[實用新型]一種煙氣自循環降低NOx排放的工業用燃燒器

有效

• 申請號: 201220119196.2
• 申請日: 2012-03-27
• 公開（公告）號: CN202494102U
• 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: F23C9/08
• 分類號: F23C9/08
• 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

本發明涉及大功率工業用燃燒器技術領域，尤其涉及一種煙氣自循環降低NO_X排放的工業用燃燒器，燃燒后的煙氣在燃燒器喉頭處與新鮮空氣混合，再與燃料均混燃燒，降低NO_X排放。

背景技術

環境保護和節能減排是工業燃燒器的永恒的課題。特別是當前，對降低NO_X排放的要求更加嚴格。北京、上海等地區對燃氣燃燒器NO_X的數值要求從2008年的150mg/Nm³，降低到現在的100mg/Nm³。在我國，單機功率在24MW以上的燃燒器研發還處于不完善階段，對NO_X的降低也缺少有效的方法。

從機理上來說，燃氣和燃油燃燒器NO_X的產生主要有兩大類，一類是熱力型，取決于溫度，即溫度在1536度以上則NO_X大量產生；另一類是燃料型，即燃料中的N原子以化合物狀態存在，在較低的溫度下就能與氧氣結合產生NO_X。目前，降低NO_X排放的手段主要從以上兩方面入手，一是降低火焰峰值溫度，比較有效的方法是分級分段燃燒、半預混燃燒、濃淡燃燒、煙氣再循環，二是可對煙氣進行脫硝。

對于煙氣再循環而言，分為煙氣內循環與煙氣外循環，主要是通過稀釋氧氣濃度，從而減少氮氣（N₂）以及含氮基團與氧氣結合的概率，進而降低NO_X。所謂煙氣外循環即使得燃燒后的煙氣部分與助燃新鮮空氣在燃燒裝置的外部相混合，然后被強制送入燃燒器中去，此法有效，但是需要增加額外的附加裝置及一定能耗；?而煙氣內循環即采用旋流式燃燒器本身的機理，?使得爐膛尾部的煙氣直接自動回到燃燒器產生的火焰中心,此法需要對旋流器有較高的要求,?旋流強度不能過高或者過低,否則容易回火。

發明內容

本發明的目的是：基于煙氣內循環機理，改進燃燒器喉口結構設計，提供一種煙氣自循環降低NO_X排放的工業用燃燒器，自動抽取部分爐膛內煙氣到燃燒器喉口與助燃空氣相結合，再與燃料混合進行燃燒，從而產生合適、均勻、穩定的火焰，同時產生的NO_X排放量極少。

為達到上述目的，采用的技術方案是：一種煙氣自循環降低NO_X排放的工業用燃燒器，包括由外向內同軸設置的耐火磚墻、喉口、置于所述喉口內的燃燒器機芯，其特征在于：所述耐火磚墻的里端內側面與外喉口的外側面固定連接，所述耐火磚墻的外端內側面與燃燒器機芯的軸線之間以β角向外側擴口；煙氣倒流導環的里端與外喉口的內側面連接，所述外喉口與喉口之間、以及喉口與倒流導環之間置有煙氣倒流通道。

所述β角為：45＜β＜90。

工作時，燃料與空氣分別按原燃燒器方式進行接觸、混合，并在爐膛內燃燒，產生的煙氣中有5%～15%在射吸式喉口的作用下，從喉口外耐火磚墻擴口處回流，沿著煙氣倒流通道進入燃燒器內部，并與助燃空氣相混合。此時，由于煙氣的混入，降低了燃燒過程的氧的濃度及燃燒溫度，防止局部高溫產生故而抑制了NO_X的生成。

本發明的積極效果是：本發明燃燒裝置結構簡單，只需要在原有燃燒器的基礎上進行簡單改造即可，通過燃燒器的特殊的射吸式原理，自循環煙氣能有效降低爐膛內的溫度，同時能降低煙氣-空氣混合物中的氧濃度，有利于減少熱力高溫型NO_X的生成，另外也減少了中間產物含氮基團和氧氣的反應，因此也有利于減少燃料型NO_X的生成。燒天然氣時，NO_X濃度可降低35%，燒油時NO_X濃度可降低１０％～３５％，降低NO_X的效果很明顯。

附圖說明

以下結合附圖和實施例對本發明作進一步說明。

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為圖1中煙氣倒流通道局部結構示意圖（放大）。

圖中，1－外喉口；2－煙氣倒流導環；3－耐火磚墻；4－燃燒器機芯；?5－喉口；6－煙氣倒流通道。?

具體實施方式