CN203586205U - 工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及工业炉窑燃气烧嘴，尤其是工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，其特征是燃烧管内设有导流管，导流管由设于其底端中心的孔配装于喷嘴，导流管底端中心孔的外围设有多个轴向气孔，导流管的开口端设有导流板，导流板的外缘匀置有若干豁口，导流管的管壁设有周向的径向气孔圈，导流管内壁设有1阶以上向内收敛的径向缩口。由于在燃烧管内设置了具有轴向和径向的气孔以及向内收敛的径向缩口结构的导流管，使燃气喷嘴与空气导流管构成多阶预燃烧室，有利于燃气与空气的混合和加速流动，导致氮氧化物生成的降低。经试验和实践证明，本实用新型具有较显著的减排效果，是一种有利于降低氮氧化物排放和环境保护的有益设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业炉窑燃气烧嘴，特别是关于一种低氮氧化物燃气烧嘴。
背景技术
我国工业炉窑常用的燃气烧嘴基本属于喷射、涡流、套管式的结构，即燃气与助燃空气首先在烧嘴内部半预混或完全混合，然后在燃烧室燃烧并喷向炉膛，通过配置结构合理的烧嘴，可在炉膛内形成可控制的高温炉气循环，致使炉内温度均匀、除辐射传热外，明显提高对流给热，有利于提高产品的生产率和质量。然而，这种烧嘴由于燃气与空气只进行一次空气混合的结构，而在烧嘴燃烧时的氧气浓度、火焰温度、污染及节能等方面存在缺陷或不足。即使是目前所采用的由壳体、燃气管、空气管、燃烧管、喷嘴等结构构成的一种高速燃气烧嘴，虽已广泛用于工业炉窑中，但是，这种结构的烧嘴不仅对于在克服前述几方面的缺陷或不足收效甚微，而且，重要的是对氮氧化物的生成和排放未见改善。随着社会发展对节能和和环境保护的要求，如何更有效地降低工业炉窑生产中氮氧化物的生成和排放，研制低氮氧化物排放的燃气烧嘴是必要的也是可行的。
实用新型内容
燃气在燃烧过程中所产生的氮氧化物主要为一氧化氮和二氧化氮，通常把这两种氧化物统称为氮氧化物。经实验表明，燃烧装置所排放的氮氧化物主要为一氧化氮，约占95％，而二氧化氮仅占5％左右。一般燃气燃烧所生成的一氧化氮主要来自两个方面，一是燃烧所用空气(助燃空气)中氮的氧化，二是燃气中所含氮化物在燃烧过程中热分解后的再氧化。在大多数燃烧装置中，前者是一氧化氮的主要来源，我们将此类一氧化氮称为“热反应一氧化氮”，后者称之为“燃气一氧化氮”，另外还有“瞬发一氧化氮”。燃烧时所形成一氧化氮可以与含氮原子中间产物反应使一氧化氮还原成二氧化氮。实际上除了这些反应
外，一氧化氮还可以与各种含氮化合物生成二氧化氮。为了减少或降低燃烧过 程中氮氧化物的生成，降低燃烧区(高温区域)氧气的浓度、火焰温度和燃烧气体在高温区域停留的时间是减少氮氧化物生成和排放的关键。而目前的燃气烧嘴结构则是燃气与空气一次混合，在燃烧时燃气与空气的混合方面仍存在不足，容易形成局部的富氧区，燃气在富氧区的剧烈燃烧又形成局部高温区，故，研制新结构的燃气烧嘴以克服燃气与空气混合方面的缺陷是可行的。
本实用新型的目的，是在现有燃气烧嘴结构的基础上，提出一种使燃气与空气可多级混合并达到充分燃烧，进而实现降低燃烧过程中氮氧化物的生成和排放的低氮氧化物燃气烧嘴。本实用新型的目的是按下述的技术方案实现的：一种工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，包括壳体、燃气管、空气管、燃烧管、喷嘴，其特征是燃烧管内设有导流管，导流管由设于其底端中心的孔配装于喷嘴，导流管底端中心孔的外围设有多个轴向气孔，导流管的开口端设有导流板，导流板的外缘匀置有若干豁口，导流管的管壁设有周向的径向气孔圈，导流管内壁设有1阶以上向内收敛的径向缩口；轴向气孔的中心线与导流管轴心线之间设有小于45°的夹角，气孔不少于6个，轴向气孔的中心线与导流管轴心线之间的夹角为15°，气孔为8个；径向气孔的中心线与导流管轴心线之间设有10°～90°的夹角，径向气孔的中心线与导流管轴心线之间的夹角设为45°，径向气孔沿导流管轴向至少设有1圈，每圈不少于6个气孔，径向气孔设为2圈，每圈设有10个气孔，相邻两圈的径向气孔互为间隔的错相设置；导流管开口的内端设有径向缩口；在导流管开口的内端及近邻喷嘴的径向气孔圈之前分别各设有1阶径向缩口。
按本实用新型技术方案实施的工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，由于在燃烧管内设置了具有轴向和径向的气孔以及内缩的径向缩口结构的导流管，使燃气喷嘴与空气导流管构成多阶预燃烧室。当燃气从喷嘴喷出后，与由空气导流管的轴向、径向气孔进入的空气依次实现多级混合，有利于形成富燃气区和贫氧燃烧，从而导致降低氮氧化物的生成；与此同时，导流管向内收敛的径向缩口设置有助于燃气流的加速流动，有利于形成高速烟气流；其次，当未燃物和烟气从预燃室喷出后，先后进入燃烧室和炉膛，由于高速火焰(烟气)的吸附效应，使得炉内烟气吸附在高速火焰上及其周围，因此而稀释了伴随火焰进入炉膛的过剩空气，降低了燃烧区域的氧浓度，亦即减少了氮氧化物的生成和排放。经试验和实践证明，本实用新型在投入生产后取得了较显著的减排放效果，是一种有利于降低氮氧化物排放和环境保护的有益设计。
附图说明
图1是本实用新型一种实施例的纵剖面结构示意图。
具体实施方式
结合附图就一种设有2圈径向气孔和2阶径向缩口结构的低氮氧化物燃气烧嘴为实施例，作进一步的具体说明。本实用新型是在现有一种由燃气管1、壳体2、喷嘴3、燃烧管6、进气管7构成的燃气烧嘴结构的基础上，设置了装置在喷嘴3的导流管4。导流管4由设于其底端中心的孔配装于喷嘴3，导流管4底端中心孔的外围设有8个使空气从轴向进入管内的气孔40，为集中进入导流管并形成气流，将轴向气孔40设置成与导流管轴心线具有一定夹角的斜孔，即轴向气孔的中心线与导流管轴心线之线之间设有小于60。的夹角β，本实施例选取轴向气孔的中心线与导流管轴心线之间的夹角β为15°，气孔为10个。导流管4的开口端设有导流板43，导流板43的外缘匀置有12个豁口430，便于空气由导流管外与燃烧管内的间隙直至豁口进入燃烧室5。为给燃气提供更加充分的空气，使之燃烧更加完全，以降低氮氧化物的生成，在导流管4的管壁设有2圈斜置的径向气孔401，每圈设有10个气孔。斜置的径向气孔401的中心线与导流管的轴心线之间设有10°～90°的夹角α，本实施例选取两者之间的夹角α为45°。为使导流管内充满空气，两圈的径向气孔互为间隔的错相设置，即前一圈的每两个径向气孔间隔之中间相位设置后一圈的径向气孔，如此，可使导流管内在360°的全相位上均匀充满空气。为提高导流管内混合气流的流速，在导流管内壁设有1阶以上向内收敛的径向缩口，本实施例除在导流管开口的内端设有1阶径向缩口42外，还在近邻喷嘴的径向气孔圈之前设有第二阶径向缩口41。所谓径向缩口即是在管口内端或管内设有一段将管内径逐渐收缩为小于管内径的锥管。根据流体力学原理，当流体由大断面流经小断面时，其小断面的流速大于大断面的流速，混合燃气流的提速有利于形成高速烟气流并实现完全燃烧。综上所述，当燃气从喷嘴喷出后，与自空气导流管的轴向、2阶径向气孔进入的空气依次混合燃烧，与此同时，导流管向内收敛的两阶径向缩口有助于混合气流的加速流动，有利于形成富燃气区和贫氧燃烧，从而导致降低氮氧化物的生成。经试验和实践证明，本实用新型在投入生产后取得了较显著的减排放效果，是一种有利于降低氮氧化物排放和环境保护的有益设计。
Claims (10)
1.一种工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，包括壳体、燃气管、空气管、燃烧管、喷嘴，其特征是燃烧管内设有导流管，导流管由设于其底端中心的孔配装于喷嘴；导流管底端中心孔的外围设有多个轴向气孔；导流管的开口端设有导流板，导流板的外缘匀置有若干豁口；导流管的管壁设有周向的径向气孔圈；导流管内壁设有1阶以上向内收敛的径向缩口。
2.按权利要求1所述的工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，其特征是轴向气孔的中心线与导流管轴心线之间设有小于45°的夹角，气孔不少于6个。
3.按权利要求2所述的工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，其特征是轴向气孔的中心线与导流管轴心线之间的夹角为15°，气孔为8个。
4.按权利要求1所述的工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，其特征是径向气孔的中心线与导流管轴心线之间设有10°～90°的夹角。
5.按权利要求4所述的工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，其特征是径向气孔的中心线与导流管轴心线之间的夹角设为45°。
6.按权利要求1或4所述的工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，其特征是径向气孔沿导流管轴向至少设有1圈，每圈不少于6个气孔。
7.按权利要求6所述的工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，其特征是径向气孔设为2圈，每圈设有10个气孔。
8.按权利要求7所述的工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，其特征是相邻两圈的径向气孔互为间隔的错相设置。
9.按权利要求1所述的工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，其特征是在导流管开口的内端设有径向缩口。
10.按权利要求1所述的工业炉窑低氮氧化物燃气烧嘴，其特征是在导流管开口的内端及近邻喷嘴的径向气孔圈之前分别各设有1阶径向缩口。
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|---|---|---|---|---|
| CN104482538A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-01 | 北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司 | 辐射管用烧嘴 |
| CN108061299A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-05-22 | 北京兴达奇热工控制设备有限公司 | 一种L型高效换热低Nox燃烧器 |
| CN108613181A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-02 | 北京兴达奇热工控制设备有限公司 | 一种低氮燃烧器 |
| CN112268460A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-26 | 武汉科技大学 | 一种蓄热式粒子钢明火加热炉 |
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Cited By (5)
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|---|---|---|---|---|
| CN104482538A (zh) * | 2014-12-04 | 2015-04-01 | 北京京诚凤凰工业炉工程技术有限公司 | 辐射管用烧嘴 |
| CN108061299A (zh) * | 2017-11-14 | 2018-05-22 | 北京兴达奇热工控制设备有限公司 | 一种L型高效换热低Nox燃烧器 |
| CN108613181A (zh) * | 2018-04-25 | 2018-10-02 | 北京兴达奇热工控制设备有限公司 | 一种低氮燃烧器 |
| CN114110580A (zh) * | 2018-04-25 | 2022-03-01 | 北京兴达奇热工控制设备有限公司 | 一种低氮燃烧器 |
| CN112268460A (zh) * | 2020-10-19 | 2021-01-26 | 武汉科技大学 | 一种蓄热式粒子钢明火加热炉 |
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