[實用新型]帶旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥的低NOx脈動燃?xì)馊紵b置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201821439407.4
• 申請日: 2018-09-04
• 公開（公告）號: CN208871622U
• 公開（公告）日: 2019-05-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張光學(xué);錢高峰;張麗麗;劉建忠
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江三杰能源科技有限公司
• 主分類號: F23D14/08
• 分類號: F23D14/08;F23D14/62
• 代理公司: 杭州賽科專利代理事務(wù)所(普通合伙) 33230
• 代理人: 尹建民

本實用新型涉及一種帶旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥的低NOx脈動燃?xì)馊紵b置。裝置包括燃?xì)夤艿馈⒖諝夤艿篮腿細(xì)馊紵鞯龋谌細(xì)夤艿篮涂諝夤艿纼?nèi)設(shè)置旋轉(zhuǎn)式節(jié)流閥，每個節(jié)流閥均配有伺服電機(jī)，伺服電機(jī)與可調(diào)頻電源相連，所述節(jié)流閥在工作中以一定的頻率高速旋轉(zhuǎn)。本實用新型相比于傳統(tǒng)的聲學(xué)脈動燃燒方式，本實用新型利用旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥產(chǎn)生的脈動燃燒的頻率可以任意調(diào)節(jié)，不受燃燒器腔體幾何尺寸等因素影響。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及燃料燃燒技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種帶旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥的低NOx脈動燃?xì)馊紵b置。

背景技術(shù)

隨著我國工業(yè)和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，各類污染物排放問題日益突出，給環(huán)境造成巨大壓力。天然氣是一種清潔程度很高的燃料，使用過程中不會產(chǎn)生硫氧化物和粉塵，大大優(yōu)于煤炭和燃油，很有發(fā)展前途。然而，天然氣燃燒中仍會排放氮氧化物污染(NOx)，NOx是酸雨的主要來源之一，也是光化學(xué)煙霧形成的重要前驅(qū)物，對人類和生態(tài)環(huán)境均有很大危害。

在燃?xì)膺^程中，NOx主要由空氣中的氮?dú)庠诟邷叵卤谎趸纬傻摹榱藴p少燃?xì)膺^程中的氮氧化物排放，學(xué)者們提出了空氣分級、燃料分級、主燃區(qū)噴水及煙氣再循環(huán)等方法，其主要思路是試圖降低燃燒時的局部高溫區(qū)。

脈動燃燒是一種特殊的周期性燃燒過程，一般由燃燒火焰系統(tǒng)與燃燒管內(nèi)聲學(xué)振動正向相互激勵引起。脈動燃燒具有燃燒效率高、燃燒強(qiáng)度和換熱強(qiáng)度大等優(yōu)點。另外，脈動燃燒下火焰的峰值溫度低，溫度分布更均勻，局部高溫區(qū)小；脈動使火焰內(nèi)部的空氣摻混量增加，強(qiáng)化了化學(xué)反應(yīng)速率；脈動燃燒減小了反應(yīng)區(qū)域，縮短了氣體在高溫區(qū)的停留時間，使得NOx生成量小。因此，脈動燃燒是一種高效且具有低NOx排放特性的燃燒手段。

傳統(tǒng)的脈動燃燒是利用管內(nèi)聲學(xué)特性與火焰系統(tǒng)相匹配的方式實現(xiàn)的，常用的設(shè)備包括施密特型和亥姆霍茲型脈動燃燒器兩種。然而，這兩種燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計要求高，需要詳細(xì)考慮燃燒器聲學(xué)特性，并且難以在燃燒器內(nèi)實現(xiàn)空氣分級和燃料分級等常規(guī)低NOx技術(shù)。同時，燃燒器脈動頻率不可控，調(diào)節(jié)范圍小。

實用新型內(nèi)容

為了彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供了一種帶旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥的低NOx脈動燃?xì)馊紵b置。

本實用新型的技術(shù)方案為：

一種帶旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥的低NOx脈動燃?xì)馊紵b置，其特征在于，包括燃?xì)夤艿馈⒖諝夤艿篮腿細(xì)馊紵鞯龋谌細(xì)夤艿篮涂諝夤艿纼?nèi)設(shè)置旋轉(zhuǎn)式節(jié)流閥，每個節(jié)流閥均配有伺服電機(jī)，伺服電機(jī)與可調(diào)頻電源相連，所述節(jié)流閥在工作中以一定的頻率高速旋轉(zhuǎn)。

所述的節(jié)流閥采用蝶閥形式，其面積與氣流管道的流通面積之比為0.1～0.2。

每個節(jié)流閥均配置的伺服電機(jī)均連接同一套可調(diào)頻電源，在初始位置時兩個節(jié)流閥的開度一致。

所述的可調(diào)頻電源的頻率與燃燒器燃燒的脈動頻率一致，頻率范圍為50-500Hz。

所述的燃?xì)馊紵骺梢允侨我忸愋偷模恍柙谌細(xì)夤艿篮涂諝夤艿郎喜贾眯D(zhuǎn)節(jié)流閥，就可以使用本方法進(jìn)行脈動燃燒。

采用所述帶旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥的低NOx脈動燃?xì)馊紵椒ǎ涸谌細(xì)馊紵鞯目諝夤艿篮腿細(xì)夤艿纼?nèi)均設(shè)置旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥，節(jié)流閥以一定的頻率轉(zhuǎn)動，從而產(chǎn)生脈動阻力，當(dāng)空氣壓力與燃?xì)鈮毫Σ蛔儠r，空氣與燃?xì)饬髁坑幸?guī)律地波動。空氣與燃?xì)夤?jié)流閥均與同一臺可調(diào)頻電源相連，并且初始時兩個節(jié)流閥開度一致，這樣能夠保證兩個節(jié)流閥開度狀態(tài)在任意時刻始終保持一致，空氣與燃?xì)饬髁康淖兓?guī)律一致，空氣量低時燃?xì)饬恳驳停粗嗳唬梢员ＷC空燃比恒定。在此情況下，形成脈動燃燒，燃?xì)馀c空氣混合強(qiáng)度增加，可以使用較低的過量空氣系數(shù)，同時脈動燃燒減小了反應(yīng)區(qū)域，縮短了燃?xì)庠诟邷貐^(qū)的停留時間，降低了NOx排放。

本實用新型的有益效果為：

1、相比于傳統(tǒng)的聲學(xué)脈動燃燒方式，本實用新型利用旋轉(zhuǎn)節(jié)流閥產(chǎn)生的脈動燃燒的頻率可以任意調(diào)節(jié)，不受燃燒器腔體幾何尺寸等因素影響。