CN105627313A - 一种低氮燃气燃烧器及燃气锅炉 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低氮燃气燃烧器及燃气锅炉，其至少包括点火枪以及从内到外依次嵌套在所述点火枪外的初级配风管和末级配风管。本发明通过分层送入助燃气体，较好地降低了NOx的排放。
Description
技术领域
本发明涉及一种燃烧器，特别涉及一种低氮燃气燃烧器及设置该低氮燃气燃烧器的燃气锅炉。
背景技术
工业锅炉在我国的应用特点是量大面广，目前运行着的工业锅炉约55万台，由于我国燃料是以煤为主，因而90％的工业锅炉为燃煤锅炉，10％的工业锅炉为燃气锅炉。2012年工业燃煤锅炉排放氮氧化物200万吨，占全国氮氧化物排放量的15％左右。因此工业锅炉是造成雾霾天气的主要原因之一，为降低NOx排放量，国家制定了工业锅炉排放标准，并针对部分地区，严格取缔燃煤工业锅炉，全部采用燃气。大部分燃气工业锅炉目前NOx排放浓度虽然较燃煤锅炉低，但仍不能满足环保要求。
发明内容
本发明的目的是提出一种改进后的低氮燃气燃烧器及燃气锅炉，其能较好地降低NOx的排放。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种低氮燃气燃烧器，其至少包括燃气管以及从内到外依次嵌套在所述燃气管外的初级配风管和末级配风管。
进一步地，所述初级配风管设置有初级风量调节机构，所述末级配风管设置有末级风量调节机构，所述初级风量调节机构与所述末级风量调节机构配合使所述初级配风管和所述末级配风管按照预设的出风量比例出风。
进一步地，至少还包括设置于所述初级配风管和所述末级配风管之间的中间配风管。
进一步地，所述中间配风管设置有中间风量调节机构，所述初级风量调节机构、所述中间风量调节机构与所述末级风量调节机构配合使所述初级配风管、所述中间配风管和所述末级配风管按照预设的出风量比例出风。
进一步地，所述初级配风管、所述末级配风管和所述中间配风管中的至少一种配风管的出风口设置有导流板。
进一步地，所述导流板沿所述初级配风管、所述末级配风管和所述中间配风管的出风口的外沿呈外扩状。
进一步地，所述导流板与其相对应的所述初级配风管、所述末级配风管或所述中间配风管的轴线之间的夹角范围为20°至45°。
进一步地，所述初级配风管的进风口位于所述初级配风管下部的一侧，所述初级配风管与所述燃气管之间形成的第一环形通道设置有初级可调旋流片。
进一步地，所述末级配风管的进风口位于所述末级配风管下部的一侧，所述中间配风管与所述末级配风管之间形成的第二环形通道设置有末级可调旋流片。
本发明还提供一种燃气锅炉，其至少包括上述各实施例中的低氮燃气燃烧器。
基于上述技术方案，本发明的优点是：
本发明通过从内到外依次嵌套在燃气管外的初级配风管和末级配风管，从初级配风管作为助燃气体的第一层，从初级配风管和末级配风管之间形成的环形通道作为助燃气体的另一层，也就是说，在燃烧区域，从燃气管送出的燃气依次由第一层以及第一层外围的另一层助燃气体包围，这种分层送入助燃气体的方式有利于降低燃烧器点火初期的温度水平，从而可以有效降低NOx的排放，节能环保。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为本发明所提供的低氮燃气燃烧器一实施例的结构示意图；
图2为图1的M向视图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1和图2示出了本发明所提供的低氮燃气燃烧器一实施例的结构示意图，从图中可以看出，本实施例中的低氮燃气燃烧器至少包括点火枪1以及从内到外依次嵌套在点火枪1外的初级配风管2和末级配风管3。点火枪1布置在初级配风管2的中心，点火枪1与初级配风管2之间的环形通道还设置有数根周向围绕点火枪1间隔排布的燃气管8，燃气管8可接入燃气。
本发明通过从内到外依次嵌套在燃气管8外的初级配风管2和末级配风管3，从初级配风管2作为助燃气体(空气)的第一层，从初级配风管2和末级配风管3之间形成的环形通道作为助燃气体(空气)的另一层，也就是说，在燃烧区域，从燃气管8送出的燃气依次由第一层以及第一层外围的另一层助燃气体包围，这种分层送入助燃气体的方式有利于降低燃烧器点火初期的温度水平，从而可以有效降低NOx的排放，节能环保。
初级配风管2设置有初级风量调节机构，末级配风管3设置有末级风量调节机构，初级风量调节机构与末级风量调节机构配合使初级配风管2和末级配风管3按照预设的出风量比例出风。可根据燃烧状况和NOx的排放的情况，利用初级风量调节机构和末级风量调节机构对初级配风管2和末级配风管3的出风量比例进行调整。
本实施例利用初级风量调节机构和末级风量调节机构按照预设的出风量比例送入燃烧区域，其在分层送入助燃气体的方式的基础上，进一步地通过选择适合的出风量比例，降低燃烧器点火初期的温度水平，进一步降低NOx的排放。
上述实施例中，本发明所提供的低氮燃气燃烧器至少还可以包括中间配风管4，将中间配风管4设置于初级配风管2和末级配风管3之间，中间配风管4设置有中间风量调节机构，初级风量调节机构、中间风量调节机构与末级风量调节机构配合使所述初级配风管2、中间配风管4和末级配风管3按照预设的出风量比例出风。
本实施例工作时，例如，通过中间风量调节机构，初级风量调节机构、中间风量调节机构与末级风量调节机构，分别将初级配风管2的出风量占总风量的30％，中间配风管4的出风量约占总风量的30％，末级配风管3的出风量约占总风量的40％，并且各配风管中的空气分层送入，从而为降低燃烧器点火初期的温度水平，降低NOx的排放提供了有利条件。
需要说明的是：配风管的数量并不局限于上述三个，还可以更多，但是兼顾考虑加工成本和NOx降低效率，最好采用上述实施例中给出的结构配置。
上述各实施例中，初级配风管2、末级配风管3和中间配风管4中的至少一种配风管的出风口设置有导流板5，通过导流板5可以合理延迟助燃气体的混合时间，通过控制混合时间降低点火初期的温度水平，进一步地降低NOx的排放。导流板5可以沿初级配风管2、末级配风管3和中间配风管4的出风口的外沿呈外扩状。
经过多次实验可知：导流板5与其相对应的所述初级配风管2、所述末级配风管3或所述中间配风管4的轴线之间的夹角范围最好设置为20°至45°，该范围对助燃气体与燃气的混合时间的控制较为合理。
上述实施例中，初级配风管2的进风口位于初级配风管2下部的一侧，初级配风管2与燃气管8之间的第一环形通道设置有初级可调旋流片6，通过初级可调旋流片6使通过初级配风管2的初级空气进行旋转，使助燃气体与燃气充分混合，有利于降低燃烧器点火初期的温度水平，进一步地降低NOx的排放量。
上述各实施例中，末级配风管3的进风口位于末级配风管3下部的一侧，中间配风管4与末级配风管3之间的第二环形通道设置有末级可调旋流片7。通过初级可调旋流片6使通过中间配风管4与末级配风管3之间的第二环形通道的空气进行旋转，使助燃气体与燃气充分混合，有利于降低燃烧器点火初期的温度水平，进一步地降低NOx的排放量。
综上，第一环形通道和第二环形通道均设置了可调旋流片，而中间配风管4与初级配风管2之间的第三环形通道并未设置旋流片，其目的在于，使通过第三环形通道的空气设置为直流，从而可以通过第三环形通道隔离第一环形通道和第二环形通道，避免第二环形通道中的空气进入到第一环形通道中。
上述各实施例中，中间风量调节机构，初级风量调节机构、中间风量调节机构可以采用阀门，也可以采用调整相应的旋流片(比如初级可调旋流片6和末级可调旋流片7)的旋流角度进行实现。
本发明还提供一种燃气锅炉，其至少包括上述各实施例中的低氮燃气燃烧器，所述燃气锅炉的其它部分均为现有技术，在此不再赘述。
最后应当说明的是:以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制；尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换；而不脱离本发明技术方案的精神，其均应涵盖在本发明请求保护的技术方案范围当中。
Claims (10)
1.一种低氮燃气燃烧器，其特征在于：至少包括燃气管(8)以及从内到外依次嵌套在所述燃气管(8)外的初级配风管(2)和末级配风管(3)。
2.如权利要求1所述的低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述初级配风管(2)设置有初级风量调节机构，所述末级配风管(3)设置有末级风量调节机构，所述初级风量调节机构与所述末级风量调节机构配合使所述初级配风管(2)和所述末级配风管(3)按照预设的出风量比例出风。
3.如权利要求1或2所述的低氮燃气燃烧器，其特征在于：至少还包括设置于所述初级配风管(2)和所述末级配风管(3)之间的中间配风管(4)。
4.如权利要求3所述的低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述中间配风管(4)设置有中间风量调节机构，所述初级风量调节机构、所述中间风量调节机构与所述末级风量调节机构配合使所述初级配风管(2)、所述中间配风管(4)和所述末级配风管(3)按照预设的出风量比例出风。
5.如权利要求3所述的低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述初级配风管(2)、所述末级配风管(3)和所述中间配风管(4)中的至少一种配风管的出风口设置有导流板(5)。
6.如权利要求5所述的低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述导流板(5)沿所述初级配风管(2)、所述末级配风管(3)和所述中间配风管(4)的出风口的外沿呈外扩状。
7.如权利要求6所述的低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述导流板(5)与其相对应的所述初级配风管(2)、所述末级配风管(3)或所述中间配风管(4)的轴线之间的夹角范围为20°至45°。
8.如权利要求1所述的低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述初级配风管(2)的进风口位于所述初级配风管(2)下部的一侧，所述初级配风管(2)与所述燃气管(8)之间形成的第一环形通道设置有初级可调旋流片(6)。
9.如权利要求3所述的低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述末级配风管(3)的进风口位于所述末级配风管(3)下部的一侧，所述中间配风管(4)与所述末级配风管(3)之间形成的第二环形通道设置有末级可调旋流片(7)。
10.一种燃气锅炉，其特征在于：其至少包括如权利要求1至9中任一项所述的低氮燃气燃烧器。
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