CN108087866A - 一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器,包括燃烧器壳体，所述燃烧器壳体内设有燃烧室和位于燃烧室上方的储能器，所述燃烧室包括连通的一燃室和二燃室，一燃室与燃烧器壳体之间留有缝隙形成进风通道，所述一燃室壁上设有多个一次进气孔，所述进风通道和二燃室连接处形成二次进气孔，所述一燃室和二燃室连接处设有喷射孔，所述二燃室与炉膛之间通过喷嘴砖砌筑在一起，所述喷嘴砖内设有连通二燃室和炉膛的喷嘴和三次进气孔。本发明所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器实现三级燃烧过程，降低燃料与助燃空气混合燃烧时的温度，显著抑制NOx产生得同时，亦非常节能。

Description

一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器
技术领域
本发明涉及工业炉燃烧器技术领域，尤其是涉及一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器。
背景技术
当前，我国一些各热加工工业采用的加热方式多为燃料加热用炉，数量约15万台以上，采用的燃料90％以上为气体燃料.气体燃料经高温燃烧后普遍存在NOx超高的问题，而这正是目前我国特别是华北地区空气严重污染的根源。随着我国对环保要求的提高，对各种热加工燃料炉所用燃烧器废气排放愈来愈严格，特别是对NOx排放极其苛刻，而目前国内使用的燃料烧嘴燃烧后烟气中几乎全部为NOx含量＞300ppm/Nm3以上。而国标要求仅为200ppm/Nm3以下，北京等少数地区≤80mmg/Nm3，因此急需一种燃烧原理创新，使燃料燃烧时能极少产生NOx和高节能燃烧器。
因此急需一种既能降低NOx生成，又能节约燃料的燃烧方法，并且使用这种烧嘴的工业炉，还能获得炉温高均匀性的效果。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，以降低燃烧过程中NOx生成，既节约能源，又保护环境。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，包括燃烧器壳体，所述燃烧器壳体内设有燃烧室和位于燃烧室上方的储能器，所述燃烧室一端与炉膛连通，另一端安装有燃气喷嘴，所述储能器上方设有通气口，所述燃烧室包括连通的一燃室和二燃室，所述一燃室位于储能器正下方,一燃室与燃烧器壳体之间留有缝隙形成进风通道，所述一燃室壁上设有多个一次进气孔，所述进风通道和二燃室连接处形成二次进气孔，所述一燃室和二燃室连接处设有喷射孔，所述二燃室与炉膛之间通过喷嘴砖砌筑在一起，所述喷嘴砖内设有连通二燃室和炉膛的喷嘴和三次进气孔。
进一步的，还包括进气管和排气管，所述进气管和排气管之间设有第一换向阀，所述第一换向阀另外两个接口分别通过第一连接管与两个燃烧器的通气口连接，使两个燃烧器交替进气与排气；所述排气管的另一端连接有第二换向阀，所述第二换向阀另外两个接口分别通过第二连接管与两个燃烧器的通气口连接，使排气交替回流至燃烧器。
进一步的，所述燃烧室为陶瓷或金属燃烧室中的一种；所述储能器为方形或圆形储能器中的一种。
进一步的，所述一次进气孔为圆形通气孔；所述二次进气孔为环缝状或齿形缝状或孔状的一种。
进一步的，所述喷嘴处设有旋流器，所述旋流器为多斜孔或圆孔或矩形孔结构中的一种，且为陶瓷式耐火材料制备所述燃烧器壳体外侧设有保温层。
相对于现有技术，本发明所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器具有以下优势：
本发明所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器包括一燃室、二燃室和炉膛，助燃风分别从一次进气孔，二次进气孔和三次进气孔进入，实现三级燃烧过程，一次进气孔，二次进气孔和三次进气孔的设计科技减缓助燃空气进入的速度，降低燃料与助燃空气混合燃烧时的温度，抑制NOx的产生；同时还包括进气管和排气管，通过第一换向阀和第二换向阀的调节实现助燃空气在两个储能器之间交替进出，以及的助燃空气的循环使用，降低燃料的浓度，进一步抑制NOx的产生，有效减少NOx的生成。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，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为本发明实施例所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器的结构示意图；
图2为本发明实施例所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器工作原理示意图。
附图标记说明：
1-通气口；2-储能器；3-燃气喷嘴；4-一燃室；5-二燃室；6-一次进气孔；7-二次进气孔；8-三次进气孔；9-喷嘴砖；10-炉膛；11-喷嘴；12-保温层；13-第一换向阀；14-第二换向阀；15-进气管；16-排气管；17-第一连接管；18-第二连接管。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“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的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，如图1,图2所示，包括燃烧器壳体，所述燃烧器壳体内设有燃烧室和位于燃烧室上方的储能器2，所述燃烧室一端与炉膛10连通，另一端安装有燃气喷嘴3，所述储能器2上方设有通气口1，所述燃烧室包括连通的一燃室4和二燃室5，所述一燃室4位于储能器2正下方,一燃室4与燃烧器壳体之间留有缝隙形成进风通道，所述一燃室4壁上设有多个一次进气孔6，所述进风通道和二燃室5连接处形成二次进气孔7，所述一燃室4和二燃室5连接处设有喷射孔，所述二燃室5与炉膛10之间通过喷嘴砖9砌筑在一起，所述喷嘴砖9内设有连通二燃室5和炉膛10的喷嘴11和三次进气孔8。
还包括进气管15和排气管16，所述进气管15和排气管16之间设有第一换向阀13，所述第一换向阀13另外两个接口分别通过第一连接管17与两个燃烧器的通气口1连接，使两个燃烧器交替进气与排气；所述排气管16的另一端连接有第二换向阀14，所述第二换向阀14另外两个接口分别通过第二连接管18与两个燃烧器的通气口1连接，使排气交替回流至燃烧器。
所述燃烧室为陶瓷或金属燃烧室中的一种；所述储能器2为方形或圆形储能器中的一种。
所述一次进气孔6为圆形通气孔；所述二次进气孔7为环缝状或齿形缝状或孔状的一种。
所述喷嘴11处设有旋流器，所述旋流器为多斜孔或圆孔或矩形孔结构中的一种，且为陶瓷式耐火材料制备所述燃烧器壳体外侧设有保温层12。
本发明所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器的工作原理为：
本发明所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，使用时由通气口1供入的助燃空气通过储能器2进入燃烧室壳体内的进风通道，一部分助燃空气通过多个一次进气孔6进入一燃室4，燃气由燃气喷嘴3喷入一燃室4，使燃料在一燃室4内燃烧一部分，没完成燃烧的混合物向前，喷入二燃室5，而另一部分助燃空气从二次进气孔7流通到二燃室5与燃气混合物再完成另一部分燃烧，最后仍未燃烬的燃烧混合物从二燃室5出口的喷嘴处喷射到炉膛10内，与炉膛10内空气混合燃烧，炉膛10内的空气部分由弧形的三次进气孔8进入，从而实现多级分步混合燃烧；降低燃料与助燃空气混合燃烧时的温度，有效抑制NOx的产生；
同时本发明所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，助燃空气从进气管15进入第一换向阀13，通过第一连接管17和通气口1进入储能器2，从而进入燃烧室，经过三次燃烧后烟气经另一燃烧器排出，烟气经第一连接管到第一换向阀13，经第一换向阀流通到排气管16，再经第二换向阀14流通到第二连接管，使烟气回流至燃烧器通气口，从而稀释混合气体，降低燃料的浓度，抑制NOx的产生，有效减少NOx的排放。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，包括燃烧器壳体，所述燃烧器壳体内设有燃烧室和位于燃烧室上方的储能器(2)，所述燃烧室一端与炉膛(10)连通，另一端安装有燃气喷嘴(3)，所述储能器(2)上方设有通气口(1)，其特征在于：所述燃烧室包括连通的一燃室(4)和二燃室(5)，所述一燃室(4)位于储能器(2)正下方,一燃室(4)与燃烧器壳体之间留有缝隙形成进风通道，所述一燃室(4)壁上设有多个一次进气孔(6)，所述进风通道和二燃室(5)连接处形成二次进气孔(7)，所述一燃室(4)和二燃室(5)连接处设有喷射孔，所述二燃室(5)与炉膛(10)之间通过喷嘴砖(9)砌筑在一起，所述喷嘴砖(9)内设有连通二燃室(5)和炉膛(10)的喷嘴(11)和三次进气孔(8)。
2.根据权利要求1所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，其特征在于：还包括进气管(15)和排气管(16)，所述进气管(15)和排气管(16)之间设有第一换向阀(13)，所述第一换向阀(13)另外两个接口分别通过第一连接管(17)与两个燃烧器的通气口(1)连接，使两个燃烧器交替进气与排气；所述排气管(16)的另一端连接有第二换向阀(14)，所述第二换向阀(14)另外两个接口分别通过第二连接管(18)与两个燃烧器的通气口(1)连接，使排气交替回流至燃烧器。
3.根据权利要求2所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，其特征在于：所述燃烧室为陶瓷或金属燃烧室中的一种。
4.根据权利要求3所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，其特征在于：所述储能器(2)为方形或圆形储能器中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧室，其特征在于：所述一次进气孔(6)为圆形通气孔。
6.根据权利要求5所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，其特征在于：所述二次进气孔(7)为环缝状或齿形缝状或孔状的一种。
7.根据权利要求1所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，其特征在于：所述喷嘴(11)处设有旋流器，所述旋流器为多斜孔或圆孔或矩形孔结构中的一种，且为陶瓷式耐火材料制备。
8.根据权利要求1所述的一种超低NOx和高节能蓄热式多级燃烧器，其特征在于：所述燃烧器壳体外侧设有保温层(12)。
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