CN2504505Y - 一种天然气燃烧器 - Google Patents

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CN2504505Y CN 01270952 CN01270952U CN2504505Y CN 2504505 Y CN2504505 Y CN 2504505Y CN 01270952 CN01270952 CN 01270952 CN 01270952 U CN01270952 U CN 01270952U CN 2504505 Y CN2504505 Y CN 2504505Y
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沈伯雄
姚强
项光明
刘惠永
廖洪强
徐纪清
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Tsinghua Tongfang Co Ltd
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本实用新型涉及一种主要用于天然气锅炉中的燃烧器,它主要由一次燃料管、二次燃料管、一次风管及二次风管构成,一次燃料管位于中心,其外围为一次风管,一次风管外部为二次风管,在一次风管与二次风管间隔的管壁上带有二次燃料管,在一次风管出口端及二次风管中均安装有风旋流器。其结构特点是,一次燃料管的出口处安装有钝体。本实用新型结构合理,可以有效降低NOx的排放,提高燃烧效率。

Description

一种天然气燃烧器
(一)技术领域
本实用新型涉及一种主要用于天然气锅炉中的燃烧器。
(二)背景技术
我国的天然气资源比较丰富，现在的储采比为50∶1，预计随着今后勘探和研究程度的加深，天然气的资源的开发利用将会继续上升。在我国天然气90％集中于西部、西北、近海和东部四大含气区，而我国“西气东输”工程的实现，将使天然气在能源应用中的比重逐渐增加。天然气为清洁燃料，无灰尘，燃烧时SO2和烟尘的排放较低，但其缺点是氮氧化物排放量较高。目前解决该问题主要采取空气分级燃烧，其脱硝率一般为30％-50％，但空气分级严重时，又有可能造成天然气燃烧不完全，由此引发出天然气的燃烧不能满足环保要求的问题。
(三)技术方案：
本实用新型所要解决的问题是通过设计一种结构合理的天然气燃烧器，可以有效降低NOx的排放，提高燃烧效率。
本实用新型所设计的天然气燃烧器，主要由一次燃料管、二次燃料管、一次风管及二次风管构成，一次燃料管位于中心，其外围为一次风管，一次风管外部为二次风管，在一次风管与二次风管间隔的管壁上带有二次燃料管，在一次风管出口端安装有一次风旋流器，二次风管中安装有二次风旋流器，二次风管中安装有二次风旋流器，其结构特点是，在一次燃料管的出口处安装有钝体。
在本实用新型的二次燃料管出口处装有可使喷口喷出的气向轴心倾斜10°-30°的导流板。
在本实用新型中二次燃料管由五根或五根以上构成，沿一次风管与二次风管之间的管壁圆周方向均布。
本实用新型中的钝体为其相对于一次燃烧管前端的位置可以调节的圆锥形钝体。
本实用新型在应用过程中，一次燃料由一次燃料管喷出，在圆锥型钝体后形成回流区，回流区后卷吸高温烟气点燃一次燃料。一次风通过一次风管中旋流器旋转后与一次燃料混合，在混合区内天然气燃烧完全，并形成NOx。
二次燃料从二次燃料管喷出，形成倾向轴心线的气流，该气流和一次燃烧高温产物混合，二次天然气被点燃，燃烧形成还原性气氛。二次天然气燃烧形成的大量还原性基团把NOx还原成N2。二次燃料喷口所设导流板，使二次气流偏向轴心线，有利于二次气流和一次燃烧产物的混合，同时延迟了二次燃料和二次风的混合。未燃烧的二次燃料和一些还原性物质在与二次风混合后燃烧完全，有可能形成极少量的NOx。通过调节一、二次燃料比例，一、二次风比例，圆锥形钝体与喷口的距离，一、二次风旋分流器的位置可以实现各个参数的灵活调节。
本实用新型通县有技术相比的优点是：1、结构合理，通过该结构可实现天然气的分级燃烧，有效降低NOx的排放；2、使燃料燃烧充分，提高燃烧效率。
本实用新型主要适用于燃气锅炉、窑炉、热水炉等加热炉和燃气热工程设备中。
(四)附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
图2是图1的端面侧视示意图。
(五)具体实施方式：
如图1、2所示的一种天然气燃烧器，其外形为圆柱状，主要由一次燃料管1、二次燃料管2、一次风管3及二次风管4构成，一次燃料管1位于燃烧器中心，其外围为一次风管3，一次风管3的外部为同轴的二次风管4，在一次风管3与二次风管4间隔的管壁上带有二次燃料管2。二次燃料管2由15根组成，其均布于一次风管3与二次风管4间隔的管壁内。在一次风管3的出口端安装有一次风旋流器5，二次风管4中安装有二次风旋流器6，一次燃料管1的出口处安装有圆锥形钝体7。在二次燃料管2的出口处带有导流板8，使二次气流偏向轴心线15°。
该天然气燃烧器在应用时，一次燃料由一次燃料管1喷出，一次燃料约占总燃料量70％~80％，在圆锥形钝体7后形成回流区，回流区后卷吸高温烟气点燃一次燃料。一次风通过一次风管3中旋流器5旋转后，与一次燃料混合，在混合区内天然气燃烧完全，并形成NOx。在此过程中，通过圆锥形钝体7形成回流区，有利于一次燃料的着火和燃烧，防止气流过大脱火。而旋流器5的旋流作用，能够加强一次风与一次燃料的充分混合，使燃料充分燃烧。
二次燃料则从15根二次燃料管2喷出，在喷口处导流装置的作用下使二次气流偏向轴心线15°，该偏心气流的设计，有利于二次气流和一次燃烧产物的混合，同时延迟了二次燃料和二次风的混合。二次燃料气流与一次燃烧高温产物混合的同时被点燃，燃烧形成还原性气氛，即二次天然气燃料形成的大量还原性基团把NOx还原成N2。少量的未燃烧的二次燃料和一些还原性物质在与二次风混合后燃烧完全，有可能形成极少量的NOx。
利用该天然气燃烧器采用分级燃烧的方式可以有效的降低NOx排放，其脱硝效率大，脱硝效率可以达到40％-70％。一次燃料燃烧区中空气过量，燃烧完全，不会在燃烧器后形成烟黑。所以该技术比现有的燃烧器具有更低的NOx排放，更高燃烧效率。

Claims (4)

1.一种天然气燃烧器，主要由一次燃料管、二次燃料管、一次风管及二次风管构成，一次燃料管位于中心，其外围为一次风管，一次风管外部为二次风管，在一次风管与二次风管间隔的管壁上带有二次燃料管，在一次风管出口端安装有一次风旋流器，二次风管中安装有二次风旋流器，其特征在于一次燃料管的出口处安装有钝体。
2.根据权利要求1所述的天然气燃烧器，其特征在于：二次燃料管出口处装有使喷口喷出的气体向轴心倾斜10°-30°。
3.根据权利要求1所述的天然气燃烧器，其特征在于：二次燃料管由五根或五根以上构成，沿一次风管与二次风管之间的管壁圆周方向均布。
4.根据权利要求1或2所述的天然气燃烧器，其特征在于：钝体为其相对于一次燃烧管前端的位置可以调节的圆锥形钝体。
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