CN105698171A - 一种低NOx非对称式燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低NOx非对称式燃烧器，包括燃料排出组件、空气管道、燃烧器壁、引燃器，所述燃料排出组件包括排出尖端、燃料提升管、火焰稳定结构；所述燃烧器壁环绕的空气通路穿过燃烧器壁延伸；所述燃烧器壁的前端具有空气通路的出口端；所述火焰稳定结构设置在燃烧器壁的轴线的一侧燃烧器壁的第一内侧；所述火焰稳定结构设置在燃烧器壁的排放口处；所述空气管道内设置有导叶，导叶延伸穿过燃烧器壁的第二内侧至出口端；克服了现有的燃烧器供热炉膛内温度过高导致较多NOx生成以及设备占用空间大的问题。
Description
技术领域
本发明涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种低NOx非对称式燃烧器。
背景技术
燃烧器是工业炉窑燃烧设备的主要组成部件，其燃烧产生的NOx是造成环境污染的主要因素之一，随着国家对环境保护的日益重视，NOx生成量的高低已成为衡量燃烧器燃烧性能的重要指标之一。根据燃料和燃烧条件不同，在燃烧过程中生成的NOx主要分为三种，即燃料型NOx、热力型NOx和快速型NOx。气体燃料燃烧过程中生成的NOx主要是燃料型NOx和热力型NOx，因此，对于燃烧气体燃料控制NOx生成主要是控制热力型NOx和燃料型NOx的生成或将已生成的NOx还原。温度对热力型NOx的生成具有决定性作用，不同的燃烧器在燃烧室内产生不同的热强度分布，不同的热强度分布产生不同的温度分布，因此设计一款新型燃烧器使其既能满足燃料着火和燃烧的需要又能减少NOx的生成成为实现低NOx排放的关键，并且在结构设计上应适用于某些特定场合。
发明内容
本发明的目的之一是针对现有技术的不足之处，克服了现有的燃烧器供热炉膛内温度过高导致较多NOx的生成且燃烧器结构设计不适用某些特定场合的问题，提供了一种能有效控制温度从而降低NOx生成且结构设计更适用于某些特定场合的燃烧器。
一种低NOx非对称式燃烧器，包括燃料排出组件、空气管道、燃烧器壁、引燃器，所述燃料排出组件包括排出尖端、燃料提升管、火焰稳定结构；所述燃烧器壁环绕的空气通路穿过燃烧器壁延伸；所述燃烧器壁的前端具有空气通路的出口端；所述火焰稳定结构设置在燃烧器壁的轴线的一侧燃烧器壁的第一内侧；所述火焰稳定结构设置在燃烧器壁的出口端处；所述空气管道设置为弯曲状；所述空气管道内设置有导叶，导叶延伸穿过燃烧器壁的第二内侧至出口端。
作为一种优选，所述燃料提升管纵向穿过空气通路，一端延伸至排出尖端，另一端延伸穿透空气管道。
作为一种优选，所述排出尖端优选不超过燃烧器壁的排出口15毫米-25毫米。
作为一种优选，所述燃料排出尖端为气体燃料排出尖端或者液体燃料排出尖端，但最好为气体燃料排出尖端。
作为一种优选，所述燃料排出尖端为圆形火焰排出尖端或者平坦火焰排出尖端，但最好是圆形火焰排出尖端。
作为一种优选，所述火焰稳定结构是设置有多个通气孔的稳定锥，环形均匀分布的通气孔可以让空气均匀进入。
作为一种优选，所述火焰稳定结构具有前边缘，前边缘与燃烧器壁的内侧壁接触。
作为一种优选，所述空气通路的直径为D,所述火焰稳定结构的排出口的直径为d，40％D＜d＜50％D，此比例为实际运用中得出的优化数值。
作为一种优选，所述引燃器设置在轴线相对于燃料排出组件的另一侧，纵向穿过空气通路，一端延伸至出口端，另一端延伸穿透空气管道。
作为一种优选，所述燃烧器壁为耐火砖壁结构。
作为一种优选，所述导叶的末端设置有弯折部,使得此处空气流速差更大，可以让D区域更好的形成低压。
作为一种优选，所述导叶的上游设置有挡板，用于控制整体的燃烧用空气的流量。
作为又一种优选，所述挡板的下游还设置有偏流控制挡板，用于调节空气流路a的气体流速，到一个最佳状态。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供了一种低NOx非对称式燃烧器，偏心非对称的设置克服了现有的燃烧器供热炉膛内温度过高导致较多NOx的生成的问题，使得能有效控制温度从而降低NOx的生成。
(2)本发明提供了一种低NOx非对称式燃烧器，空气管道设计成弯曲形状，一侧的空气流速大于另一侧的空气流速，使得偏心燃烧器达到了更好的效果，并且该设计减小了设备占用空间使设备更适用于某些特定的场合。
(3)本发明提供了一种低NOx非对称式燃烧器，导叶的设置解决了空气管道弯曲设计产生的紊流问题，并且使空气管道内的空气流速差更明显，从而进一步促进了燃烧器偏心设计的效果，使NOx难以生成。
附图说明
为了更清楚的说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为一种低NOx非对称式燃烧器的结构剖视图。
图2为一种低NOx非对称式燃烧器的结构俯视图。
图3为一种低NOx非对称式燃烧器导叶的结构示意图。
图4为一种低NOx非对称式燃烧器燃料排出组件的结构示意图。
图5为随空气流路a空气流速变化，C区域和D区域的温度变化示意图。
标号说明：
1.燃料排出组件,2.空气管道,3.燃烧器壁,4.引燃器,5.空气通路，6.导叶，7.挡板，8.C区域，9.D区域，10.偏流控制挡板，11.排出尖端，12.燃料提升管，13.火焰稳定结构，31.前端，32.出口端，33.轴线，34.第一内侧，35.第二内侧，36.内侧壁，51.空气通路a，52.空气通路b，61.末端，62.弯折部，101.传感器，131.通气孔，132.前边缘，133.排出口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地说明。
实施例一
图1为一种低NOx非对称式燃烧器结构剖视图示意图、图2为一种低NOx非对称式燃烧器的结构俯视图、图3为一种低NOx非对称式燃烧器导叶的结构示意图、图4为一种低NOx非对称式燃烧器燃料排出组件的结构示意图。如图1、图2、图3和图4所示，一种低NOx非对称式燃烧器包括燃料排出组件1、空气管道2、燃烧器壁3、引燃器4，所述燃料排出组件1包括排出尖端11、燃料提升管12、火焰稳定结构13。其特征在于：所述燃烧器壁3环绕的空气通路5穿过燃烧器壁3延伸；所述燃烧器壁3的前端31具有空气通路5的出口端32；所述火焰稳定结构13设置在燃烧器壁3的轴线33的一侧燃烧器壁3的第一内侧34；所述火焰稳定结构13设置在燃烧器壁3的出口端32处；所述空气管道2设置为弯曲状；所述空气管道2内设置有导叶6，导叶6延伸穿过燃烧器壁3的第二内侧35至出口端32；所述燃料提升管12纵向穿过空气通路5，一端延伸至排出尖端11，另一端延伸穿透空气管道2；所述排出尖端11不超过燃烧器壁3的出口端32(15-25)毫米，优选值为20毫米；所述燃料排出尖端11为气体燃料排出尖端；所述燃料排出尖端11为圆形火焰排出尖端；所述火焰稳定结构13是设置有多个通气孔131的稳定锥，环形均匀分布的通气孔131可以让空气均匀进入；所述火焰稳定结构13具有前边缘132，前边缘132与燃烧器壁3的内侧壁36接触；所述空气通路5的直径为D,所述火焰稳定结构13的排出口133的直径为d，40％D＜d＜50％D，此比例为实际运用得出的优化数值；所述引燃器4设置在轴线31相对于燃料排出组件1的另一侧，纵向穿过空气通路5，一端延伸至出口端32，另一端延伸穿透空气管道2；所述燃烧器壁3为耐火砖壁结构；所述导叶6的末端61设置有弯折部62，可以使D区域9更好的形成低压；所述导叶6的上游设置有挡板7，用于控制整体的燃烧用空气的流量；所述挡板7的下游还设置有偏流控制挡板10，通过传感器101传递信息调节空气流路a51的气体流速，到一个最佳状态，如图4所示，在v1左右为最佳，温度更均匀。
工作时，燃烧用空气经挡板7适量的进入空气管道2内，导叶6将空气通路5分割为空气通路a51和空气通路b52，空气通路b52的空气流动较平缓，空气流经空气通路b52进入燃烧器壁3的第一内侧34，然后经火焰稳定结构13的通气孔131排出与燃料排出尖端11中排出的燃料混合燃烧，此处空气的量相对燃料的量是少的，在C区域8形成富燃烧区域，燃料的温度较低，多余的燃料与燃烧惰性产物混合降低了温度；空气通路a51的空气因离心力等因素的影响流速较快，经出口端32排出时在导叶6的末端61的后面的D区域9形成一个低压区，末端61处设置的折弯部62可以使D区域9更好的形成低压区，偏流控制挡板10可以更进一步的控制空气流路a51内气体的流速；C区域8的混合气体在此循环流向周围，D区域的低压状态使C区域8的混合气体流向D区域9，空气通路b52排出的空气对混合气体进行了氧气的补充了，使混合气体继续燃烧，燃料含量少形成稀薄燃烧区，温度不会很高，使得NOx难以形成。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种低NOx非对称式燃烧器，包括燃料排出组件(1)、空气管道(2)、燃烧器壁(3)、引燃器(4)，所述燃料排出组件(1)包括排出端头(11)、燃料提升管(12)、火焰稳定结构(13)；其特征在于：所述燃烧器壁(3)环绕的空气通路(5)穿过燃烧器壁(3)延伸；所述燃烧器壁(3)的前端(31)具有空气通路(5)的出口端(32)；所述火焰稳定结构(13)设置在燃烧器壁(3)的轴线(33)的一侧的第一内侧(34)；所述火焰稳定结构(13)设置在燃烧器壁(3)的出口端(32)处；所述空气管道(2)设置为弯曲状；所述空气管道(2)内设置有导叶(6)，导叶(6)延伸穿过燃烧器壁(3)的第二内侧(35)至出口端(32)。
2.如权利要求1所述一种低NOx非对称式燃烧器，其特征在于，所述燃料提升管(12)纵向穿过空气通路(5)，一端延伸至排出端头(11)，另一端延伸穿透空气管道(2)。
3.如权利要求1所述一种低NOx非对称式燃烧器，其特征在于，所述排出端头(11)不超过燃烧器壁(3)的出口端(32)15毫米-25毫米。
4.如权利要求1至3任一所述一种低NOx非对称式燃烧器，其特征在于，所述燃料排出端头(11)为气体燃料排出尖端。
5.如权利要求1所述一种低NOx非对称式燃烧器，其特征在于，所述火焰稳定结构(13)设置有多个通气孔(131)的稳定锥。
6.如权利要求1所述一种低NOx非对称式燃烧器，其特征在于，所述火焰稳定结构(13)具有前边缘(132)，前边缘(132)与燃烧器壁(3)的内侧壁(36)接触。
7.如权利要求1所述一种低NOx非对称式燃烧器，其特征在于，所述空气通路(5)的直径为D,所述火焰稳定结构(13)的排出口(133)的直径为d，40％D＜d＜50％D。
8.如权利要求1所述的一种低NOx非对称式燃烧器，其特征在于，所述引燃器(4)设置在轴线(31)相对于燃料排出组件(1)的另一侧，纵向穿过空气通路(5)，一端延伸至出口端(32)，另一端延伸穿透空气管道(2)。
9.如权利要求1所述的一种低NOx非对称式燃烧器，其特征在于，所述导叶(6)的末端(61)设置有弯折部(62)。
10.如权利要求1所述的一种低NOx非对称式燃烧器，其特征在于，所述导叶(6)的上游设置有挡板(7)，用于控制整体的燃烧用空气的流量。
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