CN205227331U - 烟气内循环低氮燃烧器 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种烟气内循环低氮燃烧器，包括外筒体，外筒体内设置有内筒体，外筒体与所述内筒体之间的间隙内设置有主燃气喷枪，内筒体内设置有中心燃气喷枪，外筒体的端部固定连接有混合气出口导流收缩罩，混合气出口导流收缩罩外套设有烟气回流罩，烟气回流罩可沿外筒体的轴线前后滑动，混合气出口导流收缩罩与烟气回流罩之间具有烟气回流通道。采用本方案，炉膛内的烟气可以经过烟气回流通道流入燃烧器出口的火焰区域，因此稀释了混合气中的氧浓度，延长了燃料的燃烧时间，降低了燃烧强度，避免高温区的产生，最终实现降低NO_x排放的目的。而且，通过上述结构，不需要另外增加循环烟气管路及循环风机，因此，投资成本较低。

Description

烟气内循环低氮燃烧器

技术领域

本申请一般涉及燃烧器，具体涉及燃气燃烧器，尤其涉及烟气内循环低氮燃烧器。

背景技术

近年来，我国经济增长迅速，能源消耗显著提高，由此带来的环境污染问题也日益严峻。目前我国环保部门对燃烧产生的污染物排放限制要求越来越高，对于燃气锅炉的NO_x排放标准已经提高至<100mg。为此，降低NO_x排放是目前燃气燃烧器设计的主要目标之一。

目前，控制燃气燃烧器NO_x排放的主要的技术手段包括空气分级，空气旋流与直流风配合，燃气分级以及烟气再循环等方式。空气分级和燃气分级受限于现有燃烧器安装尺寸的限制，以及燃气压力和空气压力的限制，对NO_x排放降低的贡献程度有限。因此，烟气再循环的方式目前在燃气锅炉中得到了广泛的应用。传统的烟气再循环是在锅炉引风机后开孔，另设置一回流风机将燃烧产生的烟气抽出与空气混合后再送入燃烧器中。循环的烟气中含有大量的CO₂和N₂，与空气混合后一方面稀释了氧气浓度，另一方面在不增加氧气浓度的情况下提高了冷空气量，因此有利于降低降低火焰温度，延长燃烧反应时间，从而避免了炉膛局部高温，有效地抑制了NO_x的产生。烟气再循环装置的使用可以降低20-30％的NO_x排放。然而，传统的烟气再循环方式需要重新布置循环烟气管路，购置循环风机，不仅提高了投资，而且对运行管理也提出了新的要求。

实用新型内容

鉴于现有技术中的上述缺陷或不足，期望提供一种烟气内循环低氮燃烧器，既可以降低NO_x排放，又不需要增设循环烟气管路及循环风机。

本申请提供一种烟气内循环低氮燃烧器，包括外筒体，所述外筒体内设置有内筒体，所述外筒体与所述内筒体之间的间隙内设置有主燃气喷枪，所述内筒体内设置有中心燃气喷枪，所述外筒体的端部固定连接有混合气出口导流收缩罩，所述混合气出口导流收缩罩外套设有烟气回流罩，所述烟气回流罩可沿所述外筒体的轴线前后滑动，所述混合气出口导流收缩罩与所述烟气回流罩之间具有烟气回流通道。

本申请提供的烟气内循环低氮燃烧器，由于设置了烟气回流罩，且在混合气出口导流收缩罩与烟气回流罩之间具有烟气回流通道。燃气和空气构成的混合气经混合气出口导流收缩罩加速，从而在烟气回流罩内形成低于炉膛压力的负压。在负压的作用下，炉膛内的烟气可以经过烟气回流通道流入燃烧器出口的火焰区域，因此稀释了混合气中的氧浓度，延长了燃料的燃烧时间，降低了燃烧强度，避免高温区的产生，最终实现降低NO_x排放的目的。而且，通过上述结构，不需要另外增加循环烟气管路及循环风机，因此，投资成本较低。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本实用新型实施例提供的烟气内循环低氮燃烧器的剖视图；

图2为图1的A-A剖视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释相关实用新型，而非对该实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与发明创造相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

请参考图1、图2，本实用新型提供的烟气内循环低氮燃烧器，包括外筒体3，外筒体3内设置有内筒体17，外筒体3与内筒体17之间的间隙内设置有主燃气喷枪7，内筒体17内设置有中心燃气喷枪8，外筒体3的端部固定连接有混合气出口导流收缩罩9，混合气出口导流收缩罩9外套设有烟气回流罩1，烟气回流罩1可沿外筒体3的轴线前后滑动，混合气出口导流收缩罩9与烟气回流罩1之间具有烟气回流通道14。

本实用新型提供的烟气内循环低氮燃烧器，由于设置了烟气回流罩1，且在混合气出口导流收缩罩9与烟气回流罩1之间具有烟气回流通道14。燃气和空气构成的混合气经混合气出口导流收缩罩9加速，从而在烟气回流罩1内形成低于炉膛压力的负压。在负压的作用下，炉膛内的烟气可以经过烟气回流通道14流入燃烧器出口的火焰区域，因此稀释了混合气中的氧浓度，延长了燃料的燃烧时间，降低了燃烧强度，避免高温区的产生，最终实现降低NO_x排放的目的。而且，通过上述结构，不需要另外增加循环烟气管路及循环风机，因此，投资成本较低。

实际使用中，该烟气内循环低氮燃烧器安装在锅炉的炉膛侧壁6上，具体地，在锅炉的炉膛侧壁6上设置有一个开孔，该烟气内循环低氮燃烧器横向插入到该开孔内，且具有烟气回流罩1的一端位于炉膛内，开孔内通过浇注填料5将该烟气内循环低氮燃烧器固定于炉膛侧壁6上。该烟气内循环低氮燃烧器露于炉膛外的一端设置有燃气集箱，主燃气喷枪7、中心燃气喷枪8分别与燃气集箱12相连接，由燃气集箱12向燃气喷枪和中心燃气喷枪8提供燃气。助燃的空气从风机吹入到内筒体与外筒体3之间空隙构成的直流风通道15以形成直流风，燃气及直流风高速直流喷出，并在混合气出口导流收缩罩9的收口结构的作用下得以加速，从而在烟气回流罩1内形成低于炉膛压力的负压。在负压的作用下，炉膛内的烟气通过烟气回流罩1外侧、炉膛侧壁6、填料及烟气回流通道14形成烟气回流，并流入燃烧器出口的火焰区域，因此稀释了混合气中的氧浓度，延长了燃料的燃烧时间，最终实现降低NO_x排放的目的。

进一步地，烟气回流罩1为圆管结构，烟气回流罩1与外筒体3同轴设置。采用圆管同轴设置的形式，使得烟气回流通道14的高度一致，烟气回流通道14内的压力比较均衡，则烟气回流通道14出口压力比较均衡，烟气回流的流速及流量较为均衡，烟气可沿回流通道稳定流入燃烧器出口的火焰区域，进一步有利于降低NO_x的排放。

进一步地，在外筒体3或混合气出口导流收缩罩9上，沿圆周方向固定设置多个支撑板2，支撑板与烟气回流罩1的内侧面支撑配合。烟气回流罩1通过支撑板支撑在外筒体3或混合气出口导流收缩罩9的外侧，支撑板对烟气回流罩1的支撑，使得烟气回流罩1可以沿着外筒体3的轴线前后滑动。

进一步地，多个支撑板2沿圆周方向均匀间隔设置。采用均匀间隔的方式设置，则被支撑板分隔开的烟气回流通道14的截面积是相同的，同样利于烟气稳定的回流。

进一步地，烟气回流罩1上连接有回流罩伸缩拉杆4，回流罩伸缩拉杆4的轴线与烟气回流罩1的轴线平行。通过在锅炉外推拉回流罩伸缩拉杆4，来控制烟气回流罩1的位置，通过调节烟气回流罩1的位置来控制烟气回流罩1与炉膛侧壁6之间的距离，从而直接调节流经烟气回流通道14的烟气循环量，也即控制量对混合气中的氧浓度冲淡的程度，以来控制燃烧，最总实现降低NO_x排放量的目的。采用此种方式，通过回流罩伸缩拉杆4可以直接地、独立地控制再循环烟气的量，而不影响空气和燃气量的分配。另外需要说明的是，烟气回流罩1的具体尺寸，本领域技术人员可以根据实际的需要，依燃烧器筒体尺寸和燃气量，通过计算流体的方法确定。一般情况，循环烟气量的调节范围为燃烧所需空气量的0～50％之间。

进一步地，中心燃气喷枪8上套接有空气旋流器10，空气旋流器10靠近中心燃气喷枪8的喷射口。通过设置空气旋流器10，使内筒体中喷出的气流形成旋流风，也即使得中心风旋流，从而提高中心火焰的稳定性，增强空气与燃气的混合效果，缩短火焰长度。

进一步地，内筒体17上设置有空气入口13，空气入口13处滑动设置有风门挡板16，风门挡板16上连接有风门拉杆11。风机输送的空气经外筒体3上设置的空气入口进入到内筒体17与外筒体3之间的直流风道形成直流风，经内筒体17上设置的空气入口13，并经空气旋流器形成旋流风。拉动风门拉杆11可以调节风门挡板16的位置，来调节旋流风及直流风的风量比例。

进一步地，外筒体3与所述内筒体17之间的间隙内，沿圆周方向均匀设置多根主燃气喷枪7，多根主燃气喷枪7的喷射口均朝向中心燃气喷枪8的轴线倾斜。主燃气喷枪7沿周向均匀布置，通过燃料的分级提高火焰的分散程度，增大火焰的表面积，最终降低火焰温度，消除局部高温区。

以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的实用新型范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离所述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。

Claims (8)

1.一种烟气内循环低氮燃烧器，包括外筒体，所述外筒体内设置有内筒体，所述外筒体与所述内筒体之间的间隙内设置有主燃气喷枪，所述内筒体内设置有中心燃气喷枪，所述外筒体的端部固定连接有混合气出口导流收缩罩，其特征在于，所述混合气出口导流收缩罩外套设有烟气回流罩，所述烟气回流罩可沿所述外筒体的轴线前后滑动，所述混合气出口导流收缩罩与所述烟气回流罩之间具有烟气回流通道。

2.根据权利要求1所述的烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述烟气回流罩为圆管结构，所述烟气回流罩与所述外筒体同轴设置。

3.根据权利要求1或2所述的烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述外筒体或所述混合气出口导流收缩罩上，沿圆周方向固定设置多个支撑板，所述支撑板与所述烟气回流罩的内侧面支撑配合。

4.根据权利要求3所述的烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，多个所述支撑板沿圆周方向均匀间隔设置。

5.根据权利要求3所述的烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述烟气回流罩上连接有回流罩伸缩拉杆，所述回流罩伸缩拉杆的轴线与所述烟气回流罩的轴线平行。

6.根据权利要求1或2所述的烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述中心燃气喷枪上套接有空气旋流器，所述空气旋流器靠近所述中心燃气喷枪的喷射口。

7.根据权利要求6所述的烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述内筒体上设置有空气入口，所述空气入口处滑动设置有风门挡板，所述风门挡板上连接有风门拉杆。

8.根据权利要求1或2所述的烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述外筒体与所述内筒体之间的间隙内，沿圆周方向均匀设置多根所述主燃气喷枪，多根所述主燃气喷枪的喷射口均朝向所述中心燃气喷枪的轴线倾斜。