[實用新型]一種用于天然氣和煤粉的低NOx燃燒器

有效

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• 申請日: 2018-05-10
• 公開（公告）號: CN208418734U
• 公開（公告）日: 2019-01-22
• 發(fā)明（設計）人: 王登輝;姚啟;惠世恩;牛艷青
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23D17/00
• 分類號: F23D17/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 楊博

本實用新型公開了一種用于天然氣和煤粉的低NOx燃燒器，包括中心管，中心管的外部依次套有內一次風套筒、內二次風套筒、外一次風套筒和外二次風套筒；且中心管、內一次風套筒、內二次風套筒、外一次風套筒和外二次風套筒均與預燃室連通；中心管的內部設置有伸入預燃室的高能點火器和槍體，與高能點火器和槍體連接的點火推進器能夠推動高能點火器和槍體在中心管內移動。該裝置能夠單獨燃燒天然氣或者煤粉，或者混合燃燒上述燃料；增強了燃燒器對燃燒原料的適應性，提高了天然氣和煤粉的穩(wěn)定性，降低了其燃燒過程中NOx的生成。

技術領域

本實用新型屬于熱能與動力工程技術領域；涉及一種旋流燃燒器；具體涉及一種用于天然氣和煤粉的低NOx燃燒器。

背景技術

我國是世界上少數(shù)幾個以煤炭為主的能源消費大國之一，是世界上最大的煤炭生產(chǎn)國和消費國，煤炭消費量占世界煤炭消費的27％。據(jù)國家統(tǒng)計局數(shù)據(jù)，煤炭占我國能源消費總量的 70％左右。然而煤在燃燒過程中產(chǎn)生大量的NOx、SO₂等腐蝕性氣體和顆粒物、溫室氣體，不經(jīng)嚴格處理直接排放至空氣中會造成大氣環(huán)境的顯著惡化。因此，大力發(fā)展清潔能源技術成為升級我國能源結構，推動我國進步道路上的一項重要任務。

天然氣的含氮量和含硫量均很低，因此其燃燒產(chǎn)生的燃料型氮氧化物和硫化物等污染物均遠低于煤炭石油等化石燃料。根據(jù)BP公司發(fā)布的2035世界能源展望，天然氣作為一次清潔能源有望成為最快增長的化石燃料。然而，天然氣在燃燒過程中溫度較高，主燃區(qū)內的氮氣高溫下易被氧化為NOx，生成熱力型NOx對環(huán)境造成危害。因此，對天然氣燃燒來說，其中一項關鍵技術在于控制熱力型NOx排放。

然而，由于煤改氣政策實施，天然氣在冬季供暖時期易發(fā)生氣荒。因此，將煤與天然氣兩種燃料混合燃燒，能有效解決時效性問題，使應用更加靈活廣泛。然而，由于天然氣和煤粉作為氣固兩種不同的燃料，其燃燒特性差異較大，目前燃燒器僅適用于天然氣或煤粉單獨燃燒，并沒有適合兩種燃料混合穩(wěn)定燃燒的燃燒器出現(xiàn)。同時，在燃燒時需要盡量降低NOx排放，以免造成環(huán)境問題。

實用新型內容

本實用新型提供了一種用于天然氣和煤粉的低NOx燃燒器；該裝置能夠單獨燃燒天然氣或者煤粉，或者混合燃燒上述燃料；增強了燃燒器對燃燒原料的適應性，提高了天然氣和煤粉的穩(wěn)定性，降低了其燃燒過程中NOx的生成。

本實用新型的技術方案是：一種用于天然氣和煤粉的低NOx燃燒器，包括中心管，中心管的外部依次套有內一次風套筒、內二次風套筒、外一次風套筒和外二次風套筒；且中心管、內一次風套筒、內二次風套筒、外一次風套筒和外二次風套筒均與預燃室連通；中心管的內部設置有伸入預燃室的高能點火器和槍體，與高能點火器和槍體連接的點火推進器能夠推動高能點火器和槍體在中心管內移動；其中預燃室的外部設置有燃盡風套筒，燃盡風套筒繞軸方向上周向對稱設置有多個有燃盡風徑向直流噴口，燃盡風套筒末端沿軸線方向開設有燃盡風軸向直流噴口；其中預燃室的內壁弧度為15°-25°；中心管與預燃室連接的出口處向內收縮，且收縮角度為15°-20°；所述內一次風套筒與中心管之間的環(huán)形通道與預燃室連通的出口處設置有第一可調徑向擋板，第一徑向可調擋板上開有孔。

所述外一次風套筒與內二次風套筒之間的環(huán)形通道與預燃室連通的出口處設置有第二可調徑向擋板，第二可調徑向擋板上開有孔。

更進一步的，本實用新型的特點還在于：

其中預燃室由預燃室殼體組成，預燃室殼體的內壁與外壁的弧度相等。

其中燃盡風套筒內壁與預燃室殼體外壁的弧度相等。

其中燃盡風徑向直流噴口和燃盡風軸向直流噴口的直徑比為1:1.5。

其中內一次風套筒與中心管之間的環(huán)形通道用于通入天然氣，且該環(huán)形通道沿著朝向預燃室的方向直徑變大。

其中環(huán)形通道與預燃室連通的出口處設置有第一可調徑向擋板，第一徑向可調擋板上開設有噴出天然氣的孔。