CN112648613B - 用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器及无焰燃烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器及无焰燃烧方法，方法包括通过空气接头向燃烧器内注入一级空气，控制一级燃烧的空气过量系数为0.7‑0.8；向燃气喷管的外环喷管中通入燃气，同时点火，外环喷管中通入的燃气与一级空气在下燃烧室内进行一级欠氧燃烧；向一级空气的耗尽区注入二级空气，空气流量按一级燃烧、二级燃烧总空气过量系数大于1计算；打开调节阀，燃气喷管的内环喷管向燃烧室喷射燃气，在下燃烧室内进行二级燃烧，一级燃烧产物富集在内环喷管喷射的燃气的射流边界附近，燃烧和稀释下燃烧室内二级空气，在燃烧区满足高温低氧条件，抑制氮氧化物生成。

Description

用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器及无焰燃烧方法

技术领域

本发明涉及环形套筒窑技术领域，尤其涉及一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器及无焰燃烧方法。

背景技术

环形套筒是一种较先进的石灰煅烧装置，其中环形套筒窑的下燃烧室燃烧器的典型结构为公知公用技术，其中，一次空气和燃气分别从空气接头和燃气接头进入燃烧器。在空气通道和燃气通道都设有旋流片，使得两种气体在离开喷口后都具有切向速度分量以利于空气和燃气的快速混合燃烧。同时旋转气流可以在喷口附近的中心区域形成低压区使燃烧产生的高温气体向喷口回流以稳定火焰。此燃烧器的缺点有：

1、当燃烧器在远离设计工况下工作时，燃烧不稳定；例如新建或大修后点火和升温初期由于要求温度较低，燃气注入量远少于设计工况的燃气输入量使得燃气喷出速度偏低从而导致火焰不稳定；在这种情况下燃烧器极易脱火或者因火焰探测器检测不到紫外光而触发安全保护装置切断燃气气源；

2、燃烧温度场不均匀，存在局部高温区，易产生氮氧化物。

在公开号为CN2937979Y的实用新型专利中公开了一种煅烧低热值燃气的环形套筒窑，通过增加低热值燃气的供给量来弥补入窑总热量的不足，但带来的问题是燃烧产物增加导致炉窑热效率降低。更重要的是因为热值的限制，低热值燃气的燃烧温度不可能达到正常热值燃气的燃烧温度。而靠气-气引射器驱动的并流煅烧带烟气量有一个上限，当烟气温度过低时将不能提供额定产量下石灰石完全分解所需要的热量。

此外，现有弥补燃气热值过低的一个通常做法是向低热值燃气中添加高热值燃气。但环形套筒窑上燃烧室为了抑制燃烧温度而采用欠氧燃烧，燃气热值越高过剩的燃气越多。未燃尽的高热值燃气在料层中继续燃烧有可能导致上部煅烧带和预热带因局部高温而结瘤。以CO为主要可燃成分的燃料为例，通常热值为3500kJ/m³的燃气即可满足上燃烧室燃烧的需要。而下燃烧室中由于助燃气体中包含全部的驱动空气，过量空气系数接近2。要获得满足石灰煅烧所需要的燃烧温度，对燃气热值的要求相对较高，一般不能低于6500kJ/m³，上燃烧室要3500 kJ/m³以上，则低热值就是指3500 kJ/m³至6500 kJ/m³，如果热值低于6500 kJ/m³就要加高热值燃气。加高热值燃气的原则是燃烧温度不低于6500 kJ/m³的转炉煤气。

发明内容

技术目的：针对现有技术中无法在调节燃气热值的同时抑制氮氧化物的产生的缺陷，本发明公开了一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器及无焰燃烧方法，通过独立的两个接口将燃气经燃烧器送入燃烧室中，进行燃料和空气分级燃烧，一级燃烧为欠氧燃烧以还原氮氧化物，二级燃烧为无焰燃烧以抑制氮氧化物生成。

技术方案：针对上述技术目的，本发明提供了以下技术方案。

一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器，包括燃气接头、燃气喷管、空气接头燃烧器喷口，燃气接头与燃烧器喷口通过燃气喷管连通，燃气喷管的进气端连通燃气接头，出气端连通燃烧器喷口；燃气喷管外周靠近燃烧器喷口的一侧设有空气接头，所述燃气喷管是由两根同轴圆管组成的套管结构，其中内套管为内环喷管，内、外套管之间的夹层为外环喷管；

所述燃气接头包括高热值燃气接管、普通燃气接管、三通切换装置、第一环形空腔和第二环形空腔，第二环形空腔和第一环形空腔依次同轴套设在燃气喷管外，第一环形空腔和第二环形空腔的出气端与燃气喷管之间设置三通切换装置，所述三通切换装置用于控制第一环形空腔和第二环形空腔与燃气喷管的外环喷管的通断，高热值燃气接管与第一环形空腔的进气端连通，普通燃气接管包括内管道和外管道，普通燃气接管的径向截面为两个内切的圆，内管道的出气端与燃气喷管的内环喷管连通，内管道和外管道之间的夹层与第二环形空腔的进气端连通；所述普通燃气接管的内管道中设置带密闭功能的调节阀，内管道和外管道之间设置测量夹层内燃气流速的弯管。

优选地，所述外环喷管用平行于轴线的隔板沿圆周分隔成若干个独立的通道，每个通道由一个三通切换装置单独控制。

优选地，所述弯管的一端与普通燃气接管外管道的管壁外部连通，弯管的另一端的开口置于内管道和外管道之间的夹层中，面向来流方向，用于测量夹层内的燃气流速。

优选地，还包括稳焰环，所述稳焰环设置于靠近燃烧器喷口的燃气喷管外环喷管出口处。

一种用于环形套筒窑下燃烧室的无焰燃烧方法，采用以上任一所述的一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器，包括以下步骤：

S1、通过空气接头向燃烧器内注入一级空气，控制一级燃烧的空气过量系数为0.7-0.8；

S2、向燃气喷管的外环喷管中通入燃气，同时点火，外环喷管中通入的燃气与一级空气在下燃烧室内进行一级欠氧燃烧，一级欠氧燃烧形成还原气氛，将燃烧生成的氮氧化物还原为O₂和N₂，燃气流量为燃烧器满负荷运行时总燃气流量的20%-25%；

S3、向一级空气的耗尽区注入二级空气，二级空气由喷射管引入的驱动空气和驱动空气引射的循环气体混合而成；空气流量按一级燃烧、二级燃烧总空气过量系数大于1计算；

S4、打开调节阀，燃气喷管的内环喷管向燃烧室喷射燃气，在下燃烧室内进行二级燃烧，一级燃烧产物富集在内环喷管的射流范围内，燃烧和稀释下燃烧室内二级空气，抑制氮氧化物生成。

优选地，所述无焰燃烧方法中包含单/双燃料模式的切换：

在单燃料模式下，步骤S2中所述外环喷管中通入的燃气为低热值燃气，即三通切换装置控制普通燃气接管中的低热值燃气通入外环喷管中，步骤S4中所述内环喷管中通入的燃气为低热值燃气，即普通燃气接管中的低热值燃气通入内环喷管中；

在双燃料模式下，步骤S2中所述外环喷管中通入的燃气为高热值燃气，即三通切换装置控制高热值燃气接管中的高热值燃气通入外环喷管中，步骤S4中所述内环喷管中通入的燃气为低热值燃气，即普通燃气接管中的低热值燃气通入内环喷管中。

优选地，所述调节阀用于控制燃气喷管的内环喷管的燃气流量。

有益效果：

1、本发明提高了燃烧器的调节比，可在保证稳定燃烧的前提下大范围调节燃烧器负荷提升炉窑运行的经济性；

2、本发明中，下燃烧室用双燃料燃烧器使上、下燃烧室燃气平均热值合理配置，有效利用低热值燃气和改善炉窑热工状况，有利于燃气资源的综合利用；通过独立的两个接口将高热值燃气和普通热值燃气经燃烧器送入下燃烧室中，进行燃料和空气分级燃烧，一级燃烧为欠氧燃烧以还原氮氧化物，二级燃烧为无焰燃烧以抑制氮氧化物生成；无焰燃烧方法在空气过量系数远大于1的条件下实现了低NOx生成；

3、本发明还实现单/双燃料的切换，通过三通切换装置控制第一环形空腔、第二环形空腔与第二燃气通道的通断过程实现；

4、本发明通过弯管与压力测量仪相连，可以实时检测燃气管压力值，通过调节阀控制燃气流量，使得压力测量仪读出的值保持不变，及时稳定输入的燃气流量，同时通过调节阀的控制也可实现燃烧器负荷的大范围调节；本发明还在燃烧器喷口处设置稳焰环，在强化燃烧器喷口喷出的燃气对一级空气的卷吸的同时，在喷口附近形成回流以稳定火焰。

附图说明

图1为本发明的总结构示意图；

其中，1为燃气接头，2为高热值燃气接管，3为三通切换装置，4为燃气喷管，5为稳焰环，6为空气接头，7为弯管，8为普通燃气接管，9为调节阀，10为中心管，11为燃烧器喷口；A为第一环形空腔，B为第二环形空腔；

图2a为图1中三通切换装置中高热值燃气接通时示意图；

图2b为图1中三通切换装置中普通燃气接通时示意图；

其中21为外套筒，22为内套筒；

图3为图1中稳焰环的放大图；

图4为三通切换装置的另一种结构示意图；

图5为本发明无焰燃烧方法中环形套筒窑下燃烧室纵、横截面的剖面以及下燃烧室中各种气流的示意图；

其中，61为驱动空气，62为喷射管，63为二级助燃剂，64为一级燃烧的产物，65为低热值燃气，66为燃烧器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明做进一步的说明和解释。

本发明公开了一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器及无焰燃烧方法，在本实施方式中，如附图1所示，一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器，包括燃气接头1、燃气喷管4、空气接头6、中心管10和燃烧器喷口11，中心管10外周套设燃气喷管4，中心管10一端设置燃气接头1，另一端设置燃烧器喷口11，燃气接头1与燃烧器喷口11通过燃气喷管4连通，燃气喷管4的进气端连通燃气接头1，出气端连通燃烧器喷口11；中心管10靠近燃烧器喷口11的一侧设有空气接头6，燃气喷管4是由两根同轴圆管组成的套管结构，其中内套管为内环喷管，内、外套管之间的夹层为外环喷管；所述燃气接头1包括高热值燃气接管2、普通燃气接管8、三通切换装置3、第一环形空腔A和第二环形空腔B，第二环形空腔B和第一环形空腔A依次同轴套设在燃气喷管4外，第一环形空腔A和第二环形空腔B的出气端与燃气喷管4之间设置三通切换装置3，第一环形空腔A和第二环形空腔B通过三通切换装置3控制与燃气喷管4的外环喷管的通断，高热值燃气接管2与第一环形空腔A的进气端连通。普通燃气接管8包括内管道和外管道，普通燃气接管8的径向截面为两个内切的圆，内管道的出气端与燃气喷管4的内环喷管连通，内管道和外管道之间的夹层与第二环形空腔B的进气端连通；所述普通燃气接管8的内管道中设置带密闭功能的调节阀9。普通燃气接管8的内切圆设置，体积小、强度大、阻力小、压损小、风速稳定、流畅；圆管相切的设计易加工，结构过渡设计合理，气流的阻力小。

本发明提高了燃烧器的调节比，可在保证稳定燃烧的前提下大范围调节燃烧器负荷提升炉窑运行的经济性。

外环喷管用平行于轴线的隔板沿圆周分隔成若干个独立的通道，每个通道由一个三通切换装置3单独控制。在一些实施例中，外环喷管用平行于轴线的隔板沿圆周分隔成4-6个独立的通道，设置4-6个三通切换装置3，每个通道由一个三通切换装置3单独控制。

此外，所述燃烧器中还包括弯管7和稳焰环5，所述弯管7的一端与普通燃气接管8外管道的管壁外部连通，通过测压接头与压力测量仪相连；弯管7的另一端的开口置于内管道和外管道之间的夹层中，面向来流方向，用于测量夹层内的燃气流速。弯管7按皮托管的原理设计，用以测量该位置燃气的流速。使用时先将带密闭功能的调节阀9关闭，然后利用窑体的流量计和流量控制阀将进入燃烧器的燃气流量控制在燃烧器喷口11的额定流量并读出测压管的压力值。当进入燃烧器的流量变化时，改变调节阀9的阀板开度使测压管读出的值保持不变，从而使第二喷口的燃气流量基本稳定。本发明通过弯管与压力测量仪相连，可以实时检测燃气管压力值，通过调节阀控制燃气流量，使得压力测量仪读出的值保持不变，及时稳定输入的燃气流量，同时通过调节阀的控制也可实现燃烧器负荷的大范围调节。

如附图3所示，稳焰环5设置于靠近燃烧器喷口11的燃气喷管4外环喷管出口处，用于强化燃烧器喷口喷出的燃气对一级空气的卷吸并在燃烧器喷口附近形成回流以稳定火焰。

套筒窑里可以使用的气体燃料一般有天然气、焦炉煤气、转炉煤气、高炉煤气和电石炉气；下燃烧室最低需要热值为6500 kJ/Nm³的燃气，本发明中所述的高热值燃气指与热值低于6500 kJ/Nm³的燃气混合（不超过25%），达到热值高于6500 kJ/Nm³的同样效果的燃气。

燃料分高热值燃气和低热值燃气，一方面可以同时煅烧不同热值燃气，另一个是燃气分级，解决套筒窑局部高温造成氮氧化物大量生成的问题。另外，还可实现大范围调节能力，比如因生产需要，需要降低产量，并维持在一个较低的水平，如果用现有结构的烧嘴，会存在烧嘴压力过低，出口风速低，煅烧效果不理想，甚至出现回火等现象。而本发明的结构中，可以采用单独通道的形式，降低煤气用量，但是不降低煤气的速度，可以保证很好的煅烧效果。

三通切换装置3包括外套筒21和内套筒22，所述外套筒21和内套筒22的底部均与第二燃气通道4连通，外套筒21和内套筒22在第一环形空腔A和第二环形空腔B的相应高度处各设置通孔，外套筒21或内套筒22在转动过程中实现第一环形空腔A和第二环形空腔B的切换控制

如附图2a和附图2b所示，三通切换装置3包括外套筒21和内套筒22，所述外套筒21和内套筒22的底部均与燃气喷管4的外环喷管连通，外套筒21和内套筒22在第一环形空腔A和第二环形空腔B的相应高度处各设置通孔，外套筒21或内套筒22在转动过程中实现第一环形空腔A和第二环形空腔B的切换控制。

附图4为三通切换装置2的另一种结构。外套筒21在第一环形空腔A或第二环形空腔B对应的高度上开两个缺口，并且关于燃烧器的纵截面对称布置。与缺口不在同一高度上的另一环形空腔通过一个相对本空腔密闭的通道与其中一个缺口连通。内套筒22在与外套筒21缺口对应的高度上只开一个缺口，转动内套筒22就可实现两种燃气的切换。附图4所示为接通环形空腔A的情形。除了上述两种方案外，还可用内套筒相对于外套筒轴向移动来实现三通切换装置2的内外套筒切换。另外在流体输送领域三通阀是比较常见的装置，结构特点也多种多样。例如借鉴淋浴用混水阀的原理设计的三通装置也可用于本燃烧器的燃气切换。

本发明还提供了一种用于环形套筒窑下燃烧室的无焰燃烧方法，采用以上任一所述的一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器，包括以下步骤：

S1、关闭调节阀9，向高热值燃气接管2中通入高热值燃气，向普通燃气接管8通入低热值燃气，通过空气接头6向燃烧器内注入一级空气，控制一级燃烧的空气过量系数为0.7-0.8；

S2、根据单/双燃料模式通过三通切换装置3向燃气喷管4的外环喷管中通入燃气，同时点火，外环喷管中通入的燃气与一级空气经燃烧器喷口11喷出后在环形套筒窑的下燃烧室内进行一级欠氧燃烧，一级欠氧燃烧形成还原气氛，将燃烧生成的氮氧化物还原为O₂和N₂，燃气流量为燃烧器满负荷运行时总燃气流量的20%-25%；

S3、向下燃烧室内一级空气的耗尽区注入二级空气，二级空气由环形套筒窑内引入的驱动空气和驱动空气引射的循环气体混合而成；空气流量按一级燃烧、二级燃烧总空气过量系数大于1计算；

S4、打开调节阀9，燃气喷管4的内环喷管经燃烧器喷口11向下燃烧室喷射燃气，在下燃烧室内进行二级燃烧，一级燃烧产物富集在内环喷管喷射的燃气的射流边界附近，燃烧和稀释下燃烧室内二级空气，在套筒窑内的燃烧器满足高温低氧条件，抑制氮氧化物生成。内环喷管喷射的燃气具体是指内环喷管经燃烧器喷口11向下燃烧室喷射的燃气。

一级欠氧燃烧形成还原气氛，此时过量空气系数为0.7~0.8，将燃烧生成的氮氧化物还原为O₂和N₂，二级无焰燃烧抑制氮氧化物生成，循环气体和驱动空气的混合气体中O₂浓度为17%~19%，经过一级燃烧产物混合稀释后燃烧区的O₂浓度可低于15%。考虑到二次助燃气体是沿蜗壳形燃烧室切线方向旋转，有一部分烟气会回流，实际上燃烧区的O₂浓度更低。在稳定运行时环形套筒窑下燃烧室内的温度高于1100℃。因此二级燃烧满足高温低氧燃烧条件。高温低氧燃烧过程由于氧浓度极低，所以不易生成氮氧化物。本发明通过独立的两个接口将高热值燃气和普通燃气经燃烧器送入燃烧室中，进行燃料和空气分级燃烧，一级燃烧为欠氧燃烧以还原氮氧化物，二级燃烧为无焰燃烧以抑制氮氧化物生成。

需要说明的是，一级空气在最外层，一级空气首先是与外环喷管经燃烧器喷口11喷射的燃气接触，进行一级欠氧燃烧，此过程中，内环喷管经燃烧器喷口11喷射的燃气被外环喷管经燃烧器喷口11喷射的燃气隔开，直至一级燃烧后，内环喷管经燃烧器喷口11喷射的燃气接触到被一级燃烧产物稀释的二级空气时才进行二级无焰燃烧，二级空气由环形套筒窑内引入的驱动空气和驱动空气引射的循环气体混合而成。

单/双燃料模式下均能实现本发明所述的一种用于环形套筒窑下燃烧室的无焰燃烧方法。

无焰燃烧方法中包含单/双燃料模式的切换：

在单燃料模式下，步骤S2中所述外环喷管中通入的燃气为低热值燃气，即三通切换装置3控制普通燃气接管8中的低热值燃气通入外环喷管中，步骤S4中所述内环喷管中通入的燃气为低热值燃气，即普通燃气接管8中的低热值燃气通入内环喷管中；

在双燃料模式下，步骤S2中所述外环喷管中通入的燃气为高热值燃气，即三通切换装置3控制高热值燃气接管2中的高热值燃气通入外环喷管中，步骤S4中所述内环喷管中通入的燃气为低热值燃气，即普通燃气接管8中的低热值燃气通入内环喷管中。

具体过程为：

单/双燃料模式选择：通过三通切换装置3控制第一环形空腔A与第二环形空腔B的连通与关断，双燃料模式下，第一环形空腔A与燃气喷管4的外环喷管连通，关断第二环形空腔B；单燃料模式下，第二环形空腔B与燃气喷管4的外环喷管连通，关断第一环形空腔A。

当燃气热值较低时，只对下燃烧室添加高热值燃气而上燃烧室仍然燃烧低热值燃气能够获得更加理想的煅烧工艺效果。在下燃烧室中如果将高、低热值的燃气进行浓淡分级燃烧则效果更佳。

以双燃料模式为例，本发明中通过两个独立的通道将高、低热值燃气分别由一个外环喷管和一个由外环喷管所包围的内环喷管送进燃烧室。如附图5所示，高热值燃气首先与一级空气混合进行第一级燃烧，即一级欠氧燃烧。然后一级燃烧的产物64连同由内环喷管喷出的低热值燃气65与二级空气63反应燃烧直至燃尽。二级空气63是由环形套筒窑的喷射管62引入的驱动空气61和驱动空气61引射的循环气体63混合而成。当不需要添加高热值燃气时，可以利用燃烧器66上的三通切换装置3进行切换，在外环喷管中通入普通燃气。两个通道向燃烧室输送同样的燃气，仍然采用空气、燃气分级燃烧方式。

为抑制NOx的生成应避免高温高氧在同一区域同时存在。在以上两种情形中一级燃烧的空气过量系数为0.7~0.8，因此在一级燃烧区域形成了还原气氛。在还原气氛中，部分燃烧生成的NOx被还原为O2和N2。在进入二级燃烧区时，附图5所示的无氧、贫燃的一级燃烧的产物64富集在内环喷管的射流边界附近，因此先于内环喷管喷出的低热值燃气65与二次助燃剂63相遇。循环气体63和驱动空气61的混合气体中O2浓度为17%~19%，经过一级燃烧的产物64混合稀释后燃烧区的O2浓度可低于15%。考虑到二次助燃剂63是沿蜗壳形燃烧室切线方向旋转，有一部分烟气会回流，实际上燃烧区的O2浓度更低。在稳定运行时环形套筒窑下燃烧室内的温度高于1100℃。因此二级燃烧满足无焰燃烧需要的高温低氧条件。二级燃烧属于即混即燃的扩散燃烧，燃烧产物进一步稀释了助燃气体的氧浓度。随着射流的发展，各种气体相互卷吸、混合，当氧分子与内环燃气相遇时其燃烧环境满足深度无焰燃烧的条件。高温低氧燃烧气氛由于氧浓度极低，所以不易生成NOx。

本发明中，下燃烧室用双燃料燃烧器使上、下燃烧室燃气平均热值合理配置，有效利用低热值燃气和改善炉窑热工状况，有利于燃气资源的综合利用；通过独立的两个接口将高热值燃气和普通热值燃气经燃烧器送入下燃烧室中，进行燃料和空气分级燃烧，一级燃烧为欠氧燃烧以还原氮氧化物，二级燃烧为无焰燃烧以抑制氮氧化物生成；无焰燃烧方法在空气过量系数远大于1的条件下实现了低NOx生成。

当炉窑生产率改变需要调节燃烧器的负荷时，外环喷管燃气和一级空气流量不变，只减少内环喷管流量。在这种情况下，一级燃烧火焰稳定地点燃附近贫氧或贫燃的气体使之燃尽。在燃烧器需要在最低负荷状态下工作时可以完全切断内环喷管气源，外环火焰单独燃烧。在这种情况下，一级燃烧火焰也兼有值班火焰的作用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器，包括燃气接头（1）、燃气喷管（4）、空气接头（6）和燃烧器喷口（11），燃气接头（1）与燃烧器喷口（11）通过燃气喷管（4）连通，燃气喷管（4）的进气端连通燃气接头（1），出气端连通燃烧器喷口（11）；燃气喷管（4）外周靠近燃烧器喷口（11）的一侧设有空气接头（6），其特征在于：所述燃气喷管（4）是由两根同轴圆管组成的套管结构，其中内套管为内环喷管，内、外套管之间的夹层为外环喷管；

所述燃气接头（1）包括高热值燃气接管（2）、普通燃气接管（8）、三通切换装置（3）、第一环形空腔（A）和第二环形空腔（B），第二环形空腔（B）和第一环形空腔（A）依次同轴套设在燃气喷管（4）外，第一环形空腔（A）和第二环形空腔（B）的出气端与燃气喷管（4）之间设置三通切换装置（3），所述三通切换装置（3）用于控制第一环形空腔（A）和第二环形空腔（B）与燃气喷管（4）的外环喷管的通断，高热值燃气接管（2）与第一环形空腔（A）的进气端连通，普通燃气接管（8）包括内管道和外管道，普通燃气接管（8）的径向截面为两个内切的圆，内管道的出气端与燃气喷管（4）的内环喷管连通，内管道和外管道之间的夹层与第二环形空腔（B）的进气端连通；所述普通燃气接管（8）的内管道中设置带密闭功能的调节阀（9），内管道和外管道之间设置测量夹层内燃气流速的弯管（7）。

2.根据权利要求1所述的一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器，其特征在于：所述外环喷管用平行于轴线的隔板沿圆周分隔成若干个独立的通道，每个通道由一个三通切换装置（3）单独控制。

3.根据权利要求1所述的一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器，其特征在于：所述弯管（7）的一端与普通燃气接管（8）外管道的管壁外部连通，弯管（7）的另一端的开口置于内管道和外管道之间的夹层中，面向来流方向，用于测量夹层内的燃气流速。

4.根据权利要求1所述的一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器，其特征在于：还包括稳焰环（5），所述稳焰环（5）设置于靠近燃烧器喷口（11）的燃气喷管（4）外环喷管出口处。

5.一种用于环形套筒窑下燃烧室的无焰燃烧方法，采用如权利要求1-4任一所述的一种用于环形套筒窑下燃烧室的燃烧器，其特征在于，包括以下步骤：

S1、关闭调节阀（9），向高热值燃气接管（2）中通入高热值燃气，向普通燃气接管（8）通入低热值燃气，通过空气接头（6）向燃烧器内注入一级空气，控制一级燃烧的空气过量系数为0.7-0.8；

S2、根据单/双燃料模式通过三通切换装置（3）向燃气喷管（4）的外环喷管中通入燃气，同时点火，外环喷管中通入的燃气与一级空气经燃烧器喷口（11）喷出后在环形套筒窑的下燃烧室内进行一级欠氧燃烧，一级欠氧燃烧形成还原气氛，将燃烧生成的氮氧化物还原为O₂和N₂，燃气流量为燃烧器满负荷运行时总燃气流量的20%-25%；

S3、向下燃烧室内一级空气的耗尽区注入二级空气，二级空气由环形套筒窑内引入的驱动空气和驱动空气引射的循环气体混合而成；空气流量按一级燃烧、二级燃烧总空气过量系数大于1计算；

S4、打开调节阀（9），燃气喷管（4）的内环喷管经燃烧器喷口（11）向下燃烧室喷射燃气，在下燃烧室内进行二级燃烧，一级燃烧产物富集在内环喷管喷射的燃气的射流边界附近，燃烧和稀释下燃烧室内二级空气，抑制氮氧化物生成；

所述无焰燃烧方法中包含单/双燃料模式的切换：

在单燃料模式下，步骤S2中所述外环喷管中通入的燃气为低热值燃气，即三通切换装置（3）控制普通燃气接管（8）中的低热值燃气通入外环喷管中，步骤S4中所述内环喷管中通入的燃气为低热值燃气，即普通燃气接管（8）中的低热值燃气通入内环喷管中；

在双燃料模式下，步骤S2中所述外环喷管中通入的燃气为高热值燃气，即三通切换装置（3）控制高热值燃气接管（2）中的高热值燃气通入外环喷管中，步骤S4中所述内环喷管中通入的燃气为低热值燃气，即普通燃气接管（8）中的低热值燃气通入内环喷管中。

6.根据权利要求5所述的一种用于环形套筒窑下燃烧室的无焰燃烧方法，其特征在于：所述调节阀（9）用于控制燃气喷管（4）的内环喷管的燃气流量。

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