CN208859610U - 一种低氮混烧燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低氮混烧燃烧器，包括燃烧器主体，燃烧器主体包括前部和后部，前部呈筒状，端部开设有燃烧口，后部上设置有进风口和安装背板，前部和后部内部连通形成燃烧器腔室，安装背板上设置有通向燃烧口的长明灯、主燃料喷枪和废液喷枪，长明灯延伸穿过前部的筒中心，主燃料喷枪、废液喷枪位于长明灯的两侧，长明灯、主燃料喷枪和废液喷枪的外围圆周均布有若干废气喷管，前部的外壁上设置有废气环室，废气环室上开设有切向布置的废气入口，若干个废气喷管的一端穿过前部与废气环室连通，另一端延伸至燃烧口处且端部设置有废气喷头。上述燃烧器燃烧火焰散热面积大、温度低，火焰强度和火焰刚度可控，到达了低氮混烧的目的。

Description

一种低氮混烧燃烧器

技术领域

本实用新型涉及锅炉燃烧器设备技术领域，尤其涉及一种低氮混烧燃烧器。

背景技术

燃烧器是使燃料和空气以一定方式喷出混合燃烧的装置统称。目前主流燃烧器一般由燃气管组件1＇、助燃风管组件2＇、燃气喷头3＇、稳燃罩4＇、长明灯5＇、高能点火装置和火焰检测器6＇等部件组成，将燃料和空气按所要求的比例、速度和混合方式送入炉膛，并使燃料能够在炉膛内稳定着火并完全燃烧，如图8所示，点火枪7＇安装在长明灯5'的内部，通过外接的高能防爆点火器可进行高压放电，在点火枪7＇放电的同时，打开点火管路速断阀，点火枪7＇可直接点燃点火燃气，通过火焰检测器6＇反馈的信号可断定小火是否点火成功，小火点火成功后，点火枪7＇通过气动防爆推进器8＇往后退出300～400毫米的距离，保证点火枪7＇远离火焰区，防止热辐射损坏，小火稳定燃烧后，即打开主燃气管路的速断阀，由小火引燃大火，大火引燃成功后升负荷，即增加燃料气量，同时按燃料配风比调节好助燃风量，保证主燃料稳定燃烧。

常规燃烧器仅仅能满足燃烧效果，燃烧烟气中的氮氧化物含量是很难控制的，氮氧化物的生成机理比较复杂，可分为三类：热力型、快速型和燃料型。热力型氮氧化物的生成与温度有关，当温度小于1500℃时，热力型氮氧化物的生成量很少，而当温度大于1500℃时，每增加100℃，反应速率增大6～7倍。快速型氮氧化物是当碳氢类燃料过浓时，碳氢化合物高温分解生成的CH自由基和空气中氮气反应的生成物进一步氧化而成。燃料型氮氧化物的生成和燃料中含氮量有关。

故而上述燃烧器存在以下缺陷：一)燃烧火焰过长，小尺寸炉膛使用此燃烧器，火焰易烧到对面炉墙；二)燃烧火焰无法调节，无法保证炉膛内温度场的均匀性；三)燃烧火焰集中，火焰温度较高，热力型氮氧化物生成较多，排放不达标；四)无法再燃烧其他废气及废液，否则燃烧时，各介质的火焰会有干涉，无法保证稳定燃烧。

鉴于目前世界各国对氮氧化物的排放提出了越来越高的要求，为有效控制污染物排放，希望研发设计一种燃烧效率高、氮氧化物排放低、有效处理废气废液的低氮混烧燃烧器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低氮混烧燃烧器，针对上述问题，调整燃烧火焰，控制氮氧化物生成，使主燃料与废气、废液共同稳定燃烧。

为达上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种低氮混烧燃烧器，其包括燃烧器主体，燃烧器主体包括前部和后部，前部呈筒状，端部开设有燃烧口，后部上设置有进风口和安装背板，前部和后部内部连通形成燃烧器腔室，安装背板上设置有通向燃烧口的长明灯、主燃料喷枪和废液喷枪，长明灯延伸穿过前部的筒中心，主燃料喷枪、废液喷枪位于长明灯的两侧，长明灯、主燃料喷枪和废液喷枪的外围圆周均布有若干废气喷管，前部的外壁上设置有废气环室，废气环室上开设有切向布置的废气入口，若干个废气喷管的一端穿过前部与废气环室连通，另一端延伸至燃烧口处且端部设置有废气喷头。合理设置长明灯、主燃料喷枪、废液喷枪和废气喷管的排布，充分、有效混烧。

其中，燃烧器主体中还设置有隔风筒，隔风筒与前部同轴设置，长明灯、主燃料喷枪、废液喷枪均设置于隔风筒内，若干个废气喷管穿过隔风筒形成固定，隔风筒外设置有若干旋流片，进风口中通入助燃风，助燃风于隔风筒内部形成直流风，助燃风通过旋流片于隔风筒和前部之间形成旋流风。

其中，每个旋流片的偏转角度可调。控制旋流风的旋流强度可以改变火焰的尺寸。

其中，安装背板上设置有旋转手柄，旋流片的一端铰接于燃烧器主体上，旋转手柄的旋转部上固连有驱动杆，驱动杆穿过安装背板与旋流片驱动连接，每个旋流片同步转动，从而调节旋流强度。

其中，后部中设置有调节内筒，调节内筒套设在隔风筒外，后部中沿着隔风筒的轴向设置有至少三个限位杆，调节内筒的内壁由多个限位杆限位，安装背板上设置有拉杆，拉杆与调节内筒固连，驱动拉杆使调节内筒沿着限位杆作轴向移动。通过拉杆控制直流风和旋流风的配比，从而控制火焰的尺寸及刚度。

其中，隔风筒的靠近燃烧口处的内壁上对应各废气喷管、长明灯、主燃料喷枪和废液喷枪设置有若干固定支架。保证固定效果。

其中，主燃料喷枪和废液喷枪对称布置，且燃烧互不干扰。通过合理安排两者的间距，避免火焰干涉。

其中，主燃料喷枪、废液喷枪位于安装背板外分别设置有液料接头，长明灯连接点火器。

其中，安装背板上向燃烧器腔室中还安装有可见光火检装置和紫外火检装置。

其中，主燃料为液态甲醇。

综上，本实用新型的有益效果为，与现有技术相比，所述低氮混烧燃烧器通过环向设置的废气喷管配合主燃料喷枪、废液喷枪在长明灯周围互不干涉地稳定燃烧，且由于燃烧火焰相较而言散热面积大、温度低，抑制了热力型氮氧化物生成，从而到达低氮、混烧的目的，另外，由隔风筒将助燃风分成直流风和旋流风，并通过调节旋流强度和风量比例控制火焰强度和火焰刚度，进一步提高了低氮燃烧效果，具有燃烧效率高、氮氧化物排放低的优势。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的低氮混烧燃烧器的结构示意图一；

图2是本实用新型实施例提供的低氮混烧燃烧器的结构示意图二；

图3是本实用新型实施例提供的低氮混烧燃烧器的结构示意图三；

图4是本实用新型实施例提供的低氮混烧燃烧器的燃烧口处的正视图；

图5是本实用新型实施例提供的低氮混烧燃烧器的安装背板处的正视图；

图6是图5中A-A处剖视图；

图7是本实用新型实施例提供的低氮混烧燃烧器的燃烧器腔室中的各部件的布局图；

图8是现有燃烧器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请参阅图1至7所示，本实施例提供一种低氮混烧燃烧器，主要包括燃烧器主体，燃烧器主体包括前部1和后部2，前部1呈筒状，端部开设有燃烧口3，后部2上设置有进风口4和安装背板5，前部1和后部2内部连通形成燃烧器腔室。

安装背板5上设置有通向燃烧口3的长明灯6、主燃料喷枪7和废液喷枪8，长明灯6延伸穿过前部1的筒中心，主燃料喷枪7、废液喷枪8位于长明灯6的两侧，主燃料喷枪7、废液喷枪8位于安装背板5外分别设置有液料接头20，长明灯6连接点火器21。本实施例中的主燃料为液态甲醇，具体地，主燃料喷枪7和废液喷枪8对称布置，且燃烧互不干扰，由于两支喷枪喷出的是雾化介质，所以在布置的时候需要考虑到两者之间的干扰，需合理安排两者位置，保证各自火焰的根部能够互不干涉地稳定燃烧。

长明灯6、主燃料喷枪7和废液喷枪8的外围圆周均布有若干废气喷管9，本实施例以八个废气喷管9示例，前部1的外壁上设置有废气环室10，废气环室10上开设有切向布置的废气入口11，若干个废气喷管9的一端穿过前部1与废气环室10连通，另一端延伸至燃烧口3处且端部设置有废气喷头12。废气通过废气入口11切向进入废气环室10，再均分进入到八个圆周均布的废气喷管9内，再由废气喷头12喷出进行燃烧，这样将原先的一个火焰分成数个小火焰，增大了火焰直径，减少了火焰长度，由于小火焰散热面积大，火焰温度较低，使热力型氮氧化反应条件下降，氮氧化物生产降低，同时小火焰缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间，对热力型氮氧化物和燃料型氮氧化物都有明显的抑制作用，从而达到低氮燃烧。

另外，燃烧器主体中还设置有隔风筒13，隔风筒13与前部1同轴设置，长明灯6、主燃料喷枪7、废液喷枪8均设置于隔风筒13内，若干个废气喷管9穿过隔风筒13形成固定，隔风筒13的靠近燃烧口3处的内壁上对应各废气喷管9、长明灯6、主燃料喷枪7和废液喷枪8设置有若干固定支架22，以保证固定效果。隔风筒13外设置有若干旋流片14，进风口4中通入助燃风，助燃风于隔风筒13内部形成直流风，助燃风通过旋流片14于隔风筒13和前部1之间形成旋流风。隔风筒13内部为一次燃烧区，缺氧燃烧，由于氧气比相对较小，能够抑制氮氧化物的生成。隔风筒13和前部1之间为二次燃烧区，通过旋流风降低燃烧的温度，强化炉内的换热，有利于促进未被还原的氮氧化物尽快还原，还能保证一次燃烧区产生的未完全燃烧的产物燃尽，从而达到低氮燃烧。

其中，每个旋流片14的偏转角度可调，具体地，安装背板5上设置有旋转手柄15，旋流片14的一端铰接于燃烧器主体上，旋转手柄15的旋转部上固连有驱动杆16，驱动杆16穿过安装背板5与旋流片14驱动连接，每个旋流片14同步转动，从而调节旋流强度，旋流风的旋流强度对火焰的尺寸影响较大，旋流强度加大，火焰变短，旋流强度减小，火焰加长。通过旋转手柄15驱动旋流片14，从而控制燃烧火焰尺寸，进一步保证低氮燃烧。

且，后部2中设置有调节内筒17，调节内筒17套设在隔风筒13外，后部2中沿着隔风筒13的轴向设置有至少三个限位杆18，本实施例中以四个限位杆18示例，调节内筒17的内壁由这四个限位杆18限位，安装背板5上设置有拉杆19，拉杆19与调节内筒17固连，驱动拉杆19使调节内筒17沿着限位杆18作轴向移动。通过拉杆19驱动调节内筒17前后移动，进而控制直流风和旋流风的风量比例，既可以控制火焰的尺寸，又可以控制火焰的刚度，从而保证炉膛内温度场的均匀性和更好的低氮燃烧效果。

此外，安装背板5上向燃烧器腔室中还安装有可见光火检装置23和紫外火检装置24，用于长期持续地检测燃烧火焰，保证设备安全。

该低氮混烧燃烧器至少具有如下特点：

1)燃烧火焰尺寸方便可调，使得燃烧器可用于多种型号的炉膛，适用性更强；

2)低氮燃烧效果显著，有效控制氮氧化物的生成，满足排放要求，减少对生态环境的损害，更环保；

3)燃烧火焰直径较大，分布平均，燃烧面铺开，保证了炉膛内温度场的均匀性，燃烧更加稳定、充分；

4)解决了主燃料与废气、废液共同燃烧的技术偏见，保证了混烧效果，为多燃料混烧提供了思路，使燃烧器可适用于更复杂的工艺要求。

综上，上述的低氮混烧燃烧器通过环向设置的废气喷管配合主燃料喷枪、废液喷枪在长明灯周围互不干涉地稳定燃烧，且由于燃烧火焰相较而言散热面积大、温度低，抑制了热力型氮氧化物生成，从而到达低氮、混烧的目的，另外，由隔风筒将助燃风分成直流风和旋流风，并通过调节旋流强度和风量比例控制火焰强度和火焰刚度，进一步提高了低氮燃烧效果，具有燃烧效率高、氮氧化物排放低的优势。

以上实施例只是阐述了本实用新型的基本原理和特性，本实用新型不受上述事例限制，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还有各种变化和改变，这些变化和改变都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种低氮混烧燃烧器，其特征在于，包括燃烧器主体，所述燃烧器主体包括前部(1)和后部(2)，所述前部(1)呈筒状，端部开设有燃烧口(3)，所述后部(2)上设置有进风口(4)和安装背板(5)，所述前部(1)和后部(2)内部连通形成燃烧器腔室，所述安装背板(5)上设置有通向所述燃烧口(3)的长明灯(6)、主燃料喷枪(7)和废液喷枪(8)，所述长明灯(6)延伸穿过所述前部(1)的筒中心，所述主燃料喷枪(7)、废液喷枪(8)位于所述长明灯(6)的两侧，所述长明灯(6)、主燃料喷枪(7)和废液喷枪(8)的外围圆周均布有若干废气喷管(9)，所述前部(1)的外壁上设置有废气环室(10)，所述废气环室(10)上开设有切向布置的废气入口(11)，若干个所述废气喷管(9)的一端穿过所述前部(1)与所述废气环室(10)连通，另一端延伸至所述燃烧口(3)处且端部设置有废气喷头(12)。

2.根据权利要求1所述的低氮混烧燃烧器，其特征在于：所述燃烧器主体中还设置有隔风筒(13)，所述隔风筒(13)与所述前部(1)同轴设置，所述长明灯(6)、主燃料喷枪(7)、废液喷枪(8)均设置于所述隔风筒(13)内，若干个所述废气喷管(9)穿过所述隔风筒(13)形成固定，所述隔风筒(13)外设置有若干旋流片(14)，所述进风口(4)中通入助燃风，所述助燃风于所述隔风筒(13)内部形成直流风，所述助燃风通过所述旋流片(14)于所述隔风筒(13)和所述前部(1)之间形成旋流风。

3.根据权利要求2所述的低氮混烧燃烧器，其特征在于：每个所述旋流片(14)的偏转角度可调。

4.根据权利要求3所述的低氮混烧燃烧器，其特征在于：所述安装背板(5)上设置有旋转手柄(15)，所述旋流片(14)的一端铰接于所述燃烧器主体上，所述旋转手柄(15)的旋转部上固连有驱动杆(16)，所述驱动杆(16)穿过所述安装背板(5)与所述旋流片(14)驱动连接，每个所述旋流片(14)同步转动，从而调节旋流强度。

5.根据权利要求2所述的低氮混烧燃烧器，其特征在于：所述后部(2)中设置有调节内筒(17)，所述调节内筒(17)套设在所述隔风筒(13)外，所述后部(2)中沿着所述隔风筒(13)的轴向设置有至少三个限位杆(18)，所述调节内筒(17)的内壁由多个所述限位杆(18)限位，所述安装背板(5)上设置有拉杆(19)，所述拉杆(19)与所述调节内筒(17)固连，驱动所述拉杆(19)使所述调节内筒(17)沿着所述限位杆(18)作轴向移动。

6.根据权利要求2所述的低氮混烧燃烧器，其特征在于：所述隔风筒(13)的靠近燃烧口(3)处的内壁上对应各废气喷管(9)、长明灯(6)、主燃料喷枪(7)和废液喷枪(8)设置有若干固定支架(22)。

7.根据权利要求1所述的低氮混烧燃烧器，其特征在于：所述主燃料喷枪(7)和所述废液喷枪(8)对称布置，且燃烧互不干扰。

8.根据权利要求1所述的低氮混烧燃烧器，其特征在于：所述主燃料喷枪(7)、废液喷枪(8)位于所述安装背板(5)外分别设置有液料接头(20)，所述长明灯(6)连接点火器(21)。

9.根据权利要求1所述的低氮混烧燃烧器，其特征在于：所述安装背板(5)上向燃烧器腔室中还安装有可见光火检装置(23)和紫外火检装置(24)。

10.根据权利要求1所述的低氮混烧燃烧器，其特征在于：所述主燃料为液态甲醇。