CN215112599U - 烟气再循环预混低氮燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于燃烧器技术领域，尤其是涉及一种烟气再循环预混低氮燃烧器，包括依次连接的风机、中壳、炉膛、炉头，炉膛和炉头处于燃烧室内。还包括可循环利用燃烧室内废气的燃气系统，其中燃气阀组设置在中壳上，中心燃气进气管路和燃气阀组连接并沿轴向穿设在中壳和炉膛内，中心燃气进气管路开口设有中心燃气喷头，中心燃气喷头处于炉头中心，中心燃气进气管路前端设有一圈L形旁路高速燃气喷管，包括横管和垂直设置在横管一端的纵管，横管和中心燃气进气管路相平行，横管开口处于燃烧室内，横管外侧设有倾斜设置的炉内烟气吸入管，其开口处于燃烧室内。本实用新型降低了新风氧气含量，使燃烧反应变慢，燃烧温度变低，降低了低氮氧化合物排放。
Description
技术领域
本实用新型属于燃烧器技术领域，尤其是涉及一种烟气再循环预混低氮燃烧器。
背景技术
一般来说，氮氧化物(NOx)分为以下几种：通过化学方式与燃料结合形态的氮成分在燃烧过程中被氧化而生成的燃料氮氧化物(Fuel NOx)；燃烧用空气中包含的氮在高温条件下游离生成的热力型氮氧化物(Thermal NOx)；以及碳氢化合物系列的矿物燃料以高浓度状态暴露于高温环境时迅速生成的快速型氮氧化物(Prompt N Ox)。
由于氮氧化物(NOx)会对大气环境及人类的生活产生不良的影响。因此，研发人员从很久以前就开始开发低氮氧化物燃烧器技术。这一技术的发展经历了以下三代研发过程：
第一世代：第一世代低氮氧化物技术以空气分级(Air staging)技术为代表，分阶段地向燃烧炉内供给空气，防止由燃烧炉内的燃料引起的快速氧化反应，降低火焰的温度，由此减少热力型氮氧化物。
第二世代：第二世代低氮氧化物技术以气体分级(Gas staging)技术为代表，其特征在于，分为中心部(约5％～25％)与外围部(75％～95％)而喷射气体，造成中心部空气过剩而外围部空气不足的状态，抑制占火焰大部分的外围部的氧化反应，不让火焰温度升高，从而减少热力型氮氧化物的产生。虽然因外围火焰处于空气不足状态而可能产生快速型氮氧化物，但是通过向周边喷射气体以确保火焰温度在1000℃以下，从而能够同时实现火焰保焰功能和抑制快速型氮氧化物产生功能。
第三世代：第三世代低氮氧化物技术以IFGR(内部烟气再循环)为代表，使在燃烧室内经过1次燃烧的燃烧气体在燃烧室内自我再循环(Recirculation)，让燃烧气体与火焰混合，降低火焰温度，由此可以减少热力型氮氧化物。
如何能做到提高燃烧室内部烟气再循环后的燃烧效率为近期研究中急需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是要解决现有技术的不足之处，而提供一种可将燃烧室内未完全燃烧的尾气重新吸收并高效、充分燃烧从而减少氮氧化物产生量烟气再循环预混低氮燃烧器。
本实用新型的目的是通过下列技术方案解决的：
一种烟气再循环预混低氮燃烧器，包括有风机、中壳、炉膛、炉头，所述风机、中壳、炉膛、炉头依次连接，所述炉膛和炉头处于燃烧室内，其特征在于：还包括有可循环利用燃烧室内废气的燃气系统，所述燃气系统包括燃气阀组、中心燃气进气管路、中心燃气喷头、旁路高速燃气喷管、炉内烟气吸入管；
所述燃气阀组设置在中壳上，所述中心燃气进气管路和燃气阀组连接并沿轴向穿设在中壳和炉膛内，中心燃气进气管路开口设有中心燃气喷头，中心燃气喷头处于炉头中心，所述中心燃气进气管路前端设有一圈旁路高速燃气喷管，所述旁路高速燃气喷管为L形，包括横管和垂直设置在横管一端的纵管，所述纵管沿径向设置，所述横管沿轴向设置，横管和中心燃气进气管路相平行，所述横管开口穿过炉头并处于燃烧室内，横管外侧设有倾斜设置的炉内烟气吸入管，炉内烟气吸入管与横管相连通，炉内烟气吸入管开口处于燃烧室内，炉内烟气吸入管的开口处于炉内烟气吸入管与横管连接口的后端。
基于上述结构，旁路高速燃气喷管斜向后方设有炉内烟气吸入管。当高压力、高流速的燃气流经旁路高速燃气喷管和炉内烟气吸入管的交汇口时，会使炉内烟气吸入管产生负压，从而吸入炉内烟气，并且与燃气进行混合。由于部分燃气与炉内烟气在旁路高速燃气喷管进行混合，会使燃气和空气的混合更加均匀，同时混合后的气体再与风机送入的部分新风混合，降低了新风部分的氧气含量，使燃烧反应变慢，燃烧温度变低，从而降低了火焰温度，达到低氮氧化合物排放的效果。
优选的，本实用新型所述炉内烟气吸入管与横管的夹角为30～45度。
优选的，本实用新型所述横管内径和纵管内径相等。
优选的，本实用新型所述炉内烟气吸入管内径与横管内径相等。
优选的，本实用新型所述中心燃气进气管路中心轴线、中壳中心轴线、炉膛中心轴线、炉头中心轴线均相重合。
优选的，本实用新型所述中心燃气进气管路和炉膛内壁之间设有支撑架。
和现有技术相比本实用新型具有以下特点和有益效果：
1、由于部分燃气与炉内烟气在旁路高速燃气喷管进行混合，会使燃气和空气的混合更加均匀，同时混合后的气体再与风机送入的部分新风混合，降低了新风部分的氧气含量，使燃烧反应变慢，燃烧温度变低，从而降低了火焰温度，达到低氮氧化合物排放的效果。
2、中心燃气进气管路和炉膛内壁之间设有支撑架，可提高中心燃气进气管路6的稳定性，提高燃烧器的工作稳定性和安全性。
附图说明
图1为本实用新型左视剖视结构示意图。
图中：风机1、中壳2、炉膛3、炉头4、燃气阀组5、中心燃气进气管路6、旁路高速燃气喷管7、炉内烟气吸入管8、横管9、纵管10、中心燃气喷头11。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，一种烟气再循环预混低氮燃烧器，包括有风机1、中壳2、炉膛3、炉头4，所述风机1、中壳2、炉膛3、炉头4依次连接，所述炉膛3和炉头4处于燃烧室内。还包括有可循环利用燃烧室内废气的燃气系统，所述燃气系统包括燃气阀组5、中心燃气进气管路6、中心燃气喷头11、旁路高速燃气喷管7、炉内烟气吸入管8。
所述燃气阀组5设置在中壳2上，所述中心燃气进气管路6和燃气阀组5连接并沿轴向穿设在中壳2和炉膛3内，中心燃气进气管路6开口设有中心燃气喷头11，中心燃气喷头11处于炉头4中心，所述中心燃气进气管路6前端设有一圈旁路高速燃气喷管7，所述旁路高速燃气喷管7为L形，包括横管9和垂直设置在横管9一端的纵管10。优选的，横管9内径和纵管10内径相等。所述纵管10沿径向设置，所述横管9沿轴向设置，横管9和中心燃气进气管路6相平行，所述横管9开口穿过炉头4并处于燃烧室内。优选的，中心燃气进气管路6中心轴线、中壳2中心轴线、炉膛3中心轴线、炉头4中心轴线均相重合。
横管9外侧设有倾斜设置的炉内烟气吸入管8，炉内烟气吸入管8与横管9相连通，炉内烟气吸入管8开口处于燃烧室内，炉内烟气吸入管8的开口处于炉内烟气吸入管8与横管9连接口的后端。所述炉内烟气吸入管8与横管9的夹角为30～45度。优选的，炉内烟气吸入管8内径与横管9内径相等。
优选的，所述中心燃气进气管路和炉膛内壁之间设有支撑架，可提高中心燃气进气管路6的稳定性，提高燃烧器的工作稳定性和安全性。
本实用新型的工作过程如下：
燃气经过中心燃气进气管路6后，分成两部分，一部分由中心燃气喷头11喷出，与风机1送入的部分新风混合后燃烧。
另一部分燃气送入四周若干根旁路高速燃气喷管7。此旁路高速燃气喷管7布置有斜向后方的炉内烟气吸入管8。当高压力、高流速的燃气流经旁路高速燃气喷管7和炉内烟气吸入管8的交汇口时，会使炉内烟气吸入管8产生负压，从而吸入炉内烟气，并且与燃气进行混合。混合后的气体再与风机送入的部分新风混合、燃烧。
由于这部分燃气与炉内烟气在旁路高速燃气喷管7进行混合，会使燃气和空气的混合更加均匀。同时混合后的气体再与风机送入的部分新风混合，降低了新风部分的氧气含量，使燃烧反应变慢，燃烧温度变低，从而降低了火焰温度，达到低氮氧化合物排放的效果。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
Claims (6)
1.一种烟气再循环预混低氮燃烧器，包括有风机、中壳、炉膛、炉头，所述风机、中壳、炉膛、炉头依次连接，所述炉膛和炉头处于燃烧室内，其特征在于：还包括有可循环利用燃烧室内废气的燃气系统，所述燃气系统包括燃气阀组、中心燃气进气管路、中心燃气喷头、旁路高速燃气喷管、炉内烟气吸入管；
所述燃气阀组设置在中壳上，所述中心燃气进气管路和燃气阀组连接并沿轴向穿设在中壳和炉膛内，中心燃气进气管路开口设有中心燃气喷头，中心燃气喷头处于炉头中心，所述中心燃气进气管路前端设有一圈旁路高速燃气喷管，所述旁路高速燃气喷管为L形，包括横管和垂直设置在横管一端的纵管，所述纵管沿径向设置，所述横管沿轴向设置，横管和中心燃气进气管路相平行，所述横管开口穿过炉头并处于燃烧室内，横管外侧设有倾斜设置的炉内烟气吸入管，炉内烟气吸入管与横管相连通，炉内烟气吸入管开口处于燃烧室内，炉内烟气吸入管的开口处于炉内烟气吸入管与横管连接口的后端。
2.根据权利要求1所述的烟气再循环预混低氮燃烧器，其特征在于：所述炉内烟气吸入管与横管的夹角为30～45度。
3.根据权利要求1或2所述的烟气再循环预混低氮燃烧器，其特征在于：所述横管内径和纵管内径相等。
4.根据权利要求3所述的烟气再循环预混低氮燃烧器，其特征在于：所述炉内烟气吸入管内径与横管内径相等。
5.根据权利要求1所述的烟气再循环预混低氮燃烧器，其特征在于：所述中心燃气进气管路中心轴线、中壳中心轴线、炉膛中心轴线、炉头中心轴线均相重合。
6.根据权利要求1所述的烟气再循环预混低氮燃烧器，其特征在于：所述中心燃气进气管路和炉膛内壁之间设有支撑架。
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