[實用新型]一種低NOx排放的無焰燃燒裝置

有效

• 申請號: 201922371709.3
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN211551590U
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 潘小兵;邢改蘭;雷福林;陳瑞
• 申請（專利權）人: 翼特新能源科技（上海）有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/60;F23D14/64;F23D14/72
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型公開了一種低NOx排放的無焰燃燒裝置，該無焰燃燒裝置包括燒嘴本體、耐高溫耐火材料制成的燒嘴磚，燒嘴磚上設置預燃室，以及燃料管道、一次空氣通道、二次空氣通道等。預燃室底部的設置有至少一個燃料噴口；預燃室的底部設置有一次空氣環縫；燒嘴磚上設置有二次空氣噴孔，二次空氣噴孔由若干二次空氣小噴孔和若干二次空氣大噴孔組成，且二次空氣小噴孔的孔徑小于二次空氣大噴孔的孔徑。該具有低NOx排放和高調節比的無焰燃燒裝置，可以滿足工業實際應用，在低溫燃燒階段可提高低溫啟爐燃燒的穩定性，保證安全；在高溫階段實現高效、低污染的無焰燃燒，降低能耗和污染，改善產品質量，提高窯爐壽命。

技術領域

本實用新型屬于工業燃燒器領域，涉及一種鋼鐵、化工、鍋爐、玻璃、有色金屬冶煉等高溫爐窯用低NOx排放的無焰燃燒裝置。

背景技術

鋼鐵、鍋爐、石化、玻璃、有色金屬冶煉等行業存在大量高溫窯爐，以各種氣體燃料、燃油等液體燃料，以及固體燃料進行燃燒，提供生產工藝所需要的熱量和高溫環境。高溫燃燒是一種劇烈的化學反應過程，火焰窯爐不僅產生各種 CO₂等廢氣，同時產生NOx、SO₂等多種污染物，CO₂也是導致氣候變化的最主要原因。節約能源、降低各種污染物的生成濃度和排放總量，是社會和法律的基本要求，也是各個生產企業的義務。

NOx是造成霧霾的重要原因，也會導致嚴重的人類健康問題，是主要的工業窯爐大氣污染物之一。在高溫燃燒過程中，NOx的生成有自身的機理，基于 NOx在燃燒過程中形成機理的研究，國內外研究、開發了眾多的低NOx燃燒器、燃燒裝置和燃燒方法，如：

已公開專利CN104990078 A披露了一種可快速實現無焰燃燒的燃燒器和燃燒方法，其設置有一中心燃氣噴管、一環路燃氣噴管、兩對稱空氣噴管和一環路空氣噴管，并且在中心燃氣噴管和環路燃氣噴管的前端連接一前端設置有一環狀突起的穩焰鈍體，快捷地實現有焰燃燒與無焰燃燒的切換。雖然該公開專利從原理上實現了無焰燃燒，但結構簡單，沒有考慮工業實際應用中各種燃料，以及工業窯爐實際的加熱工藝要求，難以滿足實際應用。

已公開專利CN104266190 A披露了一種富氧無焰燃氣燃燒器及其控制方法，其在普通常規燃燒器上，設置純氧噴管，借助于高速氧氣射流對燃燒煙氣的卷吸，控制氧氣與煙氣的混合比例，降低氧氣濃度，再與燃氣燃燒，實現無焰燃燒，達到提高溫度均勻性，降低NOx以及節能的目的。但該公開專利需要高速高壓力的純氧，而又不能完全取消空氣，設備和整個燃燒的管道系統復雜；難以應用于氧氣缺乏的工廠，且造價高。

已公開專利CN104633658 A披露了一種低氧化氮燒嘴，燒嘴本體設置有可將燃料引入燃燒區的燃料噴嘴和可將空氣引入燃燒區的一級空氣噴嘴、二級空氣噴嘴、三級空氣噴嘴，采用依次連通的三級燃燒結構，將燃燒所需的空氣分三級供入，可在確保燃燒穩定的同時，避免局部的高強度燃燒，大幅度降低了NOx。但該公開專利不能實現無焰燃燒，NOx濃度降低有限，已難以滿足當前環保，以及未來環保要求。

已公開專利CN102230623 A披露了一種扁平燃燒裝置，包括噴口布置單元、分別連接于噴口布置單元兩側的進氣單元和火焰控制單元，噴口布置單元上設置有燃氣噴口、一次空氣噴口、二次空氣噴口和火焰穩定區。其采用扁形的燃料噴口和特殊布置的多級空氣噴口，實現分級燃燒，以及燃燒火焰的扁平形狀，提高加熱溫度的均勻性。但該公開專利同樣采用傳統的有明顯火焰的燃燒方式，存在 NOx偏高的缺陷。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是：針對上述現有技術中所存在的缺陷，提供一種鋼鐵、化工、鍋爐、玻璃、有色金屬冶煉等高溫爐窯用低NOx排放的無焰燃燒裝置。