[實(shí)用新型]一種基于全預(yù)混金屬纖維的中心回燃燒頭及燃燒器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720257935.7
• 申請(qǐng)日: 2017-03-16
• 公開（公告）號(hào): CN206593100U
• 公開（公告）日: 2017-10-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣歷民;韓捷;李文;李文明;趙建生;何磊;胡夢(mèng)捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京節(jié)能技術(shù)監(jiān)測(cè)中心
• 主分類號(hào): F23D14/02
• 分類號(hào): F23D14/02;F23D14/68;F23D14/72;F23D14/58;F23D14/46
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 楊立,王灝增

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及燃燒設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于全預(yù)混金屬纖維的中心回燃燒頭及燃燒器。

背景技術(shù)

目前在鍋爐制造企業(yè)內(nèi)，對(duì)于中心回燃鍋爐，其燃燒室末端為封閉結(jié)構(gòu)，一般是采用擴(kuò)散式燃燒頭，擴(kuò)散式燃燒頭的火焰為第一回程；火焰燃盡后，煙氣沿著燃燒室內(nèi)壁折返回前煙箱，形成第二回程；之后，再進(jìn)入煙管，形成第三回程，如圖1所示。但是采用擴(kuò)散式燃燒頭，由于局部高溫的存在會(huì)將空氣中大量的氮?dú)馀c氧氣催化形成氮氧化物，氮氧化物的排放對(duì)大氣有很嚴(yán)重的污染。近幾年出現(xiàn)的金屬纖維燃燒器是一種全預(yù)混式燃燒器，以特種金屬纖維作為燃燒頭，使得燃?xì)馊紵址€(wěn)定并且溫度分布均勻，沒有局部高溫存在，因此抑制了NOx的生成。但是對(duì)于中心回燃鍋爐來說，如果沿用標(biāo)準(zhǔn)金屬纖維燒頭，如圖2所示，則由于爐膛的特殊結(jié)構(gòu)，爐膛深處的阻力遠(yuǎn)大于前端阻力，因此標(biāo)準(zhǔn)的金屬纖維燃燒頭，火焰將只可能在前部燃燒，爐膛的絕大部分面積被浪費(fèi)，直接使用該結(jié)構(gòu)的燒頭，無法解決中心回燃鍋爐降低NO_X排放的要求。

實(shí)用新型內(nèi)容

為了解決標(biāo)準(zhǔn)金屬纖維燃燒頭不能很好適應(yīng)中心回燃鍋爐的問題，本實(shí)用新型提供了一種基于全預(yù)混金屬纖維的中心回燃燒頭及燃燒器，所述中心回燃燒頭不僅具有與擴(kuò)散式燃燒器類似的煙氣流向，還能克服擴(kuò)散式燃燒器高氮氧化物的缺陷，且不影響鍋爐效率與出力。

本實(shí)用新型采取的技術(shù)方案如下：

一種基于全預(yù)混金屬纖維的中心回燃燒頭，包括燒頭本體，所述燒頭本體前端內(nèi)嵌燃燒結(jié)構(gòu)，所述燃燒結(jié)構(gòu)形成了中心回燃燒頭的第一燃燒區(qū)，所述第一燃燒區(qū)的外表面鋪設(shè)金屬纖維網(wǎng)。

傳統(tǒng)的金屬纖維燒頭，火焰在金屬纖維表面燃燒，則由于爐膛的特殊結(jié)構(gòu)，爐膛深處的阻力遠(yuǎn)大于前端阻力，因此標(biāo)準(zhǔn)的金屬纖維燃燒頭，火焰將只可能在前部燃燒，爐膛的絕大部分面積被浪費(fèi)，直接使用該結(jié)構(gòu)的燒頭，無法解決中心回燃鍋爐低NO_X排放的要求。本實(shí)用新型的中心回燃燒頭通過在燒頭本體的前端內(nèi)嵌第一燃燒區(qū)，形成中心回燃結(jié)構(gòu)，火焰分布在燒頭內(nèi)部，形成軸向火焰；所述第一燃燒區(qū)的外表面鋪設(shè)有金屬纖維網(wǎng)，空氣與燃?xì)獾幕旌蠚怏w在金屬纖維表面燃燒層中均勻透過，使得燒頭燃燒十分穩(wěn)定、溫度分布均勻，沒有局部高溫存在，因此抑制了NOx的生成。本實(shí)用新型既具有傳統(tǒng)金屬纖維燒頭的優(yōu)點(diǎn)，也具有中心回燃燒頭的優(yōu)點(diǎn)，但同時(shí)又將兩者弱化，適用于爐膛細(xì)長(zhǎng)的普通鍋爐和中心回燃鍋爐。

進(jìn)一步的，所述第一燃燒區(qū)為前端開口的圓柱形或喇叭形結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述第一燃燒區(qū)為喇叭形結(jié)構(gòu)時(shí)，所述第一燃燒區(qū)的后端面積小于其前端面積。

具體的，所述第一燃燒區(qū)為圓柱形結(jié)構(gòu)時(shí)，熱能分布更均勻，但具有一定的熱滯后性；所述第一燃燒區(qū)為喇叭形結(jié)構(gòu)時(shí)，無熱滯后性。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述第一燃燒區(qū)為圓柱形結(jié)構(gòu)時(shí)，所述金屬纖維網(wǎng)為致密結(jié)構(gòu)；當(dāng)所述第一燃燒區(qū)為喇叭形結(jié)構(gòu)時(shí)，所述金屬纖維網(wǎng)為非致密結(jié)構(gòu)。

具體的，所述第一燃燒區(qū)為圓柱形結(jié)構(gòu)時(shí)，金屬纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)致密，致密性的金屬纖維燒頭對(duì)燃?xì)夂涂諝獾馁|(zhì)量要求更高，燃燒壓力更大，可以噴射的距離更長(zhǎng)；所述第一燃燒區(qū)為喇叭形結(jié)構(gòu)時(shí)，金屬纖維網(wǎng)結(jié)構(gòu)較圓柱形稀疏，對(duì)燃?xì)夂涂諝獾馁|(zhì)量要求較圓柱形低，燃燒壓力小，但是由于其自身的喇叭形結(jié)構(gòu)，也能保證其噴射距離可以滿足需要。

進(jìn)一步的，當(dāng)所述第一燃燒區(qū)為喇叭形結(jié)構(gòu)時(shí)，所述燒頭本體的外表面鋪設(shè)金屬纖維網(wǎng)，形成中心回燃燒頭的第二燃燒區(qū)。

具體的，當(dāng)所述第一燃燒區(qū)為圓柱形結(jié)構(gòu)時(shí)，所述燒頭本體的外表面未鋪設(shè)金屬纖維網(wǎng)，火焰只在圓柱形燃燒區(qū)內(nèi)部燃燒，火焰為軸向火焰，適合短爐膛；當(dāng)所述第一燃燒區(qū)為喇叭形結(jié)構(gòu)時(shí)，所述燒頭本體的外表面也鋪設(shè)金屬纖維網(wǎng)，在燒頭本體外表面形成第二燃燒區(qū)，火焰在燒頭本體內(nèi)外同時(shí)燃燒，在燒頭本體外燃燒形成類似標(biāo)準(zhǔn)金屬纖維燒頭的徑向火焰，在燒頭本體內(nèi)燃燒形成軸向火焰，適合長(zhǎng)爐膛，因?yàn)楫?dāng)采用長(zhǎng)爐膛時(shí)，徑向火焰可以沖刷前爐膛，軸向火焰可以沖刷后爐膛。

進(jìn)一步的，所述金屬纖維網(wǎng)由鐵鉻鋁合金材料制成且與燒頭本體燒結(jié)成一個(gè)整體，所述金屬纖維網(wǎng)的纖維直徑為40-50μm。

具體的，本實(shí)用新型采用耐熱性能好的鐵鉻鋁合金材料燒結(jié)而成，所述金屬纖維網(wǎng)的纖維直徑設(shè)置為40-50μm，可以滿足高溫燃燒的要求。