[發明專利]一種金屬表面燃燒器及其燃氣預混方法

有效

• 申請號: 201610047038.3
• 申請日: 2016-01-25
• 公開（公告）號: CN105546533A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 陳寶明;楊蘇莉;徐志斌;岳小俊
• 申請（專利權）人: 上海華之邦科技股份有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/64
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 俞宗耀;俞昉

技術領域

本發明涉及一種燃氣預混低NOx燃燒器及其燃氣預混方法，尤其涉及一種特別是適應火管鍋爐等小爐膛使用的金屬表面燃燒器，屬燃燒器技術領域。

背景技術

進入2015年冬季，國內霧霾進入高發期，特別是北方供暖的各大城市如北京、天津、鄭州、哈爾濱等等。近來，中國社科院發布調研報告，上述城市的霧霾主要來源是城市供暖，特別是燃煤供暖。然而，北京等地區造就實行了煤改氣，為何仍然霧霾高發。究其原因，除了城市汽車尾氣外，燃氣鍋爐的NOx排放也是霧霾的罪魁禍首?！@一點也逐漸被人們所認識，并且，北京市環保局將燃氣鍋爐NOx排放數值降低到30mg/Nm³。為滿足這一要求，現在一般都采用低氮擴散燃燒式燃燒器加輔助燃燒技術。即先低氮擴散燃燒式燃燒器應用分級分段燃燒方式將排放降低到60-100mg/Nm³，再輔助燃燒技術通過煙氣再循環（FGR）技術和超級乳化技術（往爐膛高溫區域噴射乳化水或蒸汽）能進一步降低NOx到30mg/Nm³。但采用輔助燃燒技術后，或多或少增大了投資和使用成本，并且相對而言系統比較復雜，給使用者帶來了不便。

近一兩年來，金屬表面燃燒器應運而生，具有NOx排放小于30-60mg/Nm³的優點，并且能適應各種鍋爐爐型，特別是小型火管鍋爐。它采用預混方式，即燃氣和助燃空氣在燃燒前已經在金屬筒里預混，金屬筒表面上有無數微米級的小孔，混合氣通過這些小孔冒出燃燒，金屬筒起到了阻止火焰回燃以及穩定火焰的作用。由于均勻預混燃燒，從而燃燒時能避免局部高溫產生使得火焰均勻從而降低NOx排放。但是市售的該類燃燒器由于混合段短，故而很難在極短時間里混合均勻，混合不均勻則容易出現局部高溫，導致NOx高排放。

發明內容

本發明的目的是：提供一種金屬表面燃燒器及其燃氣預混方法，使預混式金屬燃燒器在較短的預混通道里能將燃氣與助燃空氣混合均勻。

為達到上述目的，采用的技術方案是：一種金屬表面燃燒器，包括微孔金屬筒，空氣管、燃氣管，金屬喉口和旋流葉片，其特征在于：所述燃氣管、空氣管和金屬喉口由里向外依次同軸設置；所述金屬喉口為一圓筒通道，外側面與鍋爐前墻相接，伸入爐膛部份為封端的微孔金屬筒，所述金屬喉口的另一端與空氣管相接連成一體；所述燃氣管內腔為燃氣通道，所述燃氣管與所述空氣管之間為空氣通道，燃氣管的尾端端部沿空氣流動方向依次置有多支燃氣噴槍和多個旋流葉片；所述燃氣管的端部管壁側面置有多個燃氣管孔。

所述燃氣噴槍徑向均布于燃氣管尾端端部四周，且所述燃氣噴槍與所述燃氣管相互垂直管道連接相通；所述燃氣噴槍四周側面置有多個燃氣噴孔。

所述旋流葉片置于所述燃氣管尾端端部四周側面，環向均布固定連接；所述旋流葉片之間、以及所述旋流葉片與所述燃氣噴槍之間的燃氣管側面置有多個燃氣管孔。

所述一種金屬表面燃燒器的燃氣預混方法，其特征在于：燃氣從燃氣通道內向前流動，分別經由燃氣噴槍上的噴孔和燃氣管上的燃氣管孔均勻流出進入喉口內；同時，助燃空氣從空氣通道向前流動進入喉口，與所述燃氣在喉口內對沖均勻混合，再經過在燃氣管端頭的側面環向均布設置的旋流葉片的旋流攪動下，更進一步促使均勻混合縮短混合距離，混合均勻的混合氣通過微孔金屬筒上的微孔流出，在微孔金屬筒的外表面燃燒。

本發明的有益效果是：燃氣從燃氣管孔和燃氣噴槍的噴孔以不同的位置噴出，即燃氣在整個空氣通道內噴射均勻的燃氣，并與助燃空氣對沖均勻混合，然后再在旋流葉片的攪動作用下并進一步混合，極大地縮短燃氣與助燃空氣均勻混合距離，使得燃氣和空氣的混合均勻性大大提高，有效避免了因混合不佳而產生火焰溫度不均勻，從而降低了NOx排放。

附圖說明

圖1為本發明結構示意圖；

圖2為圖1的A向結構示意圖；

圖3為圖1中燃氣管端部燃氣混合系統立體結構示意圖。

圖中，1.燃氣通道；2.空氣通道；3.鍋爐前墻；4.金屬喉口;5.微孔金屬筒;6.旋流葉片；7.燃氣噴槍；71.噴槍噴孔；8.燃氣管孔；9.燃氣管；10.空氣管。

具體實施方式

以下結合附圖說明和實施例對本發明作進一步描述，但本實施例并不用于限制本發明，凡是采用與本發明相似結構及其相似變化，均應列入本發明的保護范圍。