旋流风通道的出口处设有低阻值旋流叶片；主煤粉通道的出口处设有沿圆周均布的多个扰流挡块，壳体中部为内燃点火通道，内燃点火通道的入口处设有可前后移动的点火器，内燃点火通道的中部设有强回流驻窝卷吸装置，强回流驻窝卷吸装置与点火器之间为预热段，强回流驻窝卷吸装置和内燃点火通道出口之间为强化燃烧段；所述的强回流驻窝卷吸装置为一缩径套管，缩径套管的入口外壁圆周上开有多个通孔。适应于各类回转窑的内燃式兼多通道低氮燃烧器，整体结构紧凑、简单，易损件可拆卸更换，节约维护成本。但是其是用于水泥行业、冶金化工行业和玻璃行业的内燃式兼多通道低氮燃烧器，对于燃气型低氮绕燃烧器来说，其结构相对复杂，重量较重。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种燃气用低氮燃烧器，其目的在于降低燃气用的燃烧器燃烧时产生的氮氧化物的排放值，着火稳定性好。通过该燃烧器能够实现燃气的充分燃烧，且燃烧状态稳定，不易发生脱火和回火情况。

本发明所采用的技术方案是：一种燃气用低氮燃烧器，包括壳体和设置在其内的空气通道，以及设置在空气通道内的外圈燃气室、内圈燃气室、稳燃罩、点火器；其中点火器设置在空气通道的横向中心位置处；外圈燃气室通过若干外圈气枪将其内的外圈燃气I引至壳体外侧燃烧，且外圈气枪喷嘴的分度圆Φ可调；内圈燃气室通过若干内圈气枪将内圈燃气II引至空气通道内的稳燃罩末端位置燃烧；并且稳燃罩靠近内圈气枪的末端设置，壳体的末端处还设有若干个环绕其布置的凹槽，壳体上对应每一个凹槽位置处安装有向空气通道内翘起的一块翘板。本发明在燃烧器喷口处装有稳燃罩，稳燃罩内设有叶片式旋流器结构，对燃烧火焰起稳燃作用。

进一步的外圈燃气室通过若干外圈气枪将其内的外圈燃气I引至壳体外侧燃烧，内圈燃气室通过若干内圈气枪将内圈燃气II引至稳燃罩后部燃烧，实现对内圈燃气II和外圈燃气I的分级燃烧。并且稳燃罩靠近内圈气枪的末端设置，实现分级然后的稳定燃烧。进一步的，壳体的喷口处还开有若干个环绕其布置的开口，开口和内圈气枪间隔布置，对应每一个开口位置处设有一片翘板，每一片翘板一端固定在壳体的内壁，另一端向空气通道内翘起，空气绕流翘板，在翘板背面形成低压区，炉内燃烧后的烟气在压差及紊动扩散作用下从开口内循环至空气通道内，降低了空气中的氧浓度，减少NOX的排放。

本发明的进一步改进在于，内圈气枪 均匀布置在燃烧器壳体内部空气通道内，其中每一根内圈气枪的一端与内圈燃气室相连，另一端延伸到稳燃罩后面，并且沿径向向内折弯为内圈气枪折弯部，内圈气枪折弯部末端用端盖封闭，并且内圈气枪折弯部朝向燃烧器喷口方向还设有若干排气孔，同时端盖的中心轴方向还还设有端排气孔。该种结构使内圈燃气也实现小范围的分级燃烧。

本发明的进一步改进在于，每一个外圈气枪包括出口部、第一折弯部和第二折弯部，其中出口部和第二折弯部相互平行，并且第二折弯部位于出口部远离壳体的一侧。使用过程中转动外圈气枪的枪管，可以调节出口部的分度圆，实现不同程度的燃料分级。

本发明的进一步改进在于，在所述壳体的末端处还设有若干个环绕其布置的凹槽，凹槽和内圈气枪间隔布置。所述壳体上对应每一个凹槽位置处安装有向空气通道内翘起的一块翘板。每一片所述翘板为弧形结构，并且其整体沿其轴向所在平面的投影方向为梯形结构，梯形结构较宽的一端对应凹槽固定在壳体的内壁上，另一端向空气通道内翘起，所诉翘起的一端还设有与空气流向平行的导引部。

本发明的进一步改进在于，壳体包括从点火器入口至出口方向依次设置的外圈燃气部、外壳凹槽部、内圈燃气部和喷口端，凹槽向壳体内侧凹进，并且外圈燃气室位于外圈燃气部，内圈燃气室位于内圈燃气部，外壳凹槽部内设有连接在每一根外圈气枪上的一个调节定位装置。并且通过调节定位装置使得外圈气枪喷嘴的分度圆Φ可调，使用过程中转动调节定位装置可以实现外圈气枪喷嘴的分度圆可调，以调整燃料分级程度。

本发明的进一步改进在于，每一个调节定位装置包括一个套在外圈气枪外的哈夫夹状调节柄，以及固定在外圈气枪套管上的刻度盘；哈夫夹状调节柄一端夹紧外圈气枪的枪管，另一端通过定位销和刻度盘上设置的定位孔对应。

本发明的进一步改进在于，内圈燃气室和外圈燃气室同时通过分流燃气管和分流管组件连接外部燃气供气装置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明的低氮燃烧器分别在燃烧室内空气通道中依次设置外圈燃气室、内圈燃气室，并使得点火器贯穿空气通道的中心位置，且在其末端设有稳燃罩， 稳燃罩内采用叶片式旋流器结构，安装在燃烧器喷口处，对燃烧火焰起稳燃作用。外圈燃气室通过若干外圈气枪将其内的外圈燃气I引至壳体外侧燃烧，并且外圈气枪喷嘴的分度圆Φ可调，内圈燃气室通过若干内圈气枪将内圈燃气II引至稳燃罩后部燃烧，并通过枪管折弯和开孔等结构将内圈燃气实现小范围的分级燃烧。另一方面，壳体的末端处还开有若干个环绕其布置的开口，对应每一个凹槽位置处设有一片翘板，燃烧后的烟气在压差及紊流扩散作用下通过开口回流进空气通道内，实现内部烟气再循环。

附图说明

图1为一种燃气用低氮燃烧器的一个实施例的剖视图；

图2图1的实施例的右视图；

图3为图1的实施例的A处的放大结构示意图；

图4（a）为图1的实施例中的翘板在其轴向所在平面的投影图；

图4（b）为图1的实施例中的翘板的横截面的剖视图；

图5为图1的实施例中的哈夫状调节定位装置与外圈气枪连接的结构示意图；

其中：1-壳体，101-外圈燃气部，102-内圈燃气部，103-外壳凹槽部，104-末端；2-外圈燃气室，3-调节定位装置，31-定位销，32-哈夫夹状调节柄，33-刻度盘；4-内圈燃气室，5-内圈气枪，51-内圈气枪折弯部，52-排气孔，53-端排气孔；6-外圈气枪，61-出口部，62-第一折弯部，63-第二折弯部；7-翘板，71-导引部；8-凹槽，9-稳燃罩，10-点火器，11-分流管组件，12-分流燃气管，13-外部燃气供气装置，14-端盖，15-空气通道。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

如图1所示, 一种燃气用低氮燃烧器，包括壳体1和设置在其内的空气通道15，以及设置在空气通道15内的外圈燃气室2、内圈燃气室4、稳燃罩9、点火器10；其中点火器10设置在空气通道15的横向中心位置处；外圈燃气室2通过若干外圈气枪6将其内的外圈燃气I引至壳体1外侧燃烧，且外圈气枪喷嘴的分度圆Φ可调；内圈燃气室4通过若干内圈气枪5将内圈燃气II引至空气通道15内的稳燃罩9末端位置燃烧；并且稳燃罩9靠近内圈气枪5的末端设置，壳体1的喷口端104处还设有若干个环绕其布置的凹槽8，壳体1内对应每一个凹槽8位置处安装有向空气通道11内翘起的一块翘板7 。在燃烧器喷口处装有稳燃罩，稳燃罩采用叶片式旋流器结构，对燃烧火焰起稳燃作用。进一步的外圈燃气室通过若干外圈气枪将其内的外圈燃气I引至壳体外侧燃烧，内圈燃气室通过若干内圈气枪将内圈燃气II引至稳燃罩后部燃烧，实现对内圈燃气II和外圈燃气I的分级燃烧。并且稳燃罩靠近内圈气枪的末端设置，实现分级然后的稳定燃烧。进一步的，壳体的喷口处还开有若干个环绕其布置的开口，开口和内圈气枪间隔布置，对应每一个开口位置处设有一片翘板，每一片翘板一端固定在壳体的内壁，另一端向空气通道内翘起，空气绕流翘板，在翘班背面形成低压区，炉内燃烧后的烟气在压差及紊动扩散作用下从开口内循环至空气通道内，降低了空气中的氧浓度，减少NOX的排放。

在上述实施例中，每一块翘板7为弧形结构，如图4（a）和4（b）所示，并且其整体沿其轴向所在平面的投影方向为梯形结构。在上述实施例中，所述翘板安装在燃烧器喷口附近，和内圈气枪枪管5间隔布置。在翘板投影的燃烧器壳体上开矩形凹槽8，在保证空气不从矩形凹槽8喷出燃烧器的前提下尽量开大矩形凹槽8的面积来增加内部再循环的烟气量。

在上述实施例中，参见图1、图2和图3，内圈气枪5 均匀布置在燃烧器壳体内部空气通道内，其中每一根内圈气枪5的一端与内圈燃气室4相连，另一端延伸到稳燃罩9后面，并且沿径向向内折弯为内圈气枪折弯部51，内圈气枪折弯部51末端用端盖14封闭，并且内圈气枪折弯部51朝向燃烧器喷口方向还设有若干排气孔52，同时端盖14的中心轴方向还还设有端排气孔53。该种结构使内圈燃气也实现小范围的分级燃烧。

在上述实施例中，每一个外圈气枪6包括出口部61、第一折弯部62和第二折弯部63，其中出口部61和第二折弯部63相互平行，并且第二折弯部63位于出口部61远离壳体1的一侧, 并且通过调节定位装置使得外圈气枪喷嘴的分度圆Φ可调，使用过程中转动外圈气枪的枪管，可以调节出口部的分度圆Φ，实现不同程度的燃料分级。

在上述实施例中，壳体1包括从点火器10入口至出口方向依次设置的外圈燃气部101、外壳凹槽部103、内圈燃气部102和喷口端104，外壳凹槽103向壳体内侧凹进，并且外圈燃气室2位于外圈燃气部101，内圈燃气室4位于内圈燃气部102，外壳凹槽部103内设有连接在每一根外圈气枪6上的一个调节定位装置3。使用过程中转动调节定位装置可以实现外圈气枪喷嘴的分度圆可调，以调整燃料分级程度。

在上述实施例中，每一个调节定位装置3包括一个套在外圈气枪6外的哈夫夹状调节柄32，以及连接外圈气枪6与哈夫夹状调节柄32的刻度盘33；哈夫夹状调节柄32一端夹紧外圈气枪6的枪管，另一端通过定位销31和刻度盘33上设置的定位孔对应。

在上述实施例中，内圈燃气室4和外圈燃气室2同时通过分流燃气管12和分流管组件11连接外部燃气供气装置13。

如图1所示，燃烧器进口处通过分流管件将来气分成两路，并分别送入每路燃气的气室，每级燃气量分别可调，内圈气量调节范围为15%~40%，外圈气量调节范围为60%~85%。每级燃气均有独立的气室，所述外圈气枪气室和内圈气枪气室之间留有一定间隔，用于安装外圈气枪的调节定位装置。每一个调节定位装置3包括一个套在外圈气枪6外的哈夫夹状调节柄32，以及固定在气枪套管上的刻度盘33；调整到位后，哈夫夹状调节柄32通过定位销31固定在外圈气枪6上。其可以根据调节柄和刻度盘的相对位置来定量调整气枪喷口的分度圆，参见图5，所述刻度盘将0°~180°分成12等份。其中90°对应的外圈气枪喷口分度圆最大，0°和180°对应的喷口的分度圆最小，调整到位后通过定位销对枪管固定。

本发明的一种燃气用低氮燃烧器，降低了燃气用的燃烧器燃烧时产生的氮氧化物的排放值。通过该燃烧器能够实现燃气的充分燃烧，且燃烧状态稳定，不易发生脱火和回火情况。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种燃气用低氮燃烧器，其特征在于：包括壳体（1）和设置在其内的空气通道（15），以及设置在空气通道（15）内的外圈燃气室（2）、内圈燃气室（4）、稳燃罩（9）、点火器（10）；其中所述点火器（10）设置在空气通道（15）的径向中心位置处；所述外圈燃气室（2）通过若干外圈气枪（6）将其内的外圈燃气I引至壳体（1）外侧燃烧，且外圈气枪喷嘴的分度圆Φ可调；所述内圈燃气室（4）通过若干内圈气枪（5）将内圈燃气II引至空气通道（15）内的稳燃罩（9）末端位置燃烧；并且所述稳燃罩（9）靠近内圈气枪（5）的末端设置，所述壳体（1）的末端（104）处还设有若干个环绕其布置的凹槽（8），所述壳体（1）内对应每一个凹槽（8）位置处安装有向空气通道（15 ）内翘起的一块翘板（7）；

所述内圈气枪（5）均匀布置在燃烧器壳体内部空气通道内，其中每一根内圈气枪（5）的一端与内圈燃气室（4）相连，另一端延伸到稳燃罩（9）后面，并且沿径向向内折弯为内圈气枪折弯部（51），所述内圈气枪折弯部（51）末端用端盖（14）封闭，并且所述内圈气枪折弯部（51）朝向燃烧器喷口侧还开有若干排气孔（52），同时所述端盖（14）的中心轴方向还开有端排气孔（53）；

每一个所述外圈气枪（6）包括出口部（61）、第一折弯部（62）和第二折弯部（63），其中所述出口部（61）和第二折弯部（63）相互平行，并且所述第二折弯部（63）位于出口部（61）远离壳体（1）的一侧, 并且通过调节定位装置使得外圈气枪喷嘴的分度圆Φ可调；

所述壳体（1）包括从点火器（10）入口至出口方向依次设置的外圈燃气部（101）、外壳凹槽部（103）、内圈燃气部（102）和喷口端（104），所述外壳凹槽（103）向壳体内侧凹进，并且所述外圈燃气室（2）位于外圈燃气部（101），所述内圈燃气室（4）位于内圈燃气部（102），所述外壳凹槽部（103）内设有连接在每一根外圈气枪（6）上的调节定位装置（3）。

2.根据权利要求1所述的一种燃气用低氮燃烧器，其特征在于：每一片所述翘板（7）固定在壳体（1）的内壁。

3.根据权利要求2所述的一种燃气用低氮燃烧器，其特征在于：每一块所述翘板（7）为弧形结构，并且其整体沿其轴向所在平面的投影方向为梯形结构。

4.根据权利要求2或3所述的一种燃气用低氮燃烧器，其特征在于：所述翘板（7）与内圈气枪（5）间隔布置，并且其向空气通道翘起的一端还设有与空气流向平行的导引部（71）。

5.根据权利要求1所述的一种燃气用低氮燃烧器，其特征在于：每一个所述调节定位装置（3）包括一个套在外圈气枪（6）上的哈夫夹状调节柄（32），以及固定在外圈气枪套管上的定位刻度盘（33）；所述哈夫夹状调节柄（32）一端夹紧外圈气枪（6）的枪管，另一端通过定位销（31）和刻度盘（33）上设置的定位孔对应。

6.根据权利要求1所述的一种燃气用低氮燃烧器，其特征在于：所述内圈燃气室（4）和外圈燃气室（2）同时通过分流燃气管（12）和分流管组件（11）连接外部燃气供气装置（13）。