[發明專利]一種低氮燃氣燃燒器及工作方法

在審

• 申請號: 201911362002.4
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111076170A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發明（設計）人: 程博;王海軍
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23D14/46
• 分類號: F23D14/46;F23D14/24;F23D14/58;F23D14/64;F23D14/70;F23D14/84
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 何會俠

1.一種低氮燃氣燃燒器，包括燃燒器外殼(11)，設置在燃燒器外殼(11)上連通內部的燃氣進口通道(12)和空氣進口通道(13)，其特征在于：所述燃燒器外殼(11)內部設置有連通燃氣進口通道(12)的內主燃氣槍(1)和外主燃氣槍(9)，內主燃氣槍(1)頭部均勻連通有多個端部向內彎折的L型燃氣槍(10)，L型燃氣槍(10)端部向內彎折部位位于內主燃氣槍(1)出口下游；所述內主燃氣槍(1)端部設有均勻分布的多個向外傾斜噴射的內主燃氣槍噴射孔(3)，外主燃氣槍(9)端部設置有向內傾斜噴射的外主燃氣槍噴射孔(5)，L型燃氣槍(10)端部設置有L型槍天然氣噴射孔(4)；所述內主燃氣槍(1)端部外圈設置有旋流裝置(6)；助燃空氣由空氣進口通道(13)進入燃燒器外殼(11)內的空氣通道(2)，一部分助燃空氣通過旋流裝置(6)，在旋流裝置(6)的作用下，成為旋流空氣，進入旋流空氣通道(7)，一部分助燃空氣從旋流裝置(6)外側通過，進入直流空氣通道(8)，成為直流空氣；旋流空氣與內主燃氣槍噴射孔(3)和L型槍天然氣噴射孔(4)噴出的燃氣混合燃燒，直流空氣與外主燃氣槍噴射孔(5)噴出的燃氣混合燃燒，兩個燃燒區域共同作用形成高效、可靠的燃燒場。

2.根據權利要求1所述的一種低氮燃氣燃燒器，其特征在于：所述內主燃氣槍噴射孔(3)向外傾斜的角度為25-45度。

3.根據權利要求1所述的一種低氮燃氣燃燒器，其特征在于：所述外主燃氣槍噴射孔(5)向內傾斜的角度為15-30度。

4.根據權利要求1所述的一種低氮燃氣燃燒器，其特征在于：所述L型槍天然氣噴射孔(4)與旋流裝置(6)之間的距離為L型槍天然氣噴射孔(4)直徑的15～20倍。

5.根據權利要求1所述的一種低氮燃氣燃燒器，其特征在于：所述旋流裝置(6)最外側的內層空氣限流板(6-1)的直徑決定各層空氣的分配比例，旋流裝置(6)的旋流角度為25°-60°，旋流裝置(6)的旋流葉片(6-2)的個數為6-12個。

6.根據權利要求1所述的一種低氮燃氣燃燒器，其特征在于：所述外主燃氣槍(9)的個數為8-16個。

7.根據權利要求1所述的一種低氮燃氣燃燒器，其特征在于：所述內主燃氣槍噴射孔(3)的個數為6-10個。

8.根據權利要求1所述的一種低氮燃氣燃燒器，其特征在于：所述內主燃氣槍噴射孔(3)的直徑為8-12mm，L型槍天然氣噴射孔(4)的直徑為2-4mm，外主燃氣槍噴射孔(5)的直徑為4-8mm。

9.權利要求1至8任一項所述的一種低氮燃氣燃燒器的工作方法，其特征在于：燃氣從燃氣進口通道(12)進入燃燒器內，分別進入內主燃氣槍(1)、外主燃氣槍(9)以及L型燃氣槍(10)，進入內主燃氣槍(1)的天然氣從內主燃氣槍噴射孔(3)噴出，進入L型燃氣槍(10)的天然氣從L型槍天然氣噴射孔(4)噴出，進入外主燃氣槍(9)的天然氣從外主燃氣槍噴射孔(5)噴出，進入三個燃氣槍管的燃氣的流量與燃氣槍的直徑相關；

助燃空氣從空氣進口通道(13)進入空氣通道(2)，然后被旋流裝置(6)分成兩部分，分別進入內層的旋流空氣通道(7)和外層的直流空氣通道(8)；其中，位于旋流裝置(6)最外側的內層空氣限流板的直徑決定各層空氣的分配比例，通過旋流裝置6的空氣成為旋流空氣，從限流板外側流過的空氣成為直流空氣；進入空氣通道(2)的空氣，先經過內層旋流裝置(6)形成旋流，再同來自內主燃氣槍噴射孔(3)噴射出的燃氣進行混合，并點燃，此時空氣處于過量狀態；未完全燃燒的空氣，同L型槍天然氣噴射孔(4)噴射出的天然氣均勻混合，在燃燒器下游燃燒，形成穩定的內層燃燒區域；外主燃氣槍噴射孔(5)噴射出的天然氣與直流空氣混合，形成外層燃燒區域；進入外層的直流空氣通道(8)的空氣，形成高速度軸向空氣環，包裹住內層燃燒區域，控制燃燒器下游火焰的形狀和范圍；兩個燃燒區域共同作用形成高效、可靠的燃燒場，并有效降低局部高溫區的范圍，抑制NOx的生成。