[發明專利]低氮氧化物燃氣燃燒器及其燃燒方法

有效

• 申請號: 201510026013.0
• 申請日: 2015-01-19
• 公開（公告）號: CN104595900B
• 公開（公告）日: 2017-04-19
• 發明（設計）人: 劉上光
• 申請（專利權）人: 上海漢卓能源科技有限公司
• 主分類號: F23D14/24
• 分類號: F23D14/24;F23D14/46
• 代理公司: 上海勝康律師事務所31263
• 代理人: 張堅

技術領域

本發明屬于燃燒器技術領域，尤其涉及一種低氮氧化物燃氣燃燒器及其燃燒方法。

背景技術

隨著環保要求的提高和天然氣使用的普及，低污染燃氣燃燒技術越來越得到企業的重視。燃氣燃燒具有安全高效、操作簡便等特點，理應得到推廣應用。

目前我國燃氣燃燒器的應用存在粗放、設計不合理等缺點，導致其污染物排放大多不滿足現行環保標準。

燃氣燃燒器運行時產生的NOx主要為NO，因此，研究燃燒過程中NOx的生成途徑主要是研究NO的生成途徑。燃燒過程的NO生成型式主要有三種：第一種為為熱力型(Thermal NO)，第二種為是快速型(Prompt NO)，第三種為燃料型(Fuel NO)。工程上由于實際燃氣特性所限，燃料型NO和快速型NO的生成較難控制，一般通過控制熱力型NO的生成來達到抑制NOx排放的目的。

在現有的一些低氮燃燒技術，主要以燃燒分級技術、濃淡燃燒技術等為基礎，但是燃氣和空氣的分布，以及相應的分配調節機構和空氣的通道結構形式均沒有進行系統的研究，導致燃氣燃燒器在實際使用中存在溫度場不均勻、燃燒不充分等問題，污染物也無法得到很好的控制。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是提供一種氮氧化物排放低的低氮氧化物燃氣燃燒器，以克服現有技術存在的不足。

為解決上述技術問題，本發明采用如下技術方案：

一種低氮氧化物燃燒器，其特征在于：包括一級燃燒器和二級燃燒器；所述一級燃燒器設于中心，所述二級燃氣燃燒器設于所述一級燃燒器的外圍；所述一級燃燒器由環向對稱布置的中心燃氣噴管和設于中心燃氣噴管前方的一級旋流器構成；所述二級燃燒器由外層燃氣管、外層燃氣噴口、文丘里通道以及二級旋流器構成，所述外層燃氣噴口和外層燃氣管均環向對稱布置，所述外層燃氣噴口通過外層燃氣空腔與外層燃氣管連通，所述文丘里通道設于外層燃氣噴口和中心燃氣噴管之間，所述二級旋流器設于所述文丘里通道的出口處。

還包括有燃氣總管，所述外層燃氣管和所述中心燃氣噴管均連通所述燃氣總管。

所述燃氣總管和中心燃氣噴管位于一中心套筒內，所述中心套管內部形成中心風通道，所述中心套筒與所述外層燃氣管、外層燃氣空腔之間形成內層風通道，所述文丘里通道位于所述內層風通道的出口處。

所述外層燃氣空腔和爐壁之間形成外層風通道。

所述外層燃氣空腔的后部設有連接到中心套管上且豎向布置的進風隔板，所述進風隔板與所述外層燃氣空腔之間設有調節風門。

所述進風隔板與安裝口之間具有連通到中心風通道的進風間隙。

另外，本發明還提供上述燃燒器的燃燒方法，該燃燒方法為：

通過控制燃氣和空氣配比，由一級燃燒器生成進行貧氧燃燒的一級燃燒區域，由二級燃燒器生成進行過氧燃燒的位于所述一級燃燒區域外側的二級燃燒區域。

其中燃氣和空氣的配比方法為：在中心一級燃燒器噴出的空氣量低于燃氣燃燒所需理論空氣量，從而發生貧氧燃燒反應，形成一級燃燒區域；同時，外側二級燃燒器噴出空氣量高于燃氣燃燒所需理論空氣量，從而發生過氧燃燒反應，形成二級燃燒區域。這樣的燃燒方式能夠保證燃燒區平均溫度較低且溫度場均勻。

另外，空氣通過所述文丘里通道的加速作用產生高速直流風，將一級燃燒區域的燃燒火焰產生的煙氣卷吸回一級燃燒區域，降低此區域燃燒平均溫度。并且，通過外層風通道在燃燒火焰的最外側，布置少量直流風，直吹至火焰尾部與部分未燃燒完全的高溫燃氣再次進行燃燒反應，保證燃燒完全。

采用上述技術方案，本發明具有燃燒區域火焰溫度均勻，無明顯高溫區域產生，進而抑制了氮氧化物排放的優點。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發明進行詳細說明：

圖1為本發明的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1所示，本發明的低氮氧化物燃燒器，為筒狀結構，其包括有外殼201、中心套筒202、外層燃氣空腔203、調節風門4、燃氣總管6、點火槍7、安裝口8、外層燃氣管5、中心燃氣噴管9、一級旋流器10、二級旋流器11。

其中，安裝口8由豎向的口部擋板81和連接在口部擋板81邊緣的環狀圍板82構成。

燃氣總管6位于燃燒器的中心，穿過安裝口8的口部擋板81，向爐膛延伸；外層燃氣管5和中心燃氣噴管9均為數根，環向對稱布置在燃氣總管6的四周，且均與燃氣總管6連通，其中，中心燃氣噴管9布置在中心，外層燃氣管5布置在外圍。