CN217978790U - 一种返混式预混喷枪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种返混式预混喷枪，包括喷枪气管、喷头和喷嘴，所述喷嘴包括喷管、连接块和固定耳，所述喷管和连接块上下间隔设置，所述喷管底部与连接块之间形成，喷管和连接块两端通过固定耳连接，所述喷枪气管进入喷头容纳腔后螺接喷头，喷头与喷管留有间隙。本实用新型在喷头与喷管之间存在间隙，高压燃料气与助燃空气（部分燃烧后的烟气）预先混合后喷出燃烧，有效降低了火焰峰值温度，从而有效的降低NOx和CO的生成。

Description

一种返混式预混喷枪

技术领域

本实用新型涉及燃烧设备技术领域，具体涉及一种返混式预混喷枪。

背景技术

目前关于石油化工行业产生的污染物NOx在40-50mg应该是一个极限了，如果还要低，要么采用烟气外混（简称FGR），要么就是对烟气进行脱硝处理（简称SCR），但这两种方法目前主要应用在锅炉等单台设备燃烧器数量比较少的装置上，在石油化工装置中应用不多，特别是烟气外混，毕竟投入比较大。

另外，随着国家、地方政府对有害气体排放的要求越来越严格，除了要求减少NOx排放，还要对CO排量也要进行监控限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述不足，提供了一种返混式预混喷枪，将常规喷头燃料气外混设计成喷头加特殊喷嘴组成的返混式预混结构的喷枪，该结构喷枪将燃料气与助燃空气（部分燃烧后的烟气）预先混合后喷出燃烧，由于燃烧后的烟气中存在大量的二氧化碳（CO2），而CO2该气体不参与任何燃烧反应，有效降低了火焰峰值温度，从而有效的降低NOx和CO的生成。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种返混式预混喷枪，包括喷枪气管、喷头和喷嘴，所述喷嘴包括喷管、连接块和固定耳，所述喷管和连接块上下间隔设置，所述喷管底部与连接块之间形成，喷管和连接块两端通过固定耳连接，所述喷枪气管进入喷头容纳腔后螺接喷头，喷头与喷管留有间隙。

优选的，所述喷管顶部设有导向块，所述喷管通过导向块导向，调节混合气的喷射方向。

优选的，所述喷管、连接块、固定耳和导向块为一体铸造成型。

优选的，0.05MPa以上的高压燃料气从喷头高速喷射，喷头底部周边形成负压区域，吸入部分空气。

优选的，所述喷枪气管插入连接块的插孔后进入喷头容纳腔，喷头在喷头容纳腔内螺接喷枪气管，助燃空气从此间隙进入喷管与燃料气预混。

本实用新型的有益效果是：

1. 超低NOx：目前认知的热力型NOx主要是由空气中的O2和空气中的N2在高温（1400℃以上）条件下大量产生，而正常可燃气体理想燃烧火焰温度在2000℃左右，故不可避免存在NOx，采用此返混式预混喷嘴后，可燃气体优先与空气中氧气结合反应燃烧，可极大程度遏制NOx的生成。

2. 低CO短火焰：正常炉膛温度在700℃以上，在一定量过氧条件下，烟气中CO接近为0，但有些炉膛温度在400-600℃的情况下，常规低氮燃烧器结构均无法遏制CO生成，采用此返混式预混喷嘴后，由于燃料气预先与空气充分混合了，使燃料气更容易燃烧，使火焰周边产生相对较高的温度（相对常规低氮外混式燃烧器，燃料气与空气边混合边燃烧），加速燃料气燃烧，使燃烧火焰相对较短。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为图1的A向局部示意图。

图3为图1的俯视图。

其中：喷枪气管1；喷头2；喷嘴3；喷管3.1；连接块3.2；固定耳3.3；喷头容纳腔3.4；导向块3.5。

具体实施方式

参见图1-3，本实用新型涉及一种返混式预混喷枪，包括喷枪气管1、喷头2和喷嘴3，所述喷嘴3一体铸造成型，包括喷管3.1、连接块3.2和固定耳3.3，所述喷管3.1和连接块3.2上下间隔设置，所述喷管3.1底部与连接块3.2之间形成喷头容纳腔3.4，喷管3.1和连接块3.2两端通过固定耳3.3连接，所述喷枪气管1插入连接块3.2的插孔后进入喷头容纳腔3.4，喷头2在喷头容纳腔3.4内螺接喷枪气管1，所述喷头2与喷管3.1留有间隙，助燃空气从此间隙进入喷管3.1与燃料气预混。

所述喷管3.1顶部设有导向块3.5，所述喷管3.1通过导向块3.5导向，调节混合气的喷射方向。

所述喷管3.1为文丘里管。

喷头2有一个燃料气喷孔，高压燃料气在通过喷孔时，在喷头周边现成负压区域，能够卷吸燃烧后的部分烟气（燃烧形成的烟气，会随着炉膛的高度温度逐渐降低，其密度会随着温度降低变大，同时在重力加速度的影响下烟气有下沉的趋势）。在燃料气高速喷射时带动喷嘴周边相对氧气含量较低的烟气进入与燃料气混合喷出燃烧，利用浓淡理论结合可燃气体分子的强结合能力，确保有限的氧气与易燃气体分子快速反应燃烧，同时由于燃烧后的烟气中存在大量的CO2，而CO2该气体不参与任何燃烧反应，促使燃烧后的火焰温度相对不是太高（一般低于1400℃），从而有效遏制了热力型NOx的生成。

工作原理：

0.05MPa以上的高压燃料气从喷头2高速喷射，使喷头周边形成负压区域，吸入部分空气（或烟气），带动喷嘴3周边相对氧气含量较低的烟气进入与燃料气混合，使燃料气与空气充分混合，加速燃料气更快燃烧，在返混式预混喷嘴耦合浓淡燃烧的理论下，确保有限的氧气与易燃气体分子结合燃烧，减少燃烧NOx和CO的生成。

除上述实施例外，本实用新型还包括有其他实施方式，凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案，均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种返混式预混喷枪，其特征在于：包括喷枪气管（1）、喷头（2）和喷嘴（3），所述喷嘴包括喷管（3.1）、连接块（3.2）和固定耳（3.3），所述喷管（3.1）和连接块（3.2）上下间隔设置，所述喷管（3.1）底部与连接块（3.2）之间形成，喷管（3.1）和连接块（3.2）两端通过固定耳（3.3）连接，所述喷枪气管（1）进入喷头容纳腔（3.4）后螺接喷头，喷头（2）与喷管（3.1）留有间隙。

2.根据权利要求1所述的一种返混式预混喷枪，其特征在于：所述喷管（3.1）顶部设有导向块（3.5），所述喷管（3.1）通过导向块（3.5）导向，调节混合气的喷射方向。

3.根据权利要求2所述的一种返混式预混喷枪，其特征在于：所述喷管（3.1）、连接块（3.2）、固定耳（3.3）和导向块（3.5）为一体铸造成型。

4.根据权利要求1所述的一种返混式预混喷枪，其特征在于：0.05MPa以上的高压燃料气从喷头高速喷射，喷头底部周边形成负压区域，吸入部分空气。

5.根据权利要求1所述的一种返混式预混喷枪，其特征在于：所述喷枪气管（1）插入连接块（3.2）的插孔后进入喷头容纳腔（3.4），喷头（2）在喷头容纳腔（3.4）内螺接喷枪气管（1），助燃空气从此间隙进入喷管（3.1）与燃料气预混。

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