CN105805743A - 低氮节能燃烧器燃烧单元 - Google Patents

低氮节能燃烧器燃烧单元 Download PDF

Info

Publication number
CN105805743A
CN105805743A CN201610370565.8A CN201610370565A CN105805743A CN 105805743 A CN105805743 A CN 105805743A CN 201610370565 A CN201610370565 A CN 201610370565A CN 105805743 A CN105805743 A CN 105805743A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mixing chamber
cone
trunnion
diffusion
combustion unit
Prior art date
Application number
CN201610370565.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105805743B (zh
Inventor
穆瑞力
Original Assignee
穆瑞力
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 穆瑞力 filed Critical 穆瑞力
Priority to CN201610370565.8A priority Critical patent/CN105805743B/zh
Publication of CN105805743A publication Critical patent/CN105805743A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105805743B publication Critical patent/CN105805743B/zh

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D14/00Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/62Mixing devices; Mixing tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23DBURNERS
    • F23D2203/00Gaseous fuel burners
    • F23D2203/007Mixing tubes, air supply regulation

Abstract

低氮节能燃烧器燃烧单元,包括筒状壳体和扩散喉管混合室,扩散喉管混合室的前部置于筒状壳体内,其特征在于扩散喉管混合室的前端为圆锥形,一个圆锥形罩安装在圆锥形收缩喉管前方,圆锥形收缩喉管外壁与圆锥形罩内壁形成一个环形缝隙风道,二次风管与环形缝隙风道连通,一个圆锥形燃烧喷嘴固定在圆锥形罩的前端。本发明的结构使燃气形成两次燃烧,筒状燃烧喷嘴喷出的火焰速度高,造成对炉内的充分搅动,使得炉内温度场分布均匀,提高了热交换率,本发明节能提高10%以上。本发明的氮氧化合物排放量小于40毫克/每立米排放物,远小于国家标准,节能减排效果非常显著。

Description

低氮节能燃烧器燃烧单元
技术领域
[0001 ]本发明涉及以可燃气体为燃料的工业化工加热炉用燃烧器。
背景技术
[0002]燃烧器是向加热炉提供热能的装置,一个加热炉设置多个燃烧器,可燃气体由燃烧器喷嘴喷射到炉内使炉内的温度达到工艺要求。燃烧单元是燃烧器的主要部件,一个燃烧器由多个燃烧单元组成,燃烧单元的燃烧状态决定了燃烧器乃至整个加热炉的节能和减排情况。现有燃烧器的燃烧单元供风管道喷嘴与燃气管道喷嘴平行设置或在燃烧头内相通,燃气及空气由各自管道前端喷嘴喷出燃气与空气在燃烧头外混合,称为后混合,这种结构的主要缺点一是混合不充分、不均匀,燃烧效率低;二是燃烧单元出口火焰流速较低,氮分子在燃烧室内停留时间长,造成氮氧化合物高;三是不能做到精确配比(燃气和空气的最佳配比是KcKl.1,α为配比系数),这样就造成空气不足时过剩燃气被分解为游离碳、氮、一氧化碳,燃气利用率低,同时产生大量的一氧化碳有害气体和游离碳排放,当空气过量时,多余空气会带走热量和产生过量的氮氧化合物排放,造成热损失。
发明内容
[0003]本发明的目的在于提供一种低氮节能燃烧器燃烧单元,如附图1所示,包括筒状壳体、法兰盘和扩散喉管混合室,空气隔板通过法兰固定螺杆与法兰盘连接,空气隔板用于固定燃气输入管道,扩散喉管混合室固定在法兰盘上,扩散喉管混合室的后端与燃烧器的一次配风气室连通,扩散喉管混合室的前部置于筒状壳体内,其特征在于扩散喉管混合室的前端向内收缩,构成圆锥形收缩喉管,一个与圆锥形收缩喉管形状相吻合的圆锥形罩安装在圆锥形收缩喉管的前方,圆锥形收缩喉管外壁与圆锥形罩内壁形成一个环形缝隙风道,扩散喉管混合室的外侧有二次风管与环形缝隙风道连通,一个圆锥形燃烧喷嘴固定在圆锥形罩的前端,圆锥形燃烧喷嘴在圆锥形收缩喉管前方形成筒状二次燃烧室。
[0004]进一步的技术方案包括:
喉管混合室由后至前由三个圆锥形组成,第一个圆锥形在扩散喉管混合室的后部,由扩散喉管混合室后端向前方直径逐渐缩小;第二个圆锥形在扩散喉管混合室的中部,由后向前直径逐渐增大;第三个圆锥形就是扩散喉管混合室的前端出口向内收缩成圆锥形,其前端出口直径小于散喉管混合室后端进口直径,圆锥形燃烧喷嘴后端直径小于前端直径,呈向前方扩散形。
[0005]本发明的结构使燃气形成两次燃烧,第一次燃烧发生在扩散喉管混合室,火焰由圆锥形收缩喉管喷出,第二次燃烧发生在筒状二次燃烧室,火焰由圆锥形燃烧喷嘴喷出,使环形缝隙风道变成了负压环带,造成二次风管内的空气流动速度加快,同时,由于扩散喉管混合室出口处呈圆锥形收缩,使火焰喷出的速度提高,这两个因素使得圆锥形燃烧喷嘴喷出的火焰速度,高于圆锥形收缩喉管喷出的火焰速度20%,这样就造成对炉内热量的充分搅动,使得炉内温度场分布均匀,提高了热交换率,本发明节能相对现有技术提高10%以上;本发明的配比系数α接近理论值,没有过剩氧气,从根本上解决了氮氧化合物的产生。通过一个小型的炼油炉试验表明,本发明的氮氧化合物排放量小于25毫克/每立米排放物,远小于国家规定的标准40毫克/每立米排放物,而现有技术是296毫克/每立米排放物,本发明的减排效果非常显著,比目前传统的燃烧器节能15%以上。本发明另一个积极效果在于减排的同时炉内的温度不降低,解决了目前化工炉依靠补充冷空气减排氮氧化合物从而影响炉内温度这一难题。
[0006]下面结合附图给出本发明的具体实施方式。
附图说明
[0007]附图1为本发明主视图。
[0008]附图2为本发明A—A^lJ视图。
[0009]附图3为本发明使用状态示意图。
[0010]图例:1、燃气输入管道,2、扩散喉管混合室,3、空气隔板,4、固定法兰盘,5、法兰固定螺杆,6、二次风管,7、圆锥形收缩喉管,8、筒状二次燃烧室,9、环形缝隙风道,10、圆锥型燃烧喷嘴,11、筒状壳体,12、长明火燃烧头,13、热电偶,14、燃气输入接口,15、观火孔,16、燃气室,17、助燃风入口,18、二次配风调整旋钮,19、燃烧器壳体,20、一次配风室,21、安装法兰,22、燃烧单元外罩,23、二次配风室,24、圆锥形罩。
具体实施方式
[0011 ]如附图1所示,扩散喉管混合室2整体呈圆筒形,其后部通过空气隔板3和法兰盘4固定,扩散喉管混合室2的后端与一次配风室20连通,扩散喉管混合室2的中、前部固定在筒状壳体内11,扩散喉管混合室2由后至前(燃气运动方向为前)由三个圆锥形组成,第一个圆锥形在扩散喉管混合室2的后部,由扩散喉管混合室2后端向前方直径逐渐缩小;第二个圆锥形在扩散喉管混合室2的中部,由后向前直径逐渐增大;第三个圆锥形就是扩散喉管混合室2的前端出口向内收缩成圆锥形,其前端出口直径小于散喉管混合室2后端进口直径;圆锥形燃烧喷嘴10后端直径小于前端直径,呈向前方扩散形。扩散喉管混合室2的三圆锥形结构及圆锥形燃烧喷嘴10的扩散结构使燃气形成扩散、收缩、再扩散、再收缩、再扩散的流动过程,促进燃气和空气混合均匀,减少运动阻力,增加二次燃烧的吸气作用,提升二次燃烧的出口速度,缩短氮分子在燃烧室停留的时间,减少氮氧化合物形成,提高节能效果。
[0012]在扩散喉管混合室2的外侧均布12个与燃烧器二次配风室23相通的二次风管6,圆锥形罩24安装在圆锥形收缩喉管7前方,圆锥形收缩喉管7外壁与圆锥形罩24内壁形成一个环形缝隙风道9,扩散喉管混合室2的外侧的二次风管6与环形缝隙风道9连通,圆锥形燃烧喷嘴后端10与圆锥形罩24前端固定连接,在圆锥形收缩喉管7前端形成筒状二次燃烧室8。
[0013]附图3给出了一个由18个前述燃烧单元组成的化工燃烧器,燃烧器整体呈筒形,燃烧单元在其圆面上均匀分布,由每个燃烧单元的燃气输入管道I接入燃气室16,燃烧器的前部设有与一次配风室20连通的二次配风室23,燃烧单元的扩散喉管混合室2的后端及风道6都与二次配风室23连通,外置风机通过助燃风入口 17,向一次配风室20提供空气。

Claims (2)

1.低氮节能燃烧器燃烧单元,包括筒状壳体(U)、法兰盘(4)和扩散喉管混合室(2),空气隔板(3)通过法兰固定螺杆(5)与法兰盘(4)连接,空气隔板(3)用于固定燃气输入管道(1),扩散喉管混合室(2)固定在法兰盘(4)上,扩散喉管混合室(2)的后端与燃烧器的一次配风气室(20)连通,扩散喉管混合室(2)的前部置于筒状壳体(11)内,其特征在于扩散喉管混合室(2)的前端向内收缩,构成圆锥形收缩喉管(7),一个与圆锥形收缩喉管(7)形状相吻合的圆锥形罩(24)安装在圆锥形收缩喉管(7)前方,圆锥形收缩喉管(7)外壁与圆锥形罩(24)内壁形成一个环形缝隙风道(9),扩散喉管混合室(2)的外侧有二次风管(6)与环形缝隙风道(9)连通,一个圆锥形燃烧喷嘴(10)固定在圆锥型罩(24)的前端,圆锥型燃烧喷嘴(10)在圆锥型收缩喉管(7)前方形成筒状二次燃烧室(8)。
2.根据权利要求1所述的低氮节能燃烧器燃烧单元,其特征在于扩散喉管混合室(2)由后至前由三个圆锥形组成,第一个圆锥形在扩散喉管混合室(2)的后部,由扩散喉管混合室(2)后端向前方直径逐渐缩小;第二个圆锥形在扩散喉管混合室(2)的中部,由后向前直径逐渐增大;第三个圆锥形就是扩散喉管混合室(2)的前端出口向内收缩成圆锥形,其前端出口直径小于散喉管混合室(2)后端进口直径,圆锥形燃烧喷嘴(IQ)后端直径小于前端直径,呈向前方扩散形。
CN201610370565.8A 2016-05-30 2016-05-30 低氮节能燃烧器燃烧单元 CN105805743B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610370565.8A CN105805743B (zh) 2016-05-30 2016-05-30 低氮节能燃烧器燃烧单元

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610370565.8A CN105805743B (zh) 2016-05-30 2016-05-30 低氮节能燃烧器燃烧单元

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105805743A true CN105805743A (zh) 2016-07-27
CN105805743B CN105805743B (zh) 2017-11-10

Family

ID=56452231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610370565.8A CN105805743B (zh) 2016-05-30 2016-05-30 低氮节能燃烧器燃烧单元

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105805743B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109442407A (zh) * 2018-10-12 2019-03-08 陈丽至 一种节能环保炉具
CN109442408A (zh) * 2018-10-12 2019-03-08 陈丽至 一种高燃烧效率的炉具

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1400420A (zh) * 2002-09-09 2003-03-05 国电热工研究院 燃料双分级燃烧的方法及其双分级旋流燃烧器
US20040018461A1 (en) * 2002-03-16 2004-01-29 George Stephens Burner with low NOx emissions
CN2632503Y (zh) * 2003-07-04 2004-08-11 湖南吉祥燃烧器股份有限公司 低压燃气扁平焰低NOx预混式高效节能环保燃气燃烧器
CN202012918U (zh) * 2011-04-18 2011-10-19 北京美亚合创科技有限公司 燃气燃烧器
CN104613474A (zh) * 2015-02-05 2015-05-13 湖南吉祥石化科技股份有限公司 底装式低NOx排放圆火焰燃气燃烧器
CN205782920U (zh) * 2016-05-30 2016-12-07 穆瑞力 低氮节能燃烧器燃烧单元

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040018461A1 (en) * 2002-03-16 2004-01-29 George Stephens Burner with low NOx emissions
CN1400420A (zh) * 2002-09-09 2003-03-05 国电热工研究院 燃料双分级燃烧的方法及其双分级旋流燃烧器
CN2632503Y (zh) * 2003-07-04 2004-08-11 湖南吉祥燃烧器股份有限公司 低压燃气扁平焰低NOx预混式高效节能环保燃气燃烧器
CN202012918U (zh) * 2011-04-18 2011-10-19 北京美亚合创科技有限公司 燃气燃烧器
CN104613474A (zh) * 2015-02-05 2015-05-13 湖南吉祥石化科技股份有限公司 底装式低NOx排放圆火焰燃气燃烧器
CN205782920U (zh) * 2016-05-30 2016-12-07 穆瑞力 低氮节能燃烧器燃烧单元

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109442407A (zh) * 2018-10-12 2019-03-08 陈丽至 一种节能环保炉具
CN109442408A (zh) * 2018-10-12 2019-03-08 陈丽至 一种高燃烧效率的炉具

Also Published As

Publication number Publication date
CN105805743B (zh) 2017-11-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101818901B (zh) 预混合式直接喷射盘
CN1161558C (zh) 低排放物旋涡燃烧器
CN101858605B (zh) 预混合直接喷射器
CN100491823C (zh) 无需催化剂或高温氧化剂促使无焰燃烧的方法和设备
CN102313299B (zh) 用于涡轮机的喷嘴
JP5409779B2 (ja) 低窒素酸化物炉用燃料噴射器
CN100529548C (zh) 燃气涡轮燃烧室的多文丘利管燃料喷射器
CN104508374B (zh) 高能量高燃烧率低污染排放且高传热性的气体燃料燃烧器
JP2011069602A (ja) 燃料噴射器用の内部バッフル
CN101349425B (zh) 用于冷却低NOx燃烧器中的燃烧室/文丘里管的装置/方法
CN104755844B (zh) 具有稀释气体混合器的顺序燃烧
US7908863B2 (en) Fuel nozzle for a gas turbine engine and method for fabricating the same
US2806517A (en) Oil atomizing double vortex burner
US4240784A (en) Three-stage liquid fuel burner
US2531810A (en) Air inlet arrangement for combustion chamber flame tubes
CN102192508B (zh) 沿轴向分级的预混合燃烧室
RU2450211C2 (ru) Трубчатая камера сгорания с ударным охлаждением
CN102401397A (zh) 用于在燃气涡轮喷嘴中混合燃料的装置与方法
CN102330978A (zh) 耐火焰副燃料喷嘴
US6916172B2 (en) Burner apparatus
CN105051458A (zh) 燃烧器以及燃气轮机
CN102454993A (zh) 用于燃烧器的燃料喷嘴
US20200283689A1 (en) Gasification burner
US4453913A (en) Recuperative burner
GB1465505A (en) Thermal incinerator with heat recuperation

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
TA01 Transfer of patent application right
TA01 Transfer of patent application right

Effective date of registration: 20171012

Address after: 100012 Beijing Chaoyang District City, Fu Tong East Street, No. 1 Hospital No. 6 Building 3 unit 23 layer 232701

Applicant after: Beijing JOYOU first energy science and technology limited company

Address before: 130000 378 Putian Road, hi tech Industrial Development Zone, Jilin, Changchun

Applicant before: Mu Ruili

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant