CN210153802U - 一种烟气内循环燃烧器 - Google Patents

Abstract

一种烟气内循环燃烧器，包括燃气进气管、点火杆、火焰检测器、燃烧筒，其特征在于：在所述燃气进气管的尾部设置有布气管，燃气进气管的末端管外固定连接套有旋风盘，燃气进气管的末端管内固定连接套有布气帽，所述布气帽包括空心圆柱和空心圆锥两部分，所述空心圆柱套在燃气进气管末端管内，在所述空心圆锥上设有螺旋出气孔。本燃烧器通过分层分级的螺旋燃烧实现了烟气的内部循环，使得燃烧更充分，氮氧化物排放更低。

Description

一种烟气内循环燃烧器

技术领域

本实用新型涉及一种烟气内循环燃烧器，属于燃烧机械技术领域。

背景技术

锅炉在燃烧时会产生大量的烟气，烟气排放如不经过处理将会给大气带来严重的污染，目前国家对锅炉烟气污染物的排放有严格限制。锅炉烟气的主要污染物是氮氧化物，而氮氧化物会使空气酸碱度变低，形成酸雨等，进一步会演化成硝酸盐，形成雾霾，从而造成严重的环境污染，影响人们的生产生活。目前的燃烧器采用多种技术来降低氮氧化物的生成，现有低氮燃烧技术主要围绕如何降低燃烧温度、减少反应区域大小、减少停留时间以减少热力型NOx 的生成开展的，同时考虑了通过初期快速混合以减少快速型NOx 生成，主要技术包括分级燃烧、贫燃预混燃烧、烟气再循环、无焰燃烧、旋流燃烧等。其中烟气再循环技术通过在火焰区域加入烟气来实现：加入的烟气吸热从而降低了燃烧温度，同时加入的烟气降低了氧气的分压，这将减弱氧气与氮气生成热力型NOx 的过程，从而减少了NOx 的生成；烟气的加入使得空气速度增加，这将促进空气与燃料的混合，从而减少快速型NOx 的生成。烟气再循环有两种方式，分别为外部烟气再循环与内部烟气再循环，外部烟气再循环技术是指烟气从锅炉的出口通过一个外部管道，接入燃烧器空气入口，通过燃烧器重新加入到炉膛内参与燃烧，外部烟气再循环在工厂比较常见，但需要外接管路，安装麻烦；烟气内循环需要对燃烧器结构进行特殊设计，是燃烧器技术改进的重要方向。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，设计提供一种烟气内循环燃烧器。

本实用新型的技术方案为：一种烟气内循环燃烧器，包括燃气进气管、点火杆、火焰检测器、燃烧筒，在所述燃气进气管的尾部设置有布气管，燃气进气管的末端管外固定连接套有旋风盘，燃气进气管的末端管内固定连接套有布气帽，布气帽穿过旋风盘，旋风盘套在燃烧筒内部，所述燃烧筒、旋风盘、布气帽、燃气进气管同轴设置；所述布气管的根部与燃气进气管内部连通；布气管的头部穿出旋风盘，布气管的头部开口；所述布气帽包括空心圆柱和空心圆锥两部分，所述空心圆柱套在燃气进气管末端管内，所述空心圆锥穿过旋风盘，并在空心圆锥上设有螺旋出气孔。

进一步的，所述布气管沿燃气进气管的尾部径向间隔均匀分布，且布气管的轴向与燃气进气管尾部轴向之间的夹角为锐角。

进一步的，所述旋风盘上设置有斜切的旋风口，旋风口的出风方向与旋风盘平面的夹角为锐角。

进一步的，所述布气管的轴向与燃气进气管尾部轴向之间的夹角为30度。

进一步的，所述旋风口的出风方向与旋风盘平面的夹角为45度。

本实用新型的积极有益效果是：通过布气管的燃气与燃气进气管轴向以30度夹角向外喷射，通过旋风盘上的旋风口的助燃空气以45度方向喷射，助燃空气与燃气混合燃烧，在燃烧筒的约束下形成外螺旋火焰；通过圆锥形布气帽上的螺旋出气孔的燃气与助燃空气混合燃烧，分层燃烧，形成多层内螺旋火焰，而不同层次的内、外螺旋火焰会产生相互吸引，使不同层次火焰燃烧产生的烟气产生内部再循环的效果，降低局部氧分压，分层燃烧分散火焰，降低中心火焰温度，降低氮氧化物的生成。

附图说明

图1是本实用新型燃烧器的整体结构示意图。

图2是本实用新型燃烧器的剖视图。

图3是布气帽的结构示意图。

图4是旋风盘结构示意图。

图中标记：1、燃气进气管；2、火焰检测器；3、点火杆；4、燃烧筒；5、布气管；51、直出气孔；6、布气帽；61、布气帽下部；62、布气帽上部；63、螺旋出气孔；7、旋风盘；71、旋风口；72、布气管穿孔；73、固定孔；74、点火杆穿孔；75、火焰检测器穿孔；76、布气帽穿孔。

具体实施方式

为了更充分的解释本实用新型的实施，提供本实用新型的实施实例。这些实施实例仅仅是对本实用新型的阐述，不限制本实用新型保护的范围。

一种烟气内循环燃烧器，如图1-4所示，包括燃气进气管1、火焰检测器2、点火杆3、燃烧筒4，为了方便燃气进气管连接，燃气进气管1包括竖直部分和水平部分，燃烧筒4和燃气进气管的水平部分同轴设置。

燃气进气管1的尾部设置有多个布气管5，燃气进气管的末端管外固定连接套有旋风盘7，燃气进气管的末端管内固定连接套有布气帽6，布气帽6通过布气帽穿孔76穿过旋风盘7，旋风盘7套在燃烧筒4内部，燃烧筒4、旋风盘7、布气帽6同轴设置。

如图3所示，布气帽6为空心结构，包括空心圆柱61和空心圆锥62两部分，所述空心圆柱61套在燃气进气管1末端管内，所述空心圆锥62穿过旋风盘7，并在空心圆锥62上设有螺旋出气孔63，通过燃气进气管的燃气经过布气帽后，通过螺旋出气孔以螺旋的形式分级、分层向外喷出。

布气管5的根部与燃气进气管1内部连通，布气管5沿燃气进气管的尾部径向均匀分布，本例中，布气管的数量为五个，且布气管的轴向与燃气进气管尾部轴向之间的夹角为锐角，使燃气向侧前方喷射，本例中设置夹角为30度。

布气管5通过布气管穿孔72使其头部穿出旋风盘7，布气管5的头部开口设置有直出气孔51，燃气从布气管中向侧前方喷出。

在旋风盘7上设置有多个斜切的旋风口71，旋风口71的出风方向与旋风盘平面的夹角为锐角，本例中设置为45度。这样从燃烧筒头部方向看，从燃烧筒4后面吹来的助燃空气通过旋风盘后呈现顺时针螺旋喷射；在旋风盘7上还设置有多个布气管穿孔72和旋风盘固定孔73，还设置有点火杆穿孔74、火焰检测器穿孔75、布气帽穿孔76。

燃烧器工作时，首先通过燃气进气管通入燃气，通过点火杆2的打火点火开始燃烧，点火后通过电子调节阀逐渐调节燃气进气量和空气进气量，随着燃气流量和空气流量的加大，通过旋风盘的空气形成旋风流，带动通过布气管的燃气螺旋混合喷射燃烧，形成外螺旋火焰；同时通过圆锥形布气帽的螺旋出气孔的燃气与空气混合，形成中心多层内螺旋火焰，内、外螺旋火焰相互吸引，实现了燃烧烟气的内部循环，通过螺旋混合、分层分级燃烧、烟气内循环等综合作用，使得燃烧更充分、中心火焰温度降低，燃烧区氧分压降低，从而大大降低了氮氧化物的生成和排放。

Claims (5)

1.一种烟气内循环燃烧器，包括燃气进气管、点火杆、火焰检测器、燃烧筒，其特征在于：在所述燃气进气管的尾部设置有布气管，燃气进气管的末端管外固定连接套有旋风盘，燃气进气管的末端管内固定连接套有布气帽，布气帽穿过旋风盘，旋风盘套在燃烧筒内部，所述燃烧筒、旋风盘、布气帽、燃气进气管同轴设置；所述布气管的根部与燃气进气管内部连通；布气管的头部穿出旋风盘，布气管的头部开口；所述布气帽包括空心圆柱和空心圆锥两部分，所述空心圆柱套在燃气进气管末端管内，所述空心圆锥穿过旋风盘，并在空心圆锥上设有螺旋出气孔。

2.根据权利要求1所述的一种烟气内循环燃烧器，其特征在于：所述布气管沿燃气进气管的尾部径向间隔均匀分布，且布气管的轴向与燃气进气管尾部轴向之间的夹角为锐角。

3.根据权利要求1所述的一种烟气内循环燃烧器，其特征在于：所述旋风盘上设置有斜切的旋风口，旋风口的出风方向与旋风盘平面的夹角为锐角。

4.根据权利要求2所述的一种烟气内循环燃烧器，其特征在于：所述布气管的轴向与燃气进气管尾部轴向之间的夹角为30度。

5.根据权利要求3所述的一种烟气内循环燃烧器，其特征在于：所述旋风口的出风方向与旋风盘平面的夹角为45度。

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