CN220417311U - 一种双级烟气内循环低氮燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及提供一种双级烟气内循环低氮燃烧器，涉及工业锅炉燃气燃烧器技术领域。该燃烧器包括空气导流筒、空气通道收缩引射筒、燃气进气管道、燃气进气主管、外围引射燃气支管、中心空气筒、引射器、引射混合筒以及稳焰盘；中心空气筒的一端延伸进入空气通道收缩引射筒中；燃气进气管道设置于空气导流筒上；燃气进气主管的一端与稳焰盘连接密封；引射混合筒的一端与空气通道收缩引射筒连接；多个引射器绕引射混合筒的轴线间隔设置在引射混合筒上；外围引射燃气支管的一端与燃气进气主管联通。另一端穿过空气通道收缩引射筒后与引射器对应。其能够降低氮氧化合物的生成，进一步提高燃烧的效率和稳定性。

Description

一种双级烟气内循环低氮燃烧器

技术领域

本实用新型属于工业锅炉燃气燃烧器技术领域，具体涉及一种双级烟气内循环低氮燃烧器。

背景技术

当前的燃烧器大部分采用的是扩散式燃烧。燃烧效果不佳，且容易产生氮氧化合物。如果能够将燃气引射技术、烟气内循环技术、分级燃烧技术、空气分级技术、浓淡燃烧技术应用到强制鼓风燃烧器技术中，就能够解决常用锅炉燃气燃烧器氮氧化物排放高、燃烧不稳定以及燃烧效率低的问题。

因此，设计一种双级烟气内循环低氮燃烧器，能够降低氮氧化合物的生成，进一步提高燃烧的效率和稳定性，是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

基于此，本实用新型在于克服现有技术的缺陷，提供一种双级烟气内循环低氮燃烧器，通过空气导流筒、空气通道收缩引射筒以及中心空气筒形成空气的分级系统，并配合燃气进气主管、外围引射燃气支管、引射器、引射混合筒以及稳焰盘形成的燃气多级分级系统，可以保证空气与燃气的充分混合燃烧，提高燃烧效率。另外，外围引射燃气支管能够加强烟气的卷吸与分级效果，进一步降低氮氧化物生成，结合稳焰盘可以提高燃烧的稳定性。

本实用新型提供的第一种技术方案：

一种双级烟气内循环低氮燃烧器，其包括空气导流筒、空气通道收缩引射筒、燃气进气管道、燃气进气主管、外围引射燃气支管、中心空气筒、引射器、引射混合筒以及稳焰盘；空气导流筒与空气通道收缩引射筒连接且同轴设置；中心空气筒与空气通道收缩引射筒同轴设置，且位于空气通道收缩引射筒上远离空气导流筒的一端；中心空气筒上靠近空气通道收缩引射筒的一端延伸进入空气通道收缩引射筒中，且中心空气筒与空气通道收缩引射筒间隔；燃气进气管道设置于空气导流筒上，且燃气进气管道穿过空气导流筒与同轴设置于空气导流筒中的燃气进气主管联通；燃气进气主管上远离空气导流筒的一端依次穿过空气通道收缩引射筒和中心空气筒后与稳焰盘连接密封；引射混合筒与中心空气筒同轴设置，且引射混合筒的一端与空气通道收缩引射筒连接；多个引射器绕引射混合筒的轴线间隔设置在引射混合筒上；外围引射燃气支管与引射器一一对应；外围引射燃气支管的一端与燃气进气主管联通；另一端穿过空气通道收缩引射筒后与引射器对应。

进一步地，空气通道收缩引射筒包括依次连接的第一收缩段、第二收缩段、第一扩张段、第二扩张段以及第三收缩段；第一收缩段上远离第二收缩段的一端与空气导流筒连接；第一收缩段的直径由靠近空气导流筒的一端向远离空气导流筒的一端逐渐减小；第一扩张段的直径由靠近第二收缩段的一端向远离第二收缩段的一端逐渐增大；第三收缩段的直径由靠近第二扩张段的一端向远离第二扩张段的一端逐渐减小；引射混合筒与第二扩张段上靠近第三收缩段的一端连接；第二扩张段的直径小于空气导流筒的直径。

进一步地，燃气进气主管包括相互联通的燃气主管和中心燃气支管；燃气主管位于空气导流筒中，且燃气主管上远离空气通道收缩引射筒的一端与燃气进气管道联通；燃气主管上靠近中心燃气支管的一端管壁上绕其轴线间隔开设有引射分支孔；外围引射燃气支管的一端通过引射分支孔与燃气主管联通，另一端穿过第一收缩段后与引射器对应；中心燃气支管远离燃气主管的一端依次穿过空气通道收缩引射筒、中心空气筒以及稳焰盘后形成燃气端；燃气端的管壁上绕其轴线间隔开设有中心燃气喷口。

进一步地，燃气主管上远离空气通道收缩引射筒的一端端面倾斜形成导流端面。

进一步地，稳焰盘上间隔开设有空气孔，且空气孔的数量范围为4～20。

进一步地，引射器上远离外围引射燃气支管的一端管壁上绕引射器的轴线间隔开设有卷吸孔。

进一步地，外围引射燃气支管的数量范围为4～8；每个外围引射燃气支管上卷吸孔的数量范围为4～12。

本实用新型的有益效果在于：

双级烟气内循环低氮燃烧器通过空气导流筒、空气通道收缩引射筒以及中心空气筒形成空气的分级系统，并配合燃气进气主管、外围引射燃气支管、引射器、引射混合筒以及稳焰盘形成的燃气多级分级系统，可以保证空气与燃气的充分混合燃烧，提高燃烧效率。另外，外围引射燃气支管能够加强烟气的卷吸与分级效果，进一步降低氮氧化物生成，结合稳焰盘可以提高燃烧的稳定性。

附图说明

图1为本实用新型实施例双级烟气内循环低氮燃烧器的第一视角结构示意图；

图2为本实用新型实施例双级烟气内循环低氮燃烧器的第二视角结构示意图；

图3为本实用新型实施例双级烟气内循环低氮燃烧器的第三视角结构示意图；

图4为本实用新型实施例双级烟气内循环低氮燃烧器的第四视角结构示意图。

附图标记说明：

01、空气导流筒；02、空气通道收缩引射筒；21、第一收缩段；22、第二收缩段；23、第一扩张段；24、第二扩张段；25、第三收缩段；03、燃气进气管道；04、燃气进气主管；41、燃气主管；411、引射分支孔；412、导流端面；42、中心燃气支管；43、燃气端；431、中心燃气喷口；05、外围引射燃气支管；06、中心空气筒；07、引射器；71、卷吸孔；08、引射混合筒；09、稳焰盘；91、空气孔。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，或者是本领域技术人员惯常理解的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将结合附图，对本申请中的技术方案进行描述。

请参考图1-图4，本申请实施例提供一种双级烟气内循环低氮燃烧器，其包括空气导流筒01、空气通道收缩引射筒02、燃气进气管道03、燃气进气主管04、外围引射燃气支管05、中心空气筒06、引射器07、引射混合筒08以及稳焰盘09；空气导流筒01与空气通道收缩引射筒02连接且同轴设置；中心空气筒06与空气通道收缩引射筒02同轴设置，且位于空气通道收缩引射筒02上远离空气导流筒01的一端；中心空气筒06上靠近空气通道收缩引射筒02的一端延伸进入空气通道收缩引射筒02中，且中心空气筒06与空气通道收缩引射筒02间隔；燃气进气管道03设置于空气导流筒01上，且燃气进气管道03穿过空气导流筒01与同轴设置于空气导流筒01中的燃气进气主管04联通；燃气进气主管04上远离空气导流筒01的一端依次穿过空气通道收缩引射筒02和中心空气筒06后与稳焰盘09连接密封；引射混合筒08与中心空气筒06同轴设置，且引射混合筒08的一端与空气通道收缩引射筒02连接；多个引射器07绕引射混合筒08的轴线间隔设置在引射混合筒08上；外围引射燃气支管05与引射器07一一对应；外围引射燃气支管05的一端与燃气进气主管04联通；另一端穿过空气通道收缩引射筒02后与引射器07对应。

该双级烟气内循环低氮燃烧器通过空气导流筒01、空气通道收缩引射筒02以及中心空气筒06形成空气的分级系统，并配合燃气进气主管04、外围引射燃气支管05、引射器07、引射混合筒08以及稳焰盘09形成的燃气多级分级系统，可以保证空气与燃气的充分混合燃烧，提高燃烧效率。另外，外围引射燃气支管05能够加强烟气的卷吸与分级效果，进一步降低氮氧化物生成，结合稳焰盘09可以提高燃烧的稳定性。

下面详细介绍双级烟气内循环低氮燃烧器的具体结构：

空气通道收缩引射筒02包括依次连接的第一收缩段21、第二收缩段22、第一扩张段23、第二扩张段24以及第三收缩段25；第一收缩段21上远离第二收缩段22的一端与空气导流筒01连接；第一收缩段21的直径由靠近空气导流筒01的一端向远离空气导流筒01的一端逐渐减小；第一扩张段23的直径由靠近第二收缩段22的一端向远离第二收缩段22的一端逐渐增大；第三收缩段25的直径由靠近第二扩张段24的一端向远离第二扩张段24的一端逐渐减小；引射混合筒08与第二扩张段24上靠近第三收缩段25的一端连接；第二扩张段24的直径小于空气导流筒01的直径。

燃气进气主管04包括相互联通的燃气主管41和中心燃气支管42；燃气主管41位于空气导流筒01中，且燃气主管41上远离空气通道收缩引射筒02的一端与燃气进气管道03联通；燃气主管41上靠近中心燃气支管42的一端管壁上绕其轴线间隔开设有引射分支孔411；外围引射燃气支管05的一端通过引射分支孔411与燃气主管41联通，另一端穿过第一收缩段21后与引射器07对应；中心燃气支管42远离燃气主管41的一端依次穿过空气通道收缩引射筒02、中心空气筒06以及稳焰盘09后形成燃气端43；燃气端43的管壁上绕其轴线间隔开设有中心燃气喷口431。

燃气主管41上远离空气通道收缩引射筒02的一端端面倾斜形成导流端面412。稳焰盘09上间隔开设有空气孔91，且空气孔91的数量范围为4～20。引射器07上远离外围引射燃气支管05的一端管壁上绕引射器07的轴线间隔开设有卷吸孔71。外围引射燃气支管05的数量范围为4～8；每个外围引射燃气支管05上卷吸孔71的数量范围为4～12。

以下提供双级烟气内循环低氮燃烧器的进气实施方式：

空气由空气导流筒01进入燃烧器，流经空气通道收缩引射筒02后在中心空气筒06前分为两部分，一部分空气从中心空气筒06内侧流动并在末端稳焰盘09上的空气孔91流出，形成一级空气；另一部分空气在中心空气筒06与第三收缩段25之间流流动，形成二级空气，在二级空气高速流动的作用下在中心空气筒06和引射混合筒08之间形成低压区，将炉膛内烟气卷吸到燃烧器内与二级空气混合形成空烟混合气后，从引射混合筒08末端流出形成，外围助燃混合气。

燃气经过燃气进气主管04进入到燃气主管41内，在燃气主管41末端分为两部分；第一部分从中心燃气支管42流入后，在中心燃气支管42末端的中心燃气喷空喷出，与中心的一级空气混合后燃烧，在中间形成中心火焰，在稳焰盘09的作用下，使中心火焰燃烧稳定；第二部分从各个外围引射燃气支管05流入后喷出，在引射器07内形成高速燃气射流，在此处形成低压区，在引射器07的作用下将炉膛内烟气卷吸到引射器07内，燃气与卷吸烟气在引射器07内混合，形成燃烟混合气，后从引射器07出口喷出与外围助燃混合气混合向后端扩散，形成外围扩散火焰，在烟气的作用下，使燃烧稳定降低，从而减少氮氧化物的生成，在卷吸孔71再一次卷吸烟气，增加了混合气内的烟气降低氧气占比，进一步降低氮氧化物的生成。由于中心火焰的作用，使整个火焰场稳定燃烧，在降低氮氧化物的同时也可充分稳定的燃烧。

由于分级和燃气引射的作用下，形成扩散火焰，实现最佳过量空气系数下的完全燃烧，使得氮氧化物的生成量很低，各个燃烧区域在多重分级的作用下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。

综上所述，本实用新型所提供的实施例，其主要的有效效果有：

双级烟气内循环低氮燃烧器通过空气导流筒01、空气通道收缩引射筒02以及中心空气筒06形成空气的分级系统，并配合燃气进气主管04、外围引射燃气支管05、引射器07、引射混合筒08以及稳焰盘09形成的燃气多级分级系统，可以保证空气与燃气的充分混合燃烧，提高燃烧效率。另外，外围引射燃气支管05能够加强烟气的卷吸与分级效果，进一步降低氮氧化物生成，结合稳焰盘09可以提高燃烧的稳定性。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (7)

1.一种双级烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，包括空气导流筒、空气通道收缩引射筒、燃气进气管道、燃气进气主管、外围引射燃气支管、中心空气筒、引射器、引射混合筒以及稳焰盘；所述空气导流筒与所述空气通道收缩引射筒连接且同轴设置；所述中心空气筒与所述空气通道收缩引射筒同轴设置，且位于所述空气通道收缩引射筒上远离所述空气导流筒的一端；所述中心空气筒上靠近所述空气通道收缩引射筒的一端延伸进入所述空气通道收缩引射筒中，且所述中心空气筒与空气通道收缩引射筒间隔；所述燃气进气管道设置于所述空气导流筒上，且所述燃气进气管道穿过所述空气导流筒与同轴设置于所述空气导流筒中的所述燃气进气主管联通；所述燃气进气主管上远离所述空气导流筒的一端依次穿过所述空气通道收缩引射筒和所述中心空气筒后与所述稳焰盘连接密封；所述引射混合筒与所述中心空气筒同轴设置，且所述引射混合筒的一端与所述空气通道收缩引射筒连接；多个所述引射器绕所述引射混合筒的轴线间隔设置在所述引射混合筒上；所述外围引射燃气支管与所述引射器一一对应；所述外围引射燃气支管的一端与所述燃气进气主管联通；另一端穿过所述空气通道收缩引射筒后与所述引射器对应。

2.如权利要求1所述的双级烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述空气通道收缩引射筒包括依次连接的第一收缩段、第二收缩段、第一扩张段、第二扩张段以及第三收缩段；所述第一收缩段上远离所述第二收缩段的一端与所述空气导流筒连接；所述第一收缩段的直径由靠近所述空气导流筒的一端向远离所述空气导流筒的一端逐渐减小；所述第一扩张段的直径由靠近所述第二收缩段的一端向远离所述第二收缩段的一端逐渐增大；第三收缩段的直径由靠近所述第二扩张段的一端向远离所述第二扩张段的一端逐渐减小；所述引射混合筒与所述第二扩张段上靠近所述第三收缩段的一端连接；所述第二扩张段的直径小于所述空气导流筒的直径。

3.如权利要求2所述的双级烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述燃气进气主管包括相互联通的燃气主管和中心燃气支管；所述燃气主管位于所述空气导流筒中，且所述燃气主管上远离所述空气通道收缩引射筒的一端与所述燃气进气管道联通；所述燃气主管上靠近所述中心燃气支管的一端管壁上绕其轴线间隔开设有引射分支孔；所述外围引射燃气支管的一端通过所述引射分支孔与所述燃气主管联通，另一端穿过所述第一收缩段后与所述引射器对应；所述中心燃气支管远离所述燃气主管的一端依次穿过所述空气通道收缩引射筒、所述中心空气筒以及所述稳焰盘后形成燃气端；所述燃气端的管壁上绕其轴线间隔开设有中心燃气喷口。

4.如权利要求3所述的双级烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述燃气主管上远离所述空气通道收缩引射筒的一端端面倾斜形成导流端面。

5.如权利要求4所述的双级烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述稳焰盘上间隔开设有空气孔，且所述空气孔的数量范围为4～20。

6.如权利要求5所述的双级烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述引射器上远离所述外围引射燃气支管的一端管壁上绕所述引射器的轴线间隔开设有卷吸孔。

7.如权利要求6所述的双级烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于，所述外围引射燃气支管的数量范围为4～8；每个所述外围引射燃气支管上所述卷吸孔的数量范围为4～12。