[實用新型]一種燃氣回噴式預混低NOx燃燒裝置

有效

• 申請號: 201220107239.5
• 申請日: 2012-03-21
• 公開（公告）號: CN202494110U
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 肖江東;徐志斌
• 申請（專利權）人: 上海諾特飛博燃燒設備有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/48
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 俞宗耀

技術領域

本實用新型涉及大功率工業燃燒器用燃氣燃燒器技術，尤其涉及一種燃氣回噴，火焰在爐膛整個空間均勻分布、產生均勻的溫度場的低排放大功率預混燃燒器。

背景技術

隨著國內環保要求的提高，低碳低排放、節能減排政策的出臺和應用，對大功率燃氣燃燒器在安全、環保等方面提出了更高要求。傳統的國內燃氣燃燒器一般功率不超過21MW，而且存在燃燒不穩定，排放大等問題。國內外燃氣燃燒器多數使用擴散（非預混）燃燒技術，特別是7MW以上的燃氣燃燒器，即燃氣與助燃空氣在燃燒前分別通過不同的通道流向燃燒室內，混合燃燒。該類燃燒形式比較容易產生高過量空氣系數、降低了鍋爐效率；燃燒火焰相對較長，甚至脫火；燃氣與空氣在鍋爐爐膛內混合不均勻容易產生局部高溫、進而產生較大量NOx、CO等問題。在1536度以上，NOx大量生成，在不使用煙氣外循環的情況下NOx排放量相對較高等問題，而CO則是由于燃氣未完全燃燒產生的結果。

燃氣燃燒器在國外也有采用無焰燃燒技術（預混燃燒技術），即燃氣與助燃空氣在進入燃燒室前先在一容器內混合好。該類燃燒器燃燒溫度均衡，過量空氣系數極小，燃燒在燃燒室內整個空間點均勻進行，產生的NOx量較擴散式燃燒器低得多，但是該類燃燒器若使用不當或者技術不到位則容易產生回火甚至產生爆炸等嚴重問題，嚴重阻礙了該技術的發展應用，所以國外先進燃燒器廠家也只生產該類小功率（6MW以下的）燃氣燃燒器。

發明內容

本實用新型的目的是：克服以往擴散式（非預混）燃燒技術燃氣燃燒器遇到的NOx排放量高、過量空氣系數優化等缺陷，提供一種燃氣回噴式預混低NOx燃燒裝置，在大功率燃燒器上安全可靠地使用預混燃燒技術。

為達到上述目的，采用的技術方案是：一種燃氣回噴式預混低NOx燃燒裝置，包括旋流器，回噴型錘式燃氣槍，燃燒裝置喉口，其特征在于：所述喉口中心，軸向設置中心筒，所述中心筒的端部與同軸設置的旋流器相接，所述中心筒的內外徑與所述旋流器內環的內外徑吻合一致，所述旋流器的外環周邊與所述喉口內壁之間置有周邊軸流風通道，所述喉口徑向均布置有回噴型錘式燃氣槍。

所述回噴型錘式燃氣槍軸向為燃氣進入通道，徑向外端較短，置有多個燃氣直回噴孔，徑向里側較長，置有多個燃氣斜回噴孔。所述回噴型錘式燃氣槍每支有5～16個燃氣回噴孔。

燃氣直回噴孔噴出的燃氣，沿軸向回噴與周邊軸流風對沖；燃氣斜回噴孔噴出的燃氣，與燃燒裝置的軸線呈一α角，與旋流風切向對沖回噴。

本實用新型的積極效果是：從燃燃氣槍上的燃氣孔噴出的燃氣流部分與軸流風相向對沖，其余部分則與旋流風對沖。加上單位質量燃氣的動量大于助燃空氣的動量，使得燃氣與空氣在燃燒裝置的喉口內，以最快速度充分均勻地混合，但燃氣不會回噴至燃燒裝置深處，即在喉口根部未燃燒前已經均勻混合（預混），各處燃氣濃度幾乎一致，從而燃氣與空氣混合物噴向爐膛時，能在各個空間點均勻燃燒，爐膛內溫度均勻，避免了擴散燃燒方式中的火焰溫度峰值區域，并在保證火焰穩定的前提下減小根部火焰，從而抑制了NOx的產生，產生小于29ppm的極少量NOx，并且無CO產生。燃燒需要的過量空氣小，鍋爐效率提高，燃燒穩定可靠。單機功率最大可達70MW以上。

附圖說明

以下結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明。

圖1.為本實用新型結構示意圖（燃氣槍位于旋流器與喉口之間）；

圖2.為圖1的A-A剖視結構示意圖；

圖3.為旋流器結構示意圖；

圖4.燃氣槍頭結構示意圖；

圖5.為圖4的B向結構示意圖。

圖中，1－喉口；2－回噴型錘式燃氣槍；3－旋流器；4－中間筒；5－旋流器內環；6－旋流器葉片；7－旋流器外環；8－燃氣直回噴孔；9－燃氣斜回噴孔；10－中心冷卻風；11－中間高速旋流風；12－周邊軸流風；13－燃氣進入通道。?

具體實施方式

圖1為本實用新型結構示意圖，圖2為圖1的A-A剖視結構示意圖，由圖所示可見，一種燃氣回噴式預混低NOx燃燒裝置，包括旋流器3，回噴型錘式燃氣槍2，燃燒裝置喉口1，其特征在于：所述喉口1中心，軸向設置中心筒4，所述中心筒4的端部與同軸設置的旋流器3相接，所述中心筒4的內外徑與所述旋流器內環5的內外徑吻合一致，所述旋流器3的外環周邊與所述喉口1內壁之間置有周邊軸流風通道12，所述喉口1徑向均布置有回噴型錘式燃氣槍2。