[發明專利]工業爐的低氮化物平焰蓄熱式燒嘴

在審

• 申請號: 201810149547.6
• 申請日: 2018-02-13
• 公開（公告）號: CN108131672A
• 公開（公告）日: 2018-06-08
• 發明（設計）人: 項瑋
• 申請（專利權）人: 項瑋
• 主分類號: F23D14/48
• 分類號: F23D14/48
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李曉兵

本發明公開了工業爐的低氮化物平焰蓄熱式燒嘴，包括帶有貫穿式氣體通道的燒嘴本體，氣體通道內設置有蓄熱體；在蓄熱體后面的氣體通道的通道截面縮小，形成進口通道，進口通道的截面面積小于氣體通道的截面面積；進口通道與下部的燒嘴磚通道連通，燒嘴磚通道的截面面積大于進口通道的截面面積；在燒嘴本體上，設置燃料進入通道，燃料進入通道的前端直接與進口通道連接。本發明工業爐的低氮化物平焰蓄熱式燒嘴，助燃氣體與燃料在進口通道內混合形成可燃混合氣體，可燃混合氣溫度不會超過1100℃，進口通道的直徑較小、可燃混合氣在進口通道的流動速度很高，不能形成穩定火焰，避免了助燃氣體與燃料交界面的高溫火焰，避免反應型NOx的產生，大幅度降低NOx。

技術領域

本發明涉及工業爐的附屬部件，尤其是采用天然氣、液化氣等作為燃料的工業爐的低氮化物平焰蓄熱式燒嘴。

背景技術

工業爐在燃燒過程中，爐內溫度通常在1200℃左右的高溫，在這個溫度范圍內，容易產生大量的反應型氮化物(NOx)，氮化物是一種大氣污染物，排入大氣后對空氣的污染較大；從環境保護角度，國家和地方政府都制定了相應排放標準，對工業爐、工業窯爐的氮化物(NOx)排放進行限定，規定了較嚴格的排放量。而且，隨著環保要求的進一步提高，對氮化物(NOx)排放標準會越來越嚴，必須對工業爐、工業窯爐的燃燒進行進一步的控制，以減少氮化物(NOx)排放，滿足國家和地方政府的排放要求，綠色生產以保護環境。

平焰燃燒是一種通用的燃燒器，廣泛地應用于工業爐。現有的一種技術是高速空氣或空氣與一定比例的煙氣相混合形成的混合氣體以偏離混合通道中心一定距離的方式噴入與燃料混合的通道，利用動能帶動燃料旋轉，在燒嘴磚（部分燒嘴燒嘴磚與燒嘴做成整體）火焰通道內混合逐步燃燒，由于氣流旋轉產生的離心力，使火焰貼附燒嘴磚火焰通道形成火盤形狀的平鋪的平焰形態。由于要減小火焰前沖的動能，火焰通道的直徑一般比較大，截面速度一般的設計為10m/S(標態)左右，否則不容易形成平焰狀態。當燃料與助燃氣體在速度比較低的通道內混合，燃料與助燃氣體的交界面會產生燃燒溫度很高的火焰，從而產生大量的反應型氮化物NOx，氮化物是一種大氣污染的主要污染物。

解決氮化物問題通常采用濃淡燃燒、煙氣回流和高溫空氣彌散燃燒等方法。使用以上方法的帶來的問題是很有可能破壞火焰的平焰燃燒形態，而平焰燃燒狀態對某些工況是必須的。

發明內容

本發明針對現有技術中工業爐在加熱過程中，產生的氮化物(NOx)較多、不能滿足國家和地方政府的排放要求、對大氣的污染較大等不足，提供一種降低氮化物(NOx)的工業爐的低氮化物平焰蓄熱式燒嘴。

本發明的技術方案：工業爐的低氮化物平焰蓄熱式燒嘴，包括燒嘴本體，在燒嘴本體上設置有氣體通道，氣體通道是貫穿式，作為外部的助燃氣體進入工業爐爐膛的通道以及工業爐爐膛內高溫煙氣排出的通道，氣體通道內設置有蓄熱體；其特征在于：在蓄熱體后面的氣體通道的通道截面縮小，形成進口通道，進口通道的截面面積小于氣體通道的截面面積；進口通道與下部的燒嘴磚通道連通，燒嘴磚通道的截面面積大于進口通道的截面面積；在燒嘴本體上，設置燃料進入通道，燃料進入通道的前端直接與進口通道連接。

進一步的特征是：燃料進入通道與進口通道斜向相交，燃料進入通道的中心線順著氣體的流入方向傾斜。

燃料進入通道與進口通道斜向相交的角度，在10°—80°。

進口通道的截面面積從上至下逐漸縮小。

燒嘴磚通道是圓形形狀，進口通道沿圓形的燒嘴磚通道的切線方向與燒嘴磚通道連接，氣體以切線方向進入燒嘴磚通道內。

本發明工業爐的低氮化物平焰蓄熱式燒嘴，相對于現有技術，具有如下特征：

1、采用成對設置的蓄熱式燒嘴，工業爐是蓄熱式燃燒爐，充分利用蓄熱體作為熱交換媒介，能充分利用熱能，顯著提高了加熱效率。