[實用新型]非預混平面燃燒燃氣噴頭

無效

• 申請號: 200720064935.1
• 申請日: 2007-11-05
• 公開（公告）號: CN201141600Y
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 艾元方;蔣受寶;蔣紹堅;艾振宙;張全;周孑民;梅熾;徐文耀;徐明
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: F23D14/58
• 分類號: F23D14/58;F23D14/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種強化燃氣-空氣分子接觸混合，拓寬燃燒反應區體積和面積，具有節能，低CO與NO_x排放，燃燒安全穩定優勢的非預混平面燃燒燃氣噴頭。適用于燃用石油液化氣、天然氣和合成燃氣，包括低氧燃燒裝置，部分預混型高溫催化燃燒鍋爐、燃氣輪機和爐窯等平面擴散燃燒裝置，非預混型平焰燃燒裝置在內的各類燃燒裝置使用。

背景技術

以強化火焰定向輻射傳熱和降低燃燒峰值溫度為主要特征的高效低污染型燃燒新技術，如部分催化燃燒技術和低氧燃燒技術，有著廣闊的工業應用前景。這些燃燒技術共同點是需要優化爐內氣流組織，實現燃空氣分子充分接觸均勻混合，擴大火焰體積和燃燒面積，使火焰充滿整個爐膛。

傳統燃燒將空氣和燃氣射流在燃燒器后不遠空間相交于一點且在交點附近發生絕大部分燃燒反應，火焰體積小，火焰輻射傳熱能力不強，NO_x排放多。傳統燃燒是火焰集中式燃燒，燃空氣分子易于攪混，但部分催化燃燒和彌散燃燒燃是容積式燃燒，燃空氣分子均勻分散并充分攪混比較困難。低氧燃燒首先要求低濃度氧化劑分子分散于爐膛內，然后要求燃氣盡可能均勻分散于爐膛內。催化燃燒將小部分燃氣和空氣預先混合發生表面催化燃燒，大部分燃料注入催化劑下游并在下游區域組織容積式燃燒。空氣均勻流過蜂窩孔氣流通道，然后幾乎以活塞流方式流過下游區域，此時燃氣以活塞流方式均勻穿過下游區域才有可能使燃空氣分子均勻分散和攪混。下游區域燃燒份額較大時此區域燃燒狀況影響裝置節能和污染物排放性能。燃燒器截面積大，多點注入燃氣理論可行但可操作性不強，不僅燃燒系統變復雜而且對自動控制有更高要求。對于平面擴散燃燒器而言，燃空氣分子分散并混合效果不理想，火焰體積小，火焰定向輻射傳熱得不到強化，NO_x排放偏高，另外機械不完全燃燒損失增加，易出現碳黑，CO排放偏高等問題。

實用新型內容??為了解決非預混大面積燃燒時燃空氣分子難于均勻分散攪混，燃燒不完全等問題，實用新型設計出非預混平面燃燒燃氣噴頭，滿足非預混型平面擴散燃燒拓寬火焰體積和燃燒面積、強化火焰輻射傳熱、提高燃燒環保性能等要求。

非預混平面燃燒燃氣噴頭主要包括轉向板和導流板，在轉向板一半厚度位置沿垂直于厚度方向設置燃氣管通道至中心，在轉向板板平面中心沿垂直于板平面方向設置燃氣噴出孔，從導流板板平面中心出發均勻設置φ1～2mm燃氣噴出通道，導流板面積為轉向板的1/4～1/3，轉向板和導流板緊密連接且兩板平面中心垂直線重合，高溫性能良好的燃氣管沿燃氣管通道伸至轉向板中心，燃氣管和轉向板密封連接，轉向板燃氣管道和燃氣噴出孔相連通，轉向板燃氣噴出孔和導向板燃氣噴出通道相連通。

實用新型結構簡單、使用方便，火焰體積大、燃燒面寬，機械不完全燃燒損失降低，燃燒效率提高，NO_x生成得到抑制，燃燒安全穩定性增強。燃用石油液化氣、天然氣或合成燃氣，包括低氧燃燒裝置，部分預混型高溫催化燃燒鍋爐、燃氣輪機和高溫爐窯平面擴散燃燒裝置，非預混平焰燃燒裝置在內的各類燃燒裝置均可使用本實用新型。

附圖說明

圖1為實用新型涉及的非預混平面燃燒燃氣噴頭垂直剖面圖。

圖2為實用新型涉及的非預混平面燃燒燃氣噴頭垂直剖面圖。

圖3為實用新型涉及的非預混平面燃燒燃氣噴頭水平俯視圖。

圖4為實用新型設計的非預混平面燃燒燃氣噴頭使用安裝圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步的說明。

如圖1、圖2和圖3所示，非預混平面燃燒燃氣噴頭主要包括轉向板1和導流板2。轉向板1和導流板2由輕質耐火磚作成，能鉆孔加工，能耐高溫且不會因熱應力而出現碎裂問題。在轉向板1一半厚度位置沿垂直于厚度方向設置燃氣管通道5至轉向板1中心，在轉向板1板平面中心沿垂直于板平面方向設置φ1～2mm燃氣噴出孔4。從導流板2板平面中心出發等角度均勻設置φ1～2mm燃氣噴出通道3。導流板2的面積為轉向板1的1/4～1/3。轉向板1放置于導流板2之上，兩板緊密連接且板平面中心垂直線重合。鋼玉管制燃氣管沿燃氣管通道5伸至轉向板1中心，燃氣管和轉向板1密封連接，燃氣管通道5和燃氣噴出孔4相連通，燃氣噴出孔4和燃氣噴出通道3相連通。

燃氣沿燃氣管流至燃氣管通道5，轉90°彎后經燃氣噴出孔4垂直高速噴向導流板2中心。燃氣碰到導流板2后速度方向再改變90°從燃氣噴出通道3中均勻散開流出。具有一定壓力的燃氣經過兩次90°變速后仍能以一定速度噴出并伸入空氣流中，從而實現空燃氣分子均勻分散攪混。