CN109442412A - 一种结构新型的低氮燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种结构新型的低氮燃烧装置，主体包含有圆筒状喉口，设置在喉口筒腔内/外的燃气喷枪，设置在喉口轴心位置上的中心筒、设置在中心筒近前端部的稳焰器及由喉口筒腔充任的助燃风通道，特征在于还设置有便于喉口端口附近实现烟气内循环的燃气/助燃空气/再循环烟气的混合气流通道，中心筒的前端部及稳焰器均设置在喉口端口外侧，使中心火焰稳燃且位于喉口端口外侧，避免了现有在喉口内点火燃烧而生成NOx的机率，由主助燃空气和主燃气汇流至混合气流通道时喷出形成的高速气流将周围高温烟气吸卷至混合气流通道、混合并参与后续低氮燃烧，实现在喉口端口附近区域的烟气内循环，从而在总体上降低锅炉的NOx生成量，确保满足环保低氮排放要求。
Description
技术领域
本发明涉及燃气低氮燃烧构件技术领域，特别是一种结构新型、能避免在喉口内产生热量集中的燃烧火焰和有助于在喉口区域实现烟气内循环的低氮燃烧装置。
背景技术
随着社会科技的进步和人们环保意识的增强，对于工业燃气锅炉排放的废气会引发环境污染的问题日趋受到重视。近几年来，业界对于在高热值工业燃气锅炉燃烧系统中引入烟气再循环技术后可以带来既可以降低燃烧区域高温峰值、又可以降低燃烧区气体的氧含量，进而有效降低热力型和燃料型氮氧化物生成量的积极技术效果形成了共识，而且普遍采用了低氮燃烧器与烟气外循环技术相结合、对现有的燃气锅炉进行技术改造的方法加以实施，基本上能使燃气锅炉NOx的排放降低至30mg/Nm3的环保标准排放要求。其中，所述的烟气外循环技术是通过从锅炉尾部烟道低温段上抽取部分烟气返回送到燃烧器喉口附近与助燃空气混合实现的，由于返回烟气的温度和含氧量均相对较低，故与助燃空气混合后可有效降低燃烧助燃气体中的含氧量和燃烧温度，从而抑制NOx的生成量。典型的传统低氮燃烧装置结构如图1所示，主体包含圆筒状喉口1、设置在喉口筒腔内/外的若干燃气喷枪2、设置在喉口筒腔轴心位置上的中心筒3、设置在中心筒3近前端部上的稳焰器4及由喉口筒腔充任的助燃风通道5。由于中心筒3的前端部及稳焰器4均位于燃烧器喉口1腔口内侧，使燃料点火后在氧含量充足的环境中燃烧，由此产生的热量均集中在喉口腔内无法及时释放，也无法通过辐射放热方式将热量向炉膛内释放，故会导致形成易产生NOx的局部高温点，从而影响燃气锅炉的低NOx排放达标要求；且由于在结合引用烟气外循环技术时，必须要在锅炉尾部与喉口区域之间增加设置包括烟气再循环管道、烟混箱、再循环风机等设施，使系统结构相对比较复杂，不仅设置难度大且成本也较高。所以，从经济性和实用性角度考虑均欠理想。
发明内容
本发明的目的是要克服现有低氮燃烧装置所存在的不足，提供一种结构新型且相对比较简单合理、既能避免燃气在喉口腔内燃烧、又便于在喉口附近区域实现烟气内循环的低氮燃烧装置。
本发明结构新型的低氮燃烧装置，主体包含有圆筒状喉口、设置在喉口筒腔内/外的若干燃气喷枪、设置在喉口筒腔轴心位置上的中心筒、设置在中心筒近前端部上的稳焰器及由喉口筒腔充任的助燃风通道，特征在于还包含设置有燃气/助燃空气/再循环烟气的混合气流通道，其中：
所述的稳焰器具有导气、隔热和气流导向的功能，主体呈圆盘状，上设有周围弯折边、中心限位安装孔和若干通气小孔；
所述的中心筒具有供送点火燃气的功能，包含有中心筒腔和前端喷气口；
所述的中心筒的前端部伸置在喉口端口的外侧，其近前端部上限位固定套设有所述的稳焰器；
所述的燃气/助燃空气/再循环烟气的混合气流通道由套设在中心筒近前端部上的稳焰器的周围弯折边与喉口端口边沿间的相对狭小间隙充任；
工作时，大部分主燃烧燃气由所述的燃气喷枪送入，小部分点火燃气由所述的中心筒腔送入，助燃空气由所述的助燃风通道送入；由中心筒腔送入的点火燃气经所述的前端喷气口喷出后被点燃、形成位于稳焰器外侧的中心火焰；所述的由助燃风通道送入的助燃空气，其小部分为中心火焰的助燃空气，经稳焰器上所述的通气小孔流向外侧，其大部分为主燃助燃空气，在稳焰器盘面的导引下随同燃气喷枪喷出的燃气汇流至所述的混合气流通道混合、并形成具有吸卷周围气体功能的高速负压气流，将周围燃烧产生的高温烟气卷吸至燃烧器喉口的混合气流通道区域，混合后参与燃料的低氧含量燃烧，实现在喉口区域附近的烟气内循环。
基于上述构思的本发明结构新型的低氮燃烧装置，由于将稳焰器和中心筒的前端部均设置在喉口端口外侧，并在稳焰器盘面上设置了便于少量助燃空气穿越的通气小孔，在稳焰器边沿上增加设置了便于将助燃空气和燃气导引汇流至相对狭小混合气流通道中的弯折边，由此带来了稳燃能力强、杜绝喉口内生成NOx的机率、和能在喉口区域实现烟气内循环、有助于从总体上降低NOx生成量，确保引用本低氮燃烧装置的燃气锅炉能满足环保低氮排放要求的积极技术效果，具有结构简单且科学合理、工作可靠、有效工作寿命长和降氮效果显著的特点，是现有低氮燃烧装置领域的一大创新设计，具有很强的实用性和广阔的市场应用前景。
附图说明
图1是与本发明相关的现有低氮燃烧装置的基本结构示意图；
图2是本发明实施例基本结构示意图；
图3是图2的A向视图；
图4是本发明实施例中稳焰器结构示意图；
图5是本发明实施例的工作状态示意图。
图中：
1.喉口 11.喉口端口 2.燃气喷枪 3.中心筒 31.中心筒腔
32.前端喷气口 4.稳焰器 41.周围弯折边 42.中心限位安装孔
43.通气小孔 5.助燃风通道 6.混合气流通道。
具体实施方式
下面结合附图和典型实施例对本发明作进一步说明。
在图2、图3、图4和图5中，本发明结构新型的低氮燃烧装置，主体包含有圆筒状喉口1、设置在喉口筒腔内/外的若干燃气喷枪2、设置在喉口筒腔轴心位置上的中心筒3、设置在中心筒3近前端部上的稳焰器4及由喉口筒腔充任的助燃风通道5，特征在于还包含设置有燃气/助燃空气/再循环烟气的混合气流通道6，其中：
所述的稳焰器4具有导气、隔热和气流导向的功能，主体呈圆盘状，上设有周围弯折边41、中心限位安装孔42和若干通气小孔43；
所述的中心筒3具有供送点火燃气的功能，包含有中心筒腔31和前端喷气口32；
所述的中心筒3的前端部伸置在喉口端口11的外侧，其近前端部上限位固定套设有所述的稳焰器4；
所述的燃气/助燃空气/再循环烟气的混合气流通道6由套设在中心筒3近前端部上的稳焰器4的周围弯折边41与喉口端口11边沿间的相对狭小间隙充任；
工作时，大部分主燃烧燃气由所述的燃气喷枪2送入，小部分点火燃气由所述的中心筒腔31送入，助燃空气由所述的助燃风通道5送入；由中心筒腔31送入的点火燃气经所述的前端喷气口32喷出后被点燃、形成位于稳焰器4外侧的中心火焰；所述的由助燃风通道5送入的助燃空气，其小部分为中心火焰的助燃空气，经稳焰器4上所述的通气小孔43流向外侧，其大部分为主燃助燃空气，在稳焰器4盘面的导引下随同燃气喷枪2喷出的燃气汇流至所述的混合气流通道6混合、并形成具有吸卷周围气体功能的高速负压气流，将周围燃烧产生的高温烟气卷吸至燃烧器喉口1的混合气流通道6区域，混合后参与燃料的低氧含量燃烧，实现在喉口区域附近的烟气内循环。
Claims (1)
1.一种结构新型的低氮燃烧装置，主体包含有圆筒状喉口（1）、设置在喉口筒腔内/外的若干燃气喷枪（2）、设置在喉口筒腔轴心位置上的中心筒（3）、设置在中心筒（3）近前端部上的稳焰器（4）及由喉口筒腔充任的助燃风通道（5），其特征在于还包含设置有燃气/助燃空气/再循环烟气的混合气流通道（6），其中：
所述的稳焰器（4）具有导气、隔热和气流导向的功能，主体呈圆盘状，上设有周围弯折边（41）、中心限位安装孔（42）和若干通气小孔（43）；
所述的中心筒（3）具有供送点火燃气的功能，包含有中心筒腔（31）和前端喷气口（32）；
所述的中心筒（3）的前端部伸置在喉口端口（11）的外侧，其近前端部上限位固定套设有所述的稳焰器（4）；
所述的燃气/助燃空气/再循环烟气的混合气流通道（6）由套设在中心筒（3）近前端部上的稳焰器（4）的周围弯折边（41）与喉口端口（11）边沿间的相对狭小间隙充任；
工作时，大部分主燃烧燃气由所述的燃气喷枪（2）送入，小部分点火燃气由所述的中心筒腔（31）送入，助燃空气由所述的助燃风通道（5）送入；由中心筒腔（31）送入的点火燃气经所述的前端喷气口（32）喷出后被点燃、形成位于稳焰器（4）外侧的中心火焰；所述的由助燃风通道（5）送入的助燃空气，其小部分为中心火焰的助燃空气，经稳焰器（4）上所述的通气小孔（43）流向外侧，其大部分为主燃助燃空气，在稳焰器（4）盘面的导引下随同燃气喷枪（2）喷出的燃气汇流至所述的混合气流通道（6）混合、并形成具有吸卷周围气体功能的高速负压气流，将周围燃烧产生的高温烟气卷吸至燃烧器喉口（1）的混合气流通道（6）区域，混合后参与燃料的低氧含量燃烧，实现在喉口区域附近的烟气内循环。
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