CN218442275U - 一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，包括空气导流筒(2)、燃气进气管(3)和稳焰盘(11)，所述空气导流筒(2)末端设置有空气导流弯头；所述燃气进气管(3)末端依次设置有引射器进气管(4)和引射器喷嘴(5)；所述引射器喷嘴(5)呈收缩状；所述引射器喷嘴(5)和稳焰盘(11)之间依次设置有吸气收缩管(6)、引射器混合管(7)和转向弯管(9)；所述吸气收缩管(6)呈收缩状，所述引射器喷嘴(5)的出气孔位于吸气收缩管(6)的进气孔内。加强了空气和燃气的混合，使混合更加均匀，提高燃烧效率；设置引射器使燃料与部分空气混合形成预混气体后，由各个喷口喷出，形成预混火焰，降低氮氧化物生成。

Description

一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器

技术领域

本实用新型属于预混燃烧器技术领域，具体涉及一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器。

背景技术

环境问题伴随着社会的发展也越发严重，受到国内外社会的关注。在我国，环境污染的问题也日益加剧，发生大气污染的频率不断增大，国家对环保的标准也也不断提高，原有的一些燃烧技术已经不能满足国家标准，需要进一步改进燃烧技术和设计水平来控制燃烧器的排放。

现在已有的一些燃烧器采用了分级燃烧技术，但是空气燃料配比没有合理的设计，导致了局部的高温或者燃烧不充分，严重时会导致燃烧不稳定，污染物的排放相对较高。因此仍需要更加合理的一种分级方式的燃气燃烧器来组织燃烧，控制污染物的排放。如何设计一种降低氧浓度、进一步降低NOx，同时又保证燃料的充分燃烧的燃烧头是摆在科技技术人员面前需要解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，以达到燃气充分燃烧、降低NOx的目的。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，包括空气导流筒、燃气进气管和稳焰盘；所述空气导流筒末端设置有空气导流弯头；所述燃气进气管末端依次设置有引射器进气管和引射器喷嘴；所述引射器喷嘴呈收缩状；所述引射器喷嘴和稳焰盘之间依次设置有吸气收缩管、引射器混合管和转向弯管；所述吸气收缩管呈收缩状，所述引射器喷嘴的出气孔位于吸气收缩管的进气孔内。

进一步，所述引射器混合管和转向弯管之间设置有引射器扩压管，所述引射器扩压管呈放大状。

进一步，所述引射器喷嘴的进气孔孔径大小与引射器扩压管出气孔孔径大小一致。

进一步，所述引射器进气管、引射器喷嘴、吸气收缩管、引射器混合管、引射器扩压管同轴设置。

进一步，所述稳焰盘外同轴设置有燃气环腔，所述燃气环腔的顶端均匀设置有多个外围喷孔，所述转向弯管靠近稳焰盘的侧壁上设置有多个燃气分流管，多个所述燃气分流管一端与转向弯管连通，另一端与燃气环腔连通。

进一步，所述稳焰盘表面设置有多根旋流支管、多个空气孔和一个中心喷孔，旋流支管的顶端设置有旋流喷孔。

进一步，所述外围喷孔为8-32个。

进一步，所述旋流支管为3-6根。

采用上述技术方案的实用新型，具有如下优点：

与现有的技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、加强空气和燃气的混合，使混合更加均匀，提高燃烧效率；

2、增加外围的气体燃料高速引射，使下游的烟气回流和气体燃料混合，降低火焰温度，减少氮氧化合物生成；

3、设置引射器使燃料与部分空气混合形成预混气体后，由各个喷口喷出，形成预混火焰，降低氮氧化物生成。

附图说明：

图1是本实用新型一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器结构示意图；

图2是本实用新型一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器的俯视图；

图3是本实用新型一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器的剖面图。

主要元件符号说明如下：

1.空气通道、2.空气导流筒、3.燃气进气管、4.引射器进气管、5.引射器喷嘴、6.吸气收缩管、7.引射器混合管、8.引射器扩压管、9.转向弯管、10.燃气分流管、11.稳焰盘、12.空气孔、13.燃气环腔、14.外围喷孔、15.旋流支管、16.旋流喷孔、17.中心喷孔。

具体实施方式：

以下将结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明，需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号，附图中未绘示或描述的实现方式，为所属技术领域中普通技术人员所知的形式。另外，实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“顶”、“底”、“左”、“右”、“前”、“后”等，仅是参考附图的方向，并非用来限制本实用新型的保护范围。

如图1-3所示，本实用新型一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，包括空气导流筒2、燃气进气管3和稳焰盘11；空气导流筒2的末端设置有空气导流弯头；燃气进气管3的末端依次设置有引射器进气管4和引射器喷嘴5；引射器喷嘴5呈收缩状，具体而言，引射器喷嘴5的孔径渐变由进气口向出气口逐渐变小；引射器喷嘴5和稳焰盘11之间依次设置有吸气收缩管6、引射器混合管7和转向弯管9；吸气收缩管6呈收缩状，具体而言，吸气收缩管6的孔径渐变由进气口向出气口逐渐变小，引射器喷嘴5的出气孔位于吸气收缩管6的进气孔内，且引射器喷嘴5和吸气收缩管6互不接触，引射器喷嘴5和吸气收缩管6之间形成引射通道，空气导流筒2内的空气通过该隐射通道进入到引射器混合管7内，与引射器喷嘴5中喷射出的燃气混合。

上述空气导流筒2用于将空气引导至锅炉炉膛，燃气进气管3用于将燃气引导至锅炉炉膛，吸气收缩管6将空气吸入引射器混合段与燃气混合。

与现有技术相比，本实用新型通过设置在燃气进气管3的末端设置引射器喷嘴5，将燃气进气管3内的燃气喷射到引射器混合管7中；空气由空气导流筒2进入燃烧器，在空气导流筒2中分为两部分，一部分空气从空气导流筒2和引射器混合管7之间流动，形成外围空气；另一部分空气被引射器喷嘴5喷出高速引射形成的负压吸入吸气收缩管6内。由于在燃烧前，燃气和空气进行了充分的预混，使得燃烧的火焰更加均匀、稳定，从而保证了燃烧的稳定性，另一方面，由于空气被分为了两部分，且富氧量不同，所以燃烧时形成了具有不同燃烧温度的燃烧区域，增加了分级效果，降低了火焰温度，减少了NOx的形成。

在一些实施例中，引射器混合管7和转向弯管9之间设置有引射器扩压管8，引射器扩压管8呈放大状，具体而言，引射器扩压管8的孔径渐变由进气口向出气口逐渐变大，这样设置，一方面增加了引射器混合管7中预混气体的压强，另外一方面也降低了预混气体的流速，使预混气体预混更加充分，气体更加均匀，燃烧更加充分，进一步减少了NOx的形成。

在一些实施例中，引射器喷嘴5的进气孔孔径大小与引射器扩压管8出气孔孔径大小一致。

在一些实施例中，引射器进气管4、引射器喷嘴5、吸气收缩管6、引射器混合管7和引射器扩压管8同轴设置。空气导流筒2与引射器进气管4、引射器喷嘴5、吸气收缩管6、引射器混合管7和引射器扩压管8之间形成空气通道1。这样设置可以使燃气、空气的流通更加顺畅，使得预混气体的混合更加充分。

在一些实施例中，稳焰盘11外同轴设置有燃气环腔13，燃气环腔13的底端密封；燃气环腔13的顶端均匀设置有多个外围喷孔14，转向弯管9靠近稳焰盘11的侧壁上设置有多个燃气分流管10，燃气分流管10一端与转向弯管9连通，另一端与燃气环腔13连通。预混气体，一部分通过稳焰盘11后进行燃烧，另一部分由燃气分流管10进入燃气环腔13，最终经过外围喷孔14后进行燃烧。这样设置，增加了燃烧区域，增强了分级效果，进一步减少了NOx的形成。

在一些实施例中，稳焰盘11表面设置有多根旋流支管15、多个空气孔12和一个中心喷孔17，旋流支管15的顶端设置有旋流喷孔16。其中空气孔12沿稳焰盘11的径向均匀分布，用于使部分空气通过；旋流支管15的喷射方向与稳焰盘11所在平面呈锐角，用于增加预混气体旋流；在稳焰盘11的中心位置，贯穿设置有中心喷孔17，用于向外喷射出预混气体，这样设置使得预混气体与空气的混合更加充分、均匀，稳定了火焰，提高燃烧效率，进一步减少了NOx的形成。

在一些实施例中，外围喷孔14为8-32个，在一些实施例中，旋流支管15为3-6根，这样设置能够使预混气体与空气的混合更加充分。

使用时，燃气流入燃气进气管3后进入引射器进气管4，经过收缩段由引射器喷嘴5喷出，形成高速引射，在吸气收缩管6形成负压区将空气吸入后在引射器混合管7充分混合形成预混气体随后进入引射器扩压管8，经过转向弯管9后分为三部分。第一部分由中心喷孔17喷出，形成中心预混火焰，该区域空气量比较大，形成了富氧燃烧，由于预混燃烧的作用，在中心区域形成了低氮富氧的燃烧氛围；第二部分由旋流喷孔16喷出，形成强旋流预混火焰；第三部分由外围喷孔14喷出，向下游发展形成外围扩散火焰区域；而多余的外围空气将火焰形成一定的分割，增加分级效果，各个燃烧区域受旋流作用产生了混合效果和剪切作用，进行着剧烈的物质和热量传递，共同形成稳定、高效的燃烧区域；使火焰温度和NOx进一步下降。

以上对本实用新型提供的一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器进行了详细介绍。具体实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (8)

1.一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，包括空气导流筒(2)、燃气进气管(3)和稳焰盘(11)，其特征在于：所述空气导流筒(2)末端设置有空气导流弯头；所述燃气进气管(3)末端依次设置有引射器进气管(4)和引射器喷嘴(5)；所述引射器喷嘴(5)呈收缩状；所述引射器喷嘴(5)和稳焰盘(11)之间依次设置有吸气收缩管(6)、引射器混合管(7)和转向弯管(9)；所述吸气收缩管(6)呈收缩状，所述引射器喷嘴(5)的出气孔位于吸气收缩管(6)的进气孔内。

2.如权利要求1所述的一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，其特征在于：所述引射器混合管(7)和转向弯管(9)之间设置有引射器扩压管(8)，所述引射器扩压管(8)呈放大状。

3.如权利要求2所述的一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，其特征在于：所述引射器喷嘴(5)的进气孔孔径大小与引射器扩压管(8)出气孔孔径大小一致。

4.如权利要求3所述的一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，其特征在于：所述引射器进气管(4)、引射器喷嘴(5)、吸气收缩管(6)、引射器混合管(7)、引射器扩压管(8)同轴设置。

5.如权利要求4所述的一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，其特征在于：所述稳焰盘(11)外同轴设置有燃气环腔(13)，所述燃气环腔(13)的顶端均匀设置有多个外围喷孔(14)，所述转向弯管(9)靠近稳焰盘(11)的侧壁上设置有多个燃气分流管(10)，多个所述燃气分流管(10)一端与转向弯管(9)连通，另一端与燃气环腔(13)连通。

6.如权利要求5所述的一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，其特征在于：所述稳焰盘(11)表面设置有多根旋流支管(15)、多个空气孔(12)和一个中心喷孔(17)，所述旋流支管(15)的顶端设置有旋流喷孔(16)。

7.如权利要求6所述的一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，其特征在于：所述外围喷孔(14)为8-32个。

8.如权利要求7所述的一种立式锅炉用引射半预混低氮燃烧器，其特征在于：所述旋流支管(15)为3-6根。

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