CN209944311U - 一种多燃料旋流混合低氮燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型适用于锅炉设备技术领域，提供了一种多燃料旋流混合低氮燃烧器，包括燃烧组件和火道组件，所述燃烧组件包括一级空气室、进气管、空气风机、二级空气室、燃料室、空气旋流叶片、第一燃料进料管、第二燃料进料管、燃料风机，所述一级空气室外侧壁上设置有所述进气管，所述空气风机的输出端与所述进气管固定连接，且位于所述进气管上端；通过设置第一燃料进料管和第二燃料进料管，使不同性状的燃料从不同进料口进入燃料室充分混合，实现了一种燃料或多种燃料的混烧，通过设置空气风机、阀门和出火盘，即通过调节空气和燃料的进量来控制火焰的大小，通过出火盘控制火焰形状，实现了对燃烧的火焰形状的控制。

Description

一种多燃料旋流混合低氮燃烧器

技术领域

本实用新型属于锅炉设备技术领域，尤其涉及一种多燃料旋流混合低氮燃烧器。

背景技术

随着我国社会经济的发展，可持续发展战略提出，我国更加重视节能减排工作发展，国家发布了《煤电节能减排升级与改造行动计划》，文中要求加强新建机组准入控制，中部地区新建机组原则上接近或达到燃气轮机组排放限值，氮氧化合物(NOx)是我国全国性的大气污染物之一，煤的燃烧是NOx污染的主要来源，空气中的水分会和氮氧化物产生化学反应，从而生成有害物质，对人体造成极大危害，除此之外，氮氧化物也是产生酸雨的主要污染源之一，并且在一定条件下会形成光化学污染，对人体及动物有之毒作用，造成植物损害，破坏臭氧层，我国煤炭消耗形式，为了实施可持续发展战略，煤炭消耗将受到十分严格的控制，以保护环境为主，未来十五年内，将实现煤炭一次能源消费比重降至62％之内，与此同时,伴随这煤炭的燃烧，氮氧化物排放控制迫在眉睫，低氮煤粉燃烧系统的应用得到了良好的发展时机；

现有的低氮燃烧器仍然存在一些问题，传统的低氮燃烧器其燃料单一，不能实现一种燃料或多种燃料混烧，对于燃烧的火焰形状也无法有效控制，燃烧效率相对较低。

实用新型内容

本实用新型提供一种多燃料旋流混合低氮燃烧器，旨在解决传统的低氮燃烧器其燃料单一，不能实现一种燃料或多种燃料混烧，对于燃烧的火焰形状也无法有效控制，燃烧效率相对较低的问题。

本实用新型是这样实现的，一种多燃料旋流混合低氮燃烧器，包括燃烧组件和火道组件，所述燃烧组件包括一级空气室、进气管、空气风机、二级空气室、燃料室、空气旋流叶片、第一燃料进料管、第二燃料进料管、燃料风机，所述一级空气室外侧壁上设置有所述进气管，所述空气风机的输出端与所述进气管固定连接，且位于所述进气管上端，所述一级空气室内设置有所述二级空气室，所述燃料室的与所述二级空气室的一端固定连接，所述燃料室的一端位于所述二级空气室内，且另一端伸出所述二级空气室，所述二级空气室与所述燃料室之间设置有所述空气旋流叶片，所述燃料室伸出所述二级空气室的一端上设置有所述第一燃料进料管和第二燃料进料管，且两者位置相对，所述燃料室伸出所述二级空气室的一端内设置有所述燃料风机，所述空气风机和所述燃料风机与外部电源电性连接；

所述火道组件包括火道和出火盘，所述火道的一端与所述二级空气室固定连接，且位于远离所述燃料室的一侧，所述火道的另一端设置有所述出火盘。

本实用新型还提供优选的，所述火道组件还包括出火孔，所述出火孔的数量为若干个，且均匀设置在所述出火盘上。

本实用新型还提供优选的，所述火道组件还包括阀门，所述阀门数量为两个，且分别设置在所述第一燃料进料管和第二燃料进料管上。

本实用新型还提供优选的，所述火道组件还包括喷头，所述燃料室远离所述燃料风机的一端上设置有所述喷头。

本实用新型还提供优选的，所述二级空气室和所述燃料室靠近所述火道的一端口径逐渐缩小。

本实用新型还提供优选的，所述空气旋流叶片与所述二级空气室的内侧壁和所述燃料室的外侧壁固定连接，且呈圈状绕所述燃料室一周。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种多燃料旋流混合低氮燃烧器，通过设置第一燃料进料管和第二燃料进料管，使不同性状的燃料从不同进料口进入燃料室充分混合，实现了一种燃料或多种燃料的混烧，通过设置空气风机、阀门和出火盘，即通过调节空气和燃料的进量来控制火焰的大小，通过出火盘控制火焰形状，实现了对燃烧的火焰形状的控制，通过设置空气旋流叶片，即使燃烧组件内的空气呈旋流状态，与燃料室送出的燃料混合的更加充分，从而使燃料燃烧更加充分，大大提升了燃料的燃烧效率。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为本实用新型中出火盘正视结构示意图；

图3为本实用新型的正视结构示意图；

图中：1-燃烧组件、11-一级空气室、12-进气管、13-空气风机、 14-二级空气室、15-燃料室、16-空气旋流叶片、17-第一燃料进料管、 18-第二燃料进料管、19-燃料风机、2-火道组件、21-火道、22-出火盘、23-出火孔、24-阀门、25-喷头。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：一种多燃料旋流混合低氮燃烧器包括燃烧组件1和火道组件2，燃烧组件1包括一级空气室11、进气管12、空气风机13、二级空气室14、燃料室15、空气旋流叶片16、第一燃料进料管17、第二燃料进料管18、燃料风机19，一级空气室11外侧壁上设置有进气管12，空气风机13的输出端与进气管12固定连接，且位于进气管12上端，一级空气室11 内设置有二级空气室14，燃料室15的与二级空气室14的一端固定连接，燃料室15的一端位于二级空气室14内，且另一端伸出二级空气室14，二级空气室14与燃料室15之间设置有空气旋流叶片16，燃料室15伸出二级空气室14的一端上设置有第一燃料进料管17和第二燃料进料管18，且两者位置相对，燃料室15伸出二级空气室14 的一端内设置有燃料风机19，空气风机13和燃料风机19与外部电源电性连接；

火道组件2包括火道21和出火盘22，火道21的一端与二级空气室14固定连接，且位于远离燃料室15的一侧，火道21的另一端设置有出火盘22。

在本实施方式中，燃料室15为燃烧器基本部件，通过设置第一燃料进料管17、第二燃料进料管18和燃料风机19，即当设备运转时，不同性状的燃料分被从第一燃料进料管17和第二燃料进料管18输送，燃料送入燃料室15中的同时，燃料风机19运转，使燃料室15 气流往火道21方向运动，运动的气流会推动燃料运动，不同的燃料在运动过程中完成初步的混合，实现了一种燃料或多种燃料的混合使用，通过设置一级空气室11、进气管12、空气风机13、二级空气室 14和空气旋流叶片16，即当设备运转时，空气风机13开始工作，外界空气在空气风机13驱动下由其输出端通过进气管12进入一级空气室11，随着一级空气室11内空气累积，其内压力逐渐上升，当其压力大于二级空气室14的压力时，空气随压力差向二级空气室14内运动，空气通过空气旋流叶片16时被分散成旋流状向火道21方向运动，此时空气与燃料室15内输送出来的燃料汇合在燃料室15一端，通过设置火道组件2，即与空气混合后的燃料与空气一同进入火道21，此时燃料从中心供入,空气以强旋转气流在燃料流周围供入，在强空气旋转气流作用下,加速了燃料与空气的混合,增加了混合均匀性,促进了燃烧反应,防止局部高温的产生,使火焰具有均匀的较低的温度水平，强烈的混合还可降低过剩空气,可在低过剩空气系数下实现完全燃烧，空气的旋流,在火道21出口产生回流区,形成烟气的自身循环, 不仅起到稳定火焰和加速燃烧反应作用,同时降低燃烧区温度和氧气浓度的作用，比较狭窄的圆柱形火道,可以防止燃料在高温火道内燃烧，大量燃料流出火道21后在火道21出口处及外部炉膛内燃烧,火焰处于炉膛内,散热条件好,燃烧温度有所降低，对氮氧化物的生成实现了多种方法的抑制。

进一步的，火道组件2还包括出火孔23，出火孔23的数量为若干个，且均匀设置在出火盘22上。

在本实施方式中，通过设置出火孔23，即当燃料运动至火道21 出口时被外部设备点燃，其火焰通过出火孔23喷出，均匀开设的多个出火孔23使火焰被分成多股，防止火焰燃烧过于剧烈，同时使火焰分布更加均匀。

进一步的，燃烧组件1还包括阀门24，阀门24数量为两个，且分别设置在第一燃料进料管17和第二燃料进料管18上。

在本实施方式中，通过设置阀门24，使用时可以通过阀门24的开合程度控制燃料的进料速度，从而控制燃烧的程度，达到控制火焰大小和形状的目的。

进一步的，燃烧组件1还包括喷头25，燃料室15远离燃料风机 19的一端上设置有喷头25。

在本实施方式中，通过设置喷头25，在使用过程中，混合燃料被燃料风机19吹至喷头25处，在压力作用下，混合燃料会通过喷头 25喷出，由于喷头25上分布有均匀的孔洞，使燃料喷出时更加均匀，便于进一步与空气混合。

进一步的，二级空气室14和燃料室15靠近火道21的一端口径逐渐缩小。

在本实施方式中，通过设置逐渐缩小的口径，使二级空气室14 和燃料室15的出口处由于体积的缩小压力迅速提升，为空气和燃料的运动提供更大的压力作为助力。

进一步的，空气旋流叶片16与二级空气室14的内侧壁和燃料室 15的外侧壁固定连接，且呈圈状绕燃料室15一周。

在本实施方式中，通过设置空气旋流叶片16，即空气在压力作用下以一定的速度通过空气旋流叶片16，此时空气会被叶片分割、引导向不同的方向，呈杂乱的旋流状态，便于后期与燃料的混合。

本实用新型的工作原理及使用流程：本实用新型安装好过后，将设备与外部电源连接，接入燃料，设备开始工作，通过设置第一燃料进料管17、第二燃料进料管18和燃料风机19，即当设备运转时，不同性状的燃料分被从第一燃料进料管17和第二燃料进料管18输送，燃料送入燃料室15中的同时，燃料风机19运转，使燃料室15气流往火道21方向运动，运动的气流会推动燃料运动，不同的燃料在运动过程中完成初步的混合，实现了一种燃料或多种燃料的混合使用，通过设置一级空气室11、进气管12、空气风机13、二级空气室14 和空气旋流叶片16，即当设备运转时，空气风机13开始工作，外界空气在空气风机13驱动下由其输出端通过进气管12进入一级空气室 11，随着一级空气室11内空气累积，其内压力逐渐上升，当其压力大于二级空气室14的压力时，空气随压力差向二级空气室14内运动，空气通过空气旋流叶片16时被分散成旋流状向火道21方向运动，此时空气与燃料室15内输送出来的燃料汇合在燃料室15一端，通过设置火道组件2，即与空气混合后的燃料与空气一同进入火道21，此时燃料从中心供入,空气以强旋转气流在燃料流周围供入，在强空气旋转气流作用下,加速了燃料与空气的混合,增加了混合均匀性,促进了燃烧反应,防止局部高温的产生,使火焰具有均匀的较低的温度水平，强烈的混合还可降低过剩空气,可在低过剩空气系数下实现完全燃烧，空气的旋流,在火道21出口产生回流区,形成烟气的自身循环,不仅起到稳定火焰和加速燃烧反应作用,同时降低燃烧区温度和氧气浓度的作用，比较狭窄的圆柱形火道,可以防止燃料在高温火道内燃烧，大量燃料流出火道21后在火道21出口处及外部炉膛内燃烧,火焰处于炉膛内,散热条件好,燃烧温度有所降低，对氮氧化物的生成实现了多种方法的抑制，通过设置出火孔23，即当燃料运动至火道21出口时被外部设备点燃，其火焰通过出火孔23喷出，均匀开设的多个出火孔23使火焰被分成多股，防止火焰燃烧过于剧烈，同时使火焰分布更加均匀，完成了一种多燃料旋流混合低氮燃烧器的使用流程。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种多燃料旋流混合低氮燃烧器，其特征在于：包括燃烧组件(1)和火道组件(2)，所述燃烧组件(1)包括一级空气室(11)、进气管(12)、空气风机(13)、二级空气室(14)、燃料室(15)、空气旋流叶片(16)、第一燃料进料管(17)、第二燃料进料管(18)、燃料风机(19)，所述一级空气室(11)外侧壁上设置有所述进气管(12)，所述空气风机(13)的输出端与所述进气管(12)固定连接，且位于所述进气管(12)上端，所述一级空气室(11)内设置有所述二级空气室(14)，所述燃料室(15)与所述二级空气室(14)的一端固定连接，所述燃料室(15)的一端位于所述二级空气室(14)内，且另一端伸出所述二级空气室(14)，所述二级空气室(14)与所述燃料室(15)之间设置有所述空气旋流叶片(16)，所述燃料室(15)伸出所述二级空气室(14)的一端上设置有所述第一燃料进料管(17)和第二燃料进料管(18)，且两者位置相对，所述燃料室(15)伸出所述二级空气室(14)的一端内设置有所述燃料风机(19)，所述空气风机(13)和所述燃料风机(19)与外部电源电性连接；

所述火道组件(2)包括火道(21)和出火盘(22)，所述火道(21)的一端与所述二级空气室(14)固定连接，且位于远离所述燃料室(15)的一侧，所述火道(21)的另一端设置有所述出火盘(22)。

2.如权利要求1所述的一种多燃料旋流混合低氮燃烧器，其特征在于：所述火道组件(2)还包括出火孔(23)，所述出火孔(23)的数量为若干个，且均匀设置在所述出火盘(22)上。

3.如权利要求1所述的一种多燃料旋流混合低氮燃烧器，其特征在于：所述燃烧组件(1)还包括阀门(24)，所述阀门(24)数量为两个，且分别设置在所述第一燃料进料管(17)和第二燃料进料管(18)上。

4.如权利要求1所述的一种多燃料旋流混合低氮燃烧器，其特征在于：所述燃烧组件(1)还包括喷头(25)，所述燃料室(15)远离所述燃料风机(19)的一端上设置有所述喷头(25)。

5.如权利要求1所述的一种多燃料旋流混合低氮燃烧器，其特征在于：所述二级空气室(14)和所述燃料室(15)靠近所述火道(21)的一端口径逐渐缩小。

6.如权利要求1所述的一种多燃料旋流混合低氮燃烧器，其特征在于：所述空气旋流叶片(16)与所述二级空气室(14)的内侧壁和所述燃料室(15)的外侧壁固定连接，且呈圈状绕所述燃料室(15)一周。

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