CN108954310A - 低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴 - Google Patents
低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108954310A CN108954310A CN201810950963.6A CN201810950963A CN108954310A CN 108954310 A CN108954310 A CN 108954310A CN 201810950963 A CN201810950963 A CN 201810950963A CN 108954310 A CN108954310 A CN 108954310A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- heat storage
- natural gas
- low nox
- vent hole
- shell
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Withdrawn
Links
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 title claims abstract description 40
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 76
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 claims abstract description 38
- 239000007789 gas Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 21
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 5
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical class [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 3
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 2
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 2
- 239000008246 gaseous mixture Substances 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N nitrogen oxide Inorganic materials O=[N] MWUXSHHQAYIFBG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000011800 void material Substances 0.000 description 2
- TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 6-oxabicyclo[3.2.1]oct-3-en-7-one Chemical compound C1C2C(=O)OC1C=CC2 TVEXGJYMHHTVKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
- F23D14/04—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone induction type, e.g. Bunsen burner
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/62—Mixing devices; Mixing tubes
- F23D14/64—Mixing devices; Mixing tubes with injectors
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
- F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
- F23D14/66—Preheating the combustion air or gas
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23D—BURNERS
- F23D2203/00—Gaseous fuel burners
- F23D2203/007—Mixing tubes, air supply regulation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery
Abstract
低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，涉及热处理燃料工业炉领域，蓄热体安装于垂直的壳体内，空气入口置于蓄热体顶部，蓄热体下方的垂直通风孔连通水平通风孔，水平通风孔的另一端为喇叭形渐宽结构的喷嘴；垂直通风孔与水平通风孔的连接处安装有空气旋流器，天然气管同轴安装在水平通风孔内，天然气管的一端穿过壳体连接天然气进气口，另一端伸出喷嘴外，天然气进气口一端的天然气管内间隔安装有若干个导向叶片，导向叶片由中心轴固定，喷嘴一端的天然气管的管壁上间隔切向开设有若干层天然气喷出口。该烧嘴体积小，功率大，氮氧化物排放少，节能效果好，安装方便。
Description
技术领域
本发明涉及热处理燃料工业炉领域，尤其涉及一种配置在工业炉窑中以天然气为能源的低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴。
背景技术
蓄热式烧嘴（RCB）主要应用于工业燃气领域，是一种通过蓄热球从窑炉烟气中回收热量来预热空气以此达到交替燃烧均匀加热目的的烧嘴，以低NOx排放，很高的燃烧热效率著称。
中国专利CN107420898A公布了一种新型蓄热式平焰烧嘴，包括内部装有蓄热体的中空烧嘴壳体、平焰烧嘴砖、空气入口、点火烧嘴、烧嘴芯和空燃混合头，平焰烧嘴砖一端设有喇叭形渐宽结构的平焰燃烧室，空燃混合头设有一次风通道沿燃气管外缘呈圆周分布，且向燃烧管轴芯方向聚拢，平焰烧嘴砖设有二次风通道沿平焰燃烧室外缘呈圆周分布，且自烧嘴壳体向炉膛方向呈放射状均匀分散，与平焰燃烧室的喇叭形渐宽结构相对应，一次助燃风量约占总量的30-50%，二次助燃风量占总量的50-70%，通过采用特殊的空气分级旋流技术，既不会影响到火焰形成平焰形状，同时稀释燃烧过程中的氧含量，降低火焰的燃烧温度，极大的降低燃烧过程产生的热力型NOx。然而其中存在的不足是，大量燃气与空气在喷嘴处进行混合，且助燃空气量难精确控制，易造成混合不够充分，从而影响到燃烧效率和排放性能。
发明内容
本发明的目的是为了克服上述现有技术的不足，提供一种新型的低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，使空气、天燃气、炉内气体在旋流器的高速旋转的作用下充分混合，并产生分层、分阶的燃烧效果，降低火焰燃烧温度，确保加热效果，实现低氮氧化物的排放。
本发明的技术解决方案是：低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，包括中空的L型壳体、燃烧安全控制组件，蓄热体安装于垂直的壳体内，空气入口置于蓄热体顶部，蓄热体下方的垂直通风孔连通水平通风孔，水平通风孔的另一端为喇叭形渐宽结构的喷嘴，其特征在于所述垂直通风孔与水平通风孔的连接处安装有空气旋流器；天然气管同轴安装在水平通风孔内，所述天然气管的一端穿过壳体连接天然气进气口，另一端伸出喷嘴外；天然气进气口一端的天然气管内间隔安装有若干个导向叶片，所述的导向叶片由中心轴固定，喷嘴一端的天然气管的管壁上间隔切向开设有若干层天然气喷出口。
进一步地，所述垂直通风孔的末端穿过水平通风孔，空气旋流器的旋流孔呈圆环状分布。
进一步地，所述蓄热体相邻侧壳体上开设安装口，方便蓄热体的更换。
进一步地，所述天然气喷出口在天然气管的管壁上成内切圆形状分布。
进一步地，所述蓄热体内部孔洞为蜂窝型，这种结构减少了安装体积，提高蓄热体内部热储存量，同时减轻了烧嘴的体积重量。
进一步地，所述燃烧安全控制组件包括点火器和火焰检测装置，所述的点火器和火焰检测装置分别固定于壳体上并延伸至烧嘴处，用于检测火焰燃烧状态及控制点火器自动点火。
本发明的有益效果在于：通过空气旋流器，使蓄热空气在离心力作用下，高速旋流喷出，并在喷嘴口产生负压涡流，使炉内气体、天燃气、热风空气三者充分混合，分层燃烧；通过天然气旋流管道，使天然气旋转喷出，产生分层、分阶的燃烧效果，最终降低火焰燃烧温度，达到低氮氧化物排放的目的；该烧嘴体积小，功率大，氮氧化物排放少，节能效果好，安装方便。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的使用状态图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示，一种低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，包括中空的L型壳体1、燃烧安全控制组件2，蓄热体3安装于垂直的壳体内，蓄热体3相邻侧壳体上开设安装口13，蓄热体3内部孔洞为蜂窝型，空气入口4置于蓄热体顶部，蓄热体下方的垂直通风孔5连通水平通风孔6，垂直通风孔5的末端穿过水平通风孔6，水平通风孔6的另一端为喇叭形渐宽结构的喷嘴7，垂直通风孔5与水平通风孔6的连接处安装有空气旋流器8，空气旋流器8的旋流孔呈圆环状分布。天然气管9同轴安装在水平通风孔6内，所述天然气管9的一端穿过壳体1连接天然气进气口10，另一端伸出喷嘴7外，天然气进气口10一端的天然气管9内间隔安装有若干个导向叶片11，所述的导向叶片由中心轴14固定，喷嘴7一端的天然气管9的管壁上间隔切向开设有若干层天然气喷出口12，天然气喷出口12在天然气管9的管壁上成内切圆形状分布。
燃烧安全控制组件2包括点火器21和火焰检测装置22，所述的点火器21和火焰检测装置22分别固定于壳体1上并延伸至烧嘴7处，用于检测火焰燃烧状态及控制点火器自动点火。
如图2所示，实际使用时，炉膛左右两侧分别有一对呈镜像分布的新型低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，烧嘴的喷嘴口嵌于炉膛壁中，烧嘴的空气入口、天然气进气口连接控制阀门，并将控制阀门、燃烧安全控制组件与控制系统连接，通过控制系统设定烧嘴工作的周期，使其动作过程为交替进行，例如：炉膛左侧的烧嘴工作时，炉膛右侧的烧嘴排烟；达到设定的切换时间后，炉膛左右两侧烧嘴的工作方式进行切换，此时炉膛右侧的烧嘴工作，炉膛左侧的烧嘴排烟。
经试验测得，炉内烟气温度在1250℃时，预热空气温度可达1100℃，经蓄热体排出的烟气温度低于150℃，排放物中NOx≤150mg/m²。排放物指标满足《工业窑炉大气污染物排放标准》。
具体工作原理：
空气由炉膛一侧的上烧嘴的空气入口进入，空气经过壳体内部蓄热体预热后变为高温空气，被预热后的空气通过垂直通风孔进入空气旋流器中，在旋流器作用下，蓄热空气形成高速旋转气流；天然气由天然气进气口进入，先经过天然气管上的导向叶片的旋流导向作用，再从天然气管的管壁上间隔开设的若干层内切圆式天然气喷出口高速旋转喷出；旋转天然气与旋转空气在喇叭形喷嘴内产生两道旋转混合气高速旋转，混合气在高速旋转作用下产生离心作用形成平展气流，并沿着喇叭形喷嘴口面向周边铺开进行燃烧，旋转气流中心产生负压，使炉内高温燃烧产物回流到喷嘴处，再次燃烧，内层混合处燃烧温度低，外层混合处燃烧温度高，产生逐级分层低温燃烧功能，并将有害排放物充分燃尽，降低烟气排入物中热力型NOx的产生。
燃烧后产生的烟气进入炉膛，在炉膛内流动的烟气进入炉膛另一侧的下烧嘴的喷嘴内，并在炉膛内的热压力下进入到达下烧嘴壳体内的蓄热体，高温烟气将加热蓄热体，并将热量传递给蓄热体后变为低温烟气，经过热交换后产生的低温烟气从下烧嘴的空气入口排出。
通过控制系统，使得各烧嘴周期性地进行上述工作过程。
Claims (6)
1.低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，包括中空的L型壳体、燃烧安全控制组件，蓄热体安装于垂直的壳体内，空气入口置于蓄热体顶部，蓄热体下方的垂直通风孔连通水平通风孔，水平通风孔的另一端为喇叭形渐宽结构的喷嘴，其特征在于，所述垂直通风孔与水平通风孔的连接处安装有空气旋流器；天然气管同轴安装在水平通风孔内，所述天然气管的一端穿过壳体连接天然气进气口，另一端伸出喷嘴外；天然气进气口一端的天然气管内间隔安装有若干个导向叶片，所述的导向叶片由中心轴固定；喷嘴一端的天然气管的管壁上间隔切向开设有若干层天然气喷出口。
2.根据权利要求1所述的低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，其特征在于所述垂直通风孔的末端穿过水平通风孔，空气旋流器的旋流孔呈圆环状分布。
3.根据权利要求1所述的低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，其特征在于所述蓄热体相邻侧壳体上开设安装口。
4.根据权利要求1所述的低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，其特征在于所述天然气喷出口在天然气管的管壁上成内切圆形状分布。
5.根据权利要求1所述的低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，其特征在于所述蓄热体内部孔洞为蜂窝型。
6.根据权利要求1所述的低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴，其特征在于所述燃烧安全控制组件包括点火器和火焰检测装置，所述的点火器和火焰检测装置分别固定于壳体上并延伸至烧嘴处。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810950963.6A CN108954310A (zh) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810950963.6A CN108954310A (zh) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108954310A true CN108954310A (zh) | 2018-12-07 |
Family
ID=64470905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810950963.6A Withdrawn CN108954310A (zh) | 2018-08-21 | 2018-08-21 | 低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108954310A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111981477A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-24 | 南通斐腾新材料科技有限公司 | 一种无氨脱硝蓄热式烧嘴 |
| CN112872715A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-06-01 | 武汉市佳通表面工程技术有限公司 | 一种具有耐磨涂层的生活垃圾破碎机叶片制备方法及叶片 |
| CN112923363A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-06-08 | 张通 | 一种加装催化剂蜂窝体的蓄热式低氮烧嘴 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATA66090A (de) * | 1990-03-21 | 1993-04-15 | Vaillant Gmbh | Verfahren zum umruesten eines brenners |
| JP2005055036A (ja) * | 2003-08-01 | 2005-03-03 | Sumikin Manegement Co Ltd | 蓄熱式バーナ |
| CN101033850A (zh) * | 2006-03-10 | 2007-09-12 | 上海宝信软件股份有限公司 | 空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法 |
| CN102607030A (zh) * | 2012-04-09 | 2012-07-25 | 武汉钢铁(集团)公司 | 双蓄热式燃烧器 |
| CN103742913A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-04-23 | 北京大学 | 一种直喷式燃气无焰燃烧器 |
| CN107420898A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-12-01 | 佛山市科皓燃烧设备制造有限公司 | 一种新型蓄热式平焰烧嘴 |
| CN208859605U (zh) * | 2018-08-21 | 2019-05-14 | 宜兴市华宇窑炉制造有限公司 | 低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴 |
-
2018
- 2018-08-21 CN CN201810950963.6A patent/CN108954310A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATA66090A (de) * | 1990-03-21 | 1993-04-15 | Vaillant Gmbh | Verfahren zum umruesten eines brenners |
| JP2005055036A (ja) * | 2003-08-01 | 2005-03-03 | Sumikin Manegement Co Ltd | 蓄熱式バーナ |
| CN101033850A (zh) * | 2006-03-10 | 2007-09-12 | 上海宝信软件股份有限公司 | 空气单预热分立式换向阀蓄热烧嘴的控制方法 |
| CN102607030A (zh) * | 2012-04-09 | 2012-07-25 | 武汉钢铁(集团)公司 | 双蓄热式燃烧器 |
| CN103742913A (zh) * | 2014-01-16 | 2014-04-23 | 北京大学 | 一种直喷式燃气无焰燃烧器 |
| CN107420898A (zh) * | 2017-07-28 | 2017-12-01 | 佛山市科皓燃烧设备制造有限公司 | 一种新型蓄热式平焰烧嘴 |
| CN208859605U (zh) * | 2018-08-21 | 2019-05-14 | 宜兴市华宇窑炉制造有限公司 | 低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111981477A (zh) * | 2020-08-13 | 2020-11-24 | 南通斐腾新材料科技有限公司 | 一种无氨脱硝蓄热式烧嘴 |
| CN112872715A (zh) * | 2020-12-24 | 2021-06-01 | 武汉市佳通表面工程技术有限公司 | 一种具有耐磨涂层的生活垃圾破碎机叶片制备方法及叶片 |
| CN112923363A (zh) * | 2021-03-02 | 2021-06-08 | 张通 | 一种加装催化剂蜂窝体的蓄热式低氮烧嘴 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN101725969B (zh) | 一种低NOx煤粉燃烧器 | |
| CN208859605U (zh) | 低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴 | |
| CN202012913U (zh) | 一种新型烟气自回流贫氧燃烧器 | |
| CN108954310A (zh) | 低氮氧化物蓄热式平焰烧嘴 | |
| CN107420898A (zh) | 一种新型蓄热式平焰烧嘴 | |
| CN206648031U (zh) | 无焰喷氧低氮氧化物烧嘴 | |
| CN202647790U (zh) | 一种废液废气焚烧炉 | |
| CN202002096U (zh) | 水煤浆低氮旋流燃烧器 | |
| CN203848290U (zh) | 一种预混燃气正压燃烧的节能蒸汽发生器 | |
| CN201606876U (zh) | 一种低NOx煤粉燃烧器 | |
| CN205481038U (zh) | 一种蓄热式废气焚烧炉 | |
| CN205783054U (zh) | 基于烟气预热空气的燃烧器 | |
| CN208901632U (zh) | 一种新型节能热风炉 | |
| CN107906516A (zh) | 一种空气/燃气双预热的连续式自身蓄热无焰燃烧器 | |
| CN208859604U (zh) | 用于燃气锅炉烟气回流内外双循环低氮燃烧器与燃气锅炉 | |
| CN103953928A (zh) | 一种预混燃气正压燃烧的节能燃烧器和蒸汽发生器 | |
| CN208025504U (zh) | 一种煤粉燃烧器 | |
| CN108759084A (zh) | 一种新型节能热风炉 | |
| CN205782931U (zh) | 旋流式燃烧炉 | |
| CN209638997U (zh) | 改进型烟气回用蓄热式烧嘴 | |
| CN210462995U (zh) | 一种蓄热式烟气再循环烧嘴及燃烧系统 | |
| CN210566301U (zh) | 一种锅炉高温烟气再循环fgr蝶阀控制系统 | |
| CN204176635U (zh) | 双调风煤粉燃烧器顶置的锅炉 | |
| CN208567108U (zh) | 一种立式三回程锅炉 | |
| CN109579004A (zh) | 一种低温低NOx天然气燃烧系统及燃烧方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20181207 |