CN205504982U - 一种燃气冲击式低氮燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气冲击式低氮燃烧器。该燃烧器包括由配风体和燃烧头外壳体组成的燃烧器本体，所述配风体的腔体内部设有一环形的气环分配箱，沿所述气环分配箱的中部由内到外依次设置有中心点火气枪、一次风通道、燃气通道和二次风通道；所述中心点火气枪安装在气环分配箱的中部，中心点火气枪的出气端设有燃烧头，所述燃烧头的外侧安装有一次旋流器，且所述一次旋流器安装在一次风通道的末端，燃气通道穿过气环分配箱与外环燃气喷枪连接，所述外环燃气喷枪的出气端安装有外环燃气喷头。本实用新型中，加强了燃气与助燃空气的混合程度，从而大大降低了燃烧时产生的氮氧化物，降低了氮氧化物的排放，避免环境污染。

Description

一种燃气冲击式低氮燃烧器

技术领域

本实用新型涉及低氮燃烧技术领域，尤其涉及一种燃气冲击式低氮燃烧器。

背景技术

燃烧器是工业炉窑燃烧设备的主要组成部件，燃烧过程中生成的NOx是造成环境污染的主要因素之一，NOx生成量的高低成为衡量燃烧器燃烧性能的重要指标之一。

现有的工业技术中，NOx的生成主要有三种：燃料型NOx、热力型NOx以及快速型NOx。气体燃料燃烧过程中生成的NOx主要是燃料型NOx和热力型NOx，因此，对于燃烧气体燃料控制NOx生成主要是控制热力型NOx和燃料型NOx的生成或将已生成的NOx还原。温度对热力型NOx的生成具有决定性作用，不同的燃烧器在燃烧室内产生不同的热强度分布，不同的热强度分布产生不同的温度分布，因此设计一款新型燃烧器使其既能满足燃料着火和燃烧的需要又能减少NOx的生成成为实现低NOx排放的关键。

现有的工业燃气炉窑均是采用单级燃烧器，由于这种燃烧器结构简单，燃气与空气的混合程度低，不仅存在着能源利用不充分的问题，而且在燃烧时会产生很高水平的NOx排放，无法满足相关环保标准的要求。

目前使用的低NOx燃烧技术主要有三种：第一种是空气分级燃烧技术，它使助燃空气分流以建立贫氧的第一燃烧区，从而减少NOx的生成，在第二燃烧区将剩余的部分空气引入，从而完成整个燃烧过程；第二种是燃料分级燃烧技术，助燃空气一次全部引入第一燃烧区，但在第一燃烧区只供应部分燃料，剩余燃料被引入第二燃烧区，利用第一燃烧区过剩的氧进行燃烧；第三种是烟气再循环燃烧技术，利用助燃空气或燃料气流产生的低压区促使接近于惰性的烟气回流到燃烧气流中，降低局部燃烧温度及形成局部还原性气氛，从而减少NOx的生成。现有的三种低NOx燃烧技术都存在燃气与空气混合程度低，浪费能源，容易产生局部高温和/或燃烧不稳定的问题，因此，设计一种适合工业应用的低NOx燃烧器具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型提供了一种燃气冲击式低氮燃烧器，克服了现有燃烧器NOx排放量大，燃气与助燃空气混合程度低，容易产生局部高温和/或燃烧不稳定的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种燃气冲击式低氮燃烧器，包括由配风体和燃烧头外壳体组成的燃烧器本体，所述配风体的腔体内部设有一环形的气环分配箱，沿所述气环分配箱的中部由内到外依次设置有中心点火气枪、一次风通道、燃气通道和二次风通道；所述中心点火气枪安装在气环分配箱的中部，中心点火气枪的出气端设有燃烧头，所述燃烧头的外侧安装有一次旋流器，且所述一次旋流器安装在一次风通道的末端，所述一次风通道和二次风通道分别与配风体下部的一次风口和二次风口连通；所述燃气通道布置在气环分配箱进气侧的一圈，燃气通道的进气端设有燃气进口，燃气通道穿过气环分配箱与外环燃气喷枪连接，所述外环燃气喷枪的出气端安装有外环燃气喷头，所述燃烧头外壳体的前端伸入炉膛内部。

所述中心点火气枪的进气端连接燃气管道。

所述外环燃气喷头包括喷射到一次旋流器外壁上的第一喷头以及喷射到燃烧头外壳体内壁上的第二喷头。

所述外环燃气喷枪的下方且靠近二次风通道末端的位置设有二次旋流器。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

通过上述本实用新型的技术方案，该低氮燃烧器实际由燃料分级喷枪系统、空气分级旋流系统、配风体等组成。主燃气经过多个入口进入分配箱，经过分配箱均匀的分配给各个燃气喷枪，燃气喷枪的喷头成两种角度分布，中心气枪燃料来源独立于燃气进口，从燃气管道上引入。助燃风通过进风调节挡板进入，被分成了两级风，分别进入中心风腔体和旋流器等，从燃烧头喷射出去与燃气扩散混合。外环燃气喷枪的喷头分成两种角度分布，一种角度喷射到一次旋流器的外壁，利用燃气速度产生冲击力，加强了二次风的直流空气与燃气的混合；另一种角度喷射到燃烧头外壳体的内壁，利用燃气速度产生冲击力，加强了二次风的旋流空气与燃气的混合。通过燃气和空气分级以及独特的燃气冲击式混合使得气体在炉内充分燃烧，燃烧速度以及温度降低，从而大大降低NOx的生成。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种燃气冲击式低氮燃烧器的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种燃气冲击式低氮燃烧器的右侧结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，为本实用新型实施例提出的一种燃气冲击式低氮燃烧器，包括由配风体1和燃烧头外壳体2组成的燃烧器本体，配风体1的腔体内部设有一环形的气环分配箱3，沿气环分配箱3的中部由内到外依次设置有中心点火气枪4、一次风通道5、燃气通道6和二次风通道7；中心点火气枪4安装在气环分配箱3的中部，中心点火气枪4的出气端设有燃烧头8，燃烧头8的外侧安装有一次旋流器9，且一次旋流器9安装在一次风通道5的末端，一次风通道5和二次风通道7分别与配风体1下部的一次风口10和二次风口11连通；燃气通道6布置在气环分配箱3进气侧的一圈，燃气通道6的进气端设有燃气进口12，燃气通道6穿过气环分配箱3与外环燃气喷枪13连接，外环燃气喷枪13的出气端安装有外环燃气喷头14，燃烧头外壳体2的前端伸入炉膛内部。

进一步的，中心点火气枪4的进气端连接燃气管道，外环燃气喷头14包括喷射到一次旋流器9外壁上的第一喷头以及喷射到燃烧头外壳体2内壁上的第二喷头。

外环燃气喷枪13的下方且靠近二次风通道7末端的位置设有二次旋流器15。

下面结合附图对本发明上述各结构的功能说明如下：

配风体1：为燃烧器的外壳体，为整个燃烧器的配风进口，进口分为一次风和二次风。

燃气进口12：为燃烧器中心集气箱的燃气进口，是管道燃气进入集气箱的通道，此进口包含多个进口。

中心点火气枪4：燃料分级中的中心气枪，用于产生中心火焰，保障燃烧器稳定燃烧，以及起到中心火焰稳定的目的，功能为长明灯。

气环分配箱3：燃料采用分级燃烧，因此需要多组喷枪，此装置是为保证每个燃气枪能够分配均匀。

外环燃气喷枪13：燃料进入分配箱后进入每个燃气喷射枪，燃气喷枪的布置如图2所示，数量根据实际功率布置。

一次旋流器9：为燃烧器头部一次风旋流叶片，使一次助燃风经过旋流器强度加强，流速降低，起到与燃气充分混合并稳定燃烧火焰的目的。

燃烧头外壳体2：为整个燃烧头的射流约束壳体，该壳体在伸入炉内部，保护枪头和旋流器，提高整个火焰的强度。

二次旋流器15：为燃烧器头部二次风旋流叶片，该装置将二次风分成两级，一级为直流风，与一部分燃气冲击一次旋流器后的气流混合；二级为旋流风，经过旋流器后与一部分燃气冲击燃烧头外壳体后的气流混合；经过两次冲击的燃气能够更好的与空气混合，并且稳定充分的燃烧。

与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点：

通过上述本实用新型的技术方案，该低氮燃烧器实际由燃料分级喷枪系统、空气分级旋流系统、配风体等组成。主燃气经过多个入口进入分配箱，经过分配箱均匀的分配给各个燃气喷枪，燃气喷枪的喷头成两种角度分布，中心气枪燃料来源独立于燃气进口，从燃气管道上引入。助燃风通过进风调节挡板进入，被分成了两级风，分别进入中心风腔体和旋流器等，从燃烧头喷射出去与燃气扩散混合。外环燃气喷枪的喷头分成两种角度分布，一种角度喷射到一次旋流器的外壁，利用燃气速度产生冲击力，加强了二次风的直流空气与燃气的混合；另一种角度喷射到燃烧头外壳体的内壁，利用燃气速度产生冲击力，加强了二次风的旋流空气与燃气的混合。通过燃气和空气分级以及独特的燃气冲击式混合使得气体在炉内充分燃烧，燃烧速度以及温度降低，从而大大降低NOx的生成。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (4)

1.一种燃气冲击式低氮燃烧器，包括由配风体和燃烧头外壳体组成的燃烧器本体，其特征在于：所述配风体的腔体内部设有一环形的气环分配箱，沿所述气环分配箱的中部由内到外依次设置有中心点火气枪、一次风通道、燃气通道和二次风通道；所述中心点火气枪安装在气环分配箱的中部，中心点火气枪的出气端设有燃烧头，所述燃烧头的外侧安装有一次旋流器，且所述一次旋流器安装在一次风通道的末端，所述一次风通道和二次风通道分别与配风体下部的一次风口和二次风口连通；所述燃气通道布置在气环分配箱进气侧的一圈，燃气通道的进气端设有燃气进口，燃气通道穿过气环分配箱与外环燃气喷枪连接，所述外环燃气喷枪的出气端安装有外环燃气喷头，所述燃烧头外壳体的前端伸入炉膛内部。

2.如权利要求1所述的燃气冲击式低氮燃烧器，其特征在于：所述中心点火气枪的进气端连接燃气管道。

3.如权利要求1所述的燃气冲击式低氮燃烧器，其特征在于：所述外环燃气喷头包括喷射到一次旋流器外壁上的第一喷头以及喷射到燃烧头外壳体内壁上的第二喷头。

4.如权利要求1所述的燃气冲击式低氮燃烧器，其特征在于：所述外环燃气喷枪的下方且靠近二次风通道末端的位置设有二次旋流器。