[實用新型]燃燒器和燃燒系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420163758.2
• 申請日: 2014-04-04
• 公開（公告）號: CN203893179U
• 公開（公告）日: 2014-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周紹芳
• 申請（專利權(quán)）人: 湖南巴陵爐窯節(jié)能股份有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/46;F23C3/00;F23C7/00
• 代理公司: 北京聿宏知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11372
• 代理人: 吳大建;劉華聯(lián)

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及高溫燃燒技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種燃燒器。此外，本實用新型還涉及一種包括所述燃燒器的燃燒系統(tǒng)。

背景技術(shù)

工業(yè)爐窯通常采用燃燒器進(jìn)行生產(chǎn)，采用燃燒器能夠獲取高溫火焰。生產(chǎn)時，燃燒器將燃料和助燃空氣混合后燃燒，從而獲取高溫?zé)煔狻５乾F(xiàn)有技術(shù)中采用的燃燒器在燃燒過程中會產(chǎn)生大量的NOx，作為示例，為了使得燃燒爐的爐膛溫度達(dá)到1200℃，在空氣預(yù)混系數(shù)a=1的情況下高溫燃燒時NOx排放量達(dá)到5000ppm。因此，急需一種低NOx排放量的燃燒器。

實用新型內(nèi)容

針對上述的問題，本實用新型提出了一種燃燒器，使用這種燃燒器進(jìn)行生產(chǎn)可以有效地減少NOx排放量，利于環(huán)保。此外，本實用新型還提出了一種包括上述燃燒器的燃燒系統(tǒng)。

根據(jù)本實用新型的第一方面，提出了一種燃燒器，其包括：一次燃燒段，其構(gòu)造為中空的管段，并且包括流體連通的混合區(qū)和一次燃燒區(qū)，混合區(qū)靠近一次燃燒段的外側(cè)；二次燃燒段，其構(gòu)造為中空的管段并且連接于一次燃燒段的內(nèi)端部，其包括二次燃燒區(qū)，二次燃燒區(qū)與一次燃燒區(qū)流體連通；其中，混合區(qū)的外側(cè)設(shè)置有燃料入口和一次助燃空氣入口，二次燃燒區(qū)的外側(cè)設(shè)置有二次助燃空氣入口。

采用本實用新型的燃燒器進(jìn)行生產(chǎn)時，由于一次助燃空氣與二次助燃空氣的供給量分別小于給定燃料能夠完全燃燒所需的助燃空氣總量，因此，燃料分別在一次燃燒區(qū)和二次燃燒區(qū)內(nèi)不充分燃燒，特別是在一次燃燒區(qū)中，參與燃燒的氧氣濃度低，同時火焰內(nèi)還存在NO的還原反應(yīng)，從而在一定程度上降低了NOx的生成。

在一個實施例中，二次燃燒段的側(cè)壁上設(shè)置有流體連通二次燃燒段的內(nèi)側(cè)與二次燃燒區(qū)的爐膛煙氣通道。采用這樣的結(jié)構(gòu)，在二次燃燒區(qū)中燃燒時能夠通過爐膛煙氣通道卷吸燃燒爐的爐膛煙氣進(jìn)入到二次燃燒區(qū)，因此爐膛內(nèi)煙氣的混入使得二次燃燒時的氧氣濃度降低，從而抑制了二次燃燒的火焰溫度，因此有效地降低了NOx的生成。

在一個優(yōu)選實施例中，爐膛煙氣通道延伸至二次燃燒段的外端部。由此使得從一次燃燒區(qū)進(jìn)入到二次燃燒區(qū)的混合氣體同時被二次助燃空氣和爐膛煙氣混合，從而有效地降低燃燒火焰周圍的氧氣濃度。進(jìn)一步地，爐膛煙氣通道與二次燃燒區(qū)的連通處朝向二次燃燒區(qū)呈擴(kuò)口狀。由此加快爐膛煙氣在二次燃燒區(qū)內(nèi)的擴(kuò)散，利于二次燃燒區(qū)內(nèi)氧氣濃度的降低。

在一個實施例中，一次燃燒段的側(cè)壁上沿軸線方向設(shè)置有與二次助燃空氣入口連通的二次助燃空氣通道。由此可以在一次燃燒段的外側(cè)同時供給一次助燃空氣和二次助燃空氣，提高助燃空氣供給的便利性。

在一個實施例中，混合區(qū)的孔徑不大于一次燃燒區(qū)的孔徑，并且混合區(qū)構(gòu)造為自內(nèi)向外呈擴(kuò)口狀。采用這樣的結(jié)構(gòu)的目的是，保證燃料與一次助燃空氣在混合區(qū)能夠充分混合，另外當(dāng)在一次燃燒區(qū)燃燒時可以保證一次燃燒段不會承受過大的壓力。

在一個實施例中，一次燃燒區(qū)的孔徑小于二次燃燒區(qū)的孔徑。由于二次燃燒區(qū)內(nèi)導(dǎo)入二次助燃空氣，甚至爐膛煙氣也會進(jìn)入到其中，一次燃燒區(qū)的孔徑小于二次燃燒區(qū)的孔徑可以保證二次燃燒段不會承受過大的壓力，確保燃燒器產(chǎn)品的可靠性。

在一個實施例中，燃料入口為燃?xì)鈬娮欤淮沃伎諝馊肟谠O(shè)置于燃?xì)鈬娮斓闹車Ｓ纱吮阌谌剂系墓?yīng)，并且可以使得一次助燃空氣能夠與燃料充分混合。

在一個實施例中，燃?xì)鈬娮鞛榈杞Y(jié)合碳化硅材料，和/或者燒嘴磚是高溫澆注材料。提高了燃燒器的耐高溫能力。

根據(jù)本實用新型的第二方面，還提供了一種燃燒系統(tǒng)，該燃燒系統(tǒng)包括燃燒爐和根據(jù)上文所述的燃燒器，燃燒爐的爐膛設(shè)置于二次燃燒段的內(nèi)側(cè)。當(dāng)采用這樣的燃燒系統(tǒng)生產(chǎn)時，二次燃燒區(qū)內(nèi)產(chǎn)生的燃燒火焰噴向爐膛內(nèi)。

需要說明的是，本實用新型所使用的方位術(shù)語“內(nèi)”是指當(dāng)燃燒器安裝至燃燒爐上時靠近燃燒爐的爐膛為“內(nèi)”，而遠(yuǎn)離燃燒爐的爐膛的方向為“外”。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于，在二次燃燒區(qū)中燃燒時能夠通過爐膛煙氣通道卷吸燃燒爐的爐膛煙氣進(jìn)入到二次燃燒區(qū)，由此降低了二次燃燒區(qū)中氧氣的濃度。爐膛煙氣通道延伸至二次燃燒段的外端部。由此使得從一次燃燒區(qū)進(jìn)入到二次燃燒區(qū)的混合氣體同時被二次助燃空氣和爐膛煙氣混合，從而有效地降低燃燒火焰周圍的氧氣濃度。進(jìn)一步地，爐膛煙氣通道與二次燃燒區(qū)的連通處朝向二次燃燒區(qū)呈擴(kuò)口狀。由此加快爐膛煙氣在二次燃燒區(qū)的擴(kuò)散，利于二次燃燒區(qū)內(nèi)氧氣濃度的降低。

附圖說明

在下文中將基于實施例并參考附圖來對本實用新型進(jìn)行更詳細(xì)的描述。其中：