[發(fā)明專利]一種低氮燃氣燃燒器及工作方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911362002.4
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN111076170A
• 公開（公告）日: 2020-04-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 程博;王海軍
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 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(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

本發(fā)明公開了一種低氮燃氣燃燒器及工作方法，通過天然氣通道及空氣通道，將燃料氣分為三層；將空氣分為兩級，形成分級燃燒。內(nèi)層燃料通過燃料噴射孔噴出；中間層燃料通過徑向分配管兩側(cè)的天然氣噴射孔噴出，同內(nèi)層旋流空氣混合外層燃料直接射入燃燒區(qū)；外層空氣控制燃燒器下游火焰通過徑向燃料分配管和旋流裝置的共同作用，保證燃燒器出口處速度分布合理、燃料氣和助燃空氣摻混均勻，合理控制燃燒區(qū)域，從而保證燃燒的穩(wěn)定性和良好的NOx減排效果。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及氣體清潔燃燒技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種適用于電站鍋爐、工業(yè)鍋爐、石化加熱爐的低氮燃氣燃燒器及工作方法。

背景技術(shù)

NOx是一種重要的大氣污染物，是引發(fā)酸雨、霧霾的重要因素。隨著環(huán)保要求的日益提高，對于NOx排放量的限制也日趨嚴格。近些年，以天然氣等氣體作為燃料的清潔型燃氣燃燒器得到了大力發(fā)展。燃氣燃燒器具有安全高效、操作簡便等優(yōu)點。但燃氣燃燒器的NOx污染物排放仍有很大的改善空間，人們?nèi)栽谂ふ抑档臀廴疚锱欧诺母鞣N技術(shù)手段。因此，一種低NOx燃氣燃燒器結(jié)構(gòu)的設(shè)計對于組織燃燒、降低污染物排放尤為重要。

天然氣燃燒器是通過將天然氣和空氣進行混合和燃燒來達到化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮艿哪康摹Ｍㄟ^合理的燃燒器結(jié)構(gòu)設(shè)計，可以使天然氣和空氣混合均勻，在保證高效燃燒的基礎(chǔ)上，減少局部高溫區(qū)的產(chǎn)生，從而抑制燃燒過程中NOx的生成，達到低NOx的排放量。專利“CN 105135432 A”和“CN 103842724 B”中涉及到的燃氣燃燒器已經(jīng)在設(shè)計理念和結(jié)構(gòu)形式上進行改善和提升，但是這些發(fā)明生成的污染物尤其是氮氧化物還不能滿足日益提高的環(huán)保要求。因此，仍然需要更加合理有效的一種低氮氧化物燃氣燃燒器結(jié)構(gòu)形式來組織燃燒和控制污染物排放。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有天然氣燃燒器中天然氣和空氣的摻混效果差，影響組織燃燒和降低污染物生成的問題，提供一種低氮燃氣燃燒器及工作方法。

一種低氮燃氣燃燒器，包括燃燒器外殼11，設(shè)置在燃燒器外殼11上連通內(nèi)部的燃氣進口通道12和空氣進口通道13，所述燃燒器外殼11內(nèi)部設(shè)置有連通燃氣進口通道12的內(nèi)主燃氣槍1和外主燃氣槍9，內(nèi)主燃氣槍1頭部均勻連通有多個端部向內(nèi)彎折的L型燃氣槍10，L型燃氣槍10端部向內(nèi)彎折部位位于內(nèi)主燃氣槍1出口下游；所述內(nèi)主燃氣槍1端部設(shè)有均勻分布的多個向外傾斜噴射的內(nèi)主燃氣槍噴射孔3，外主燃氣槍9端部設(shè)置有向內(nèi)傾斜噴射的外主燃氣槍噴射孔5，L型燃氣槍10端部設(shè)置有L型槍天然氣噴射孔4；所述內(nèi)主燃氣槍1端部外圈設(shè)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(nèi)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(cè)通過，進入直流空氣通道8，成為直流空氣；旋流空氣與內(nèi)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(qū)域共同作用形成高效、可靠的燃燒場。

所述內(nèi)主燃氣槍噴射孔3向外傾斜的角度為25-45度。

所述外主燃氣槍噴射孔5向內(nèi)傾斜的角度為15-30度。

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。

所述旋流裝置6最外側(cè)的內(nèi)層空氣限流板6-1的直徑?jīng)Q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(shù)為6-12個。

所述外主燃氣槍9的個數(shù)為8-16個。

所述內(nèi)主燃氣槍噴射孔3的個數(shù)為6-10個。

所述內(nèi)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。