[發明專利]一種煙氣內循環低氮燃燒器

在審

• 申請號: 202010260468.X
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN111442271A
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 劉兆海;童敏;劉勇;盧旺達;王沖;褚寧軒;馮華
• 申請（專利權）人: 唐山冀東石油機械有限責任公司
• 主分類號: F23D14/08
• 分類號: F23D14/08;F23D14/46;F23D14/58;F23D14/64;F23D14/70
• 代理公司: 深圳國海智峰知識產權代理事務所(普通合伙) 44489
• 代理人: 王慶海

本發明涉及與熱能設備配套的燃燒器，具體為一種煙氣內循環低氮燃燒器，包括：風管，風管的出口端具有縮徑管，縮徑管尾端連接有環形管；環形引射器，環形引射器包括內環和外環，環形管設置在內環和外環之間，環形管和內環之間形成環形空氣噴嘴，內環內設有旋流盤，旋流盤與風管同軸設置；一級燃氣管，一級燃氣管位于風管的中心，且垂直貫穿旋流盤；二級燃氣管，二級燃氣管與一級燃氣管連接，且環布于內環和環形管之間；三級燃氣管，三級燃氣噴管均勻環布于風管的外圍。本發明通過設置兩級助燃空氣、三級燃氣，充分利用燃氣和空氣的動能，將較大流量的煙氣摻入到空氣與燃氣中，降低燃燒反應速度，降低火焰的溫度，從而控制NOx的生成濃度。

技術領域

本發明涉及與熱能設備配套的燃燒器，具體為一種煙氣內循環低氮燃燒器。

背景技術

燃燒器廣泛用于國民經濟各個領域，隨著國內天然氣資源用量不斷增加，對有害氣體排放控制越來越嚴格，天然氣正在廣泛替代煤炭、燃油，成為主要的清潔能源。不僅如此，國家打響藍天保衛戰的要求，對燃燒器排放的煙氣中氮氧化物等有害成分提出了嚴格要求，在京津冀等地區已經提高到低于30mg/Nm3的超低氮氧化物排放水平。相比之前國家標準規定的150mg/m3，有了大幅度提高，達到了當前世界一些發達國家規定的最高標準。這不僅對使用燃燒器的用戶提出了高標準嚴要求，也對燃燒器開發制造技術提出了挑戰。

因此，對現有燃燒器進行改進，提高燃燒器引射煙氣的能力，進一步抑制NOx生成尤為必要。

發明內容

為了解決上述背景技術中的問題，本發明提供一種煙氣內循環低氮燃燒器，通過設置兩級助燃空氣、三級燃氣，充分利用燃氣和空氣的動能，將較大流量的煙氣摻入到空氣與燃氣中，降低燃燒反應速度，降低火焰的溫度，從而控制NOx的生成濃度。

本發明采用以下技術方案：一種煙氣內循環低氮燃燒器，包括：

風管，風管的出口端具有徑向向內收縮的縮徑管，縮徑管的尾端連接有一環形管；

環形引射器，環形引射器包括同心設置的內環和外環，內環的直徑小于環形管的直徑，外環的直徑大于環形管的直徑，環形管設置在內環和外環之間，環形管和內環之間形成環形空氣噴嘴，內環內設有旋流盤，旋流盤與風管和內環同軸設置；

一級燃氣管，一級燃氣管位于風管的中心，且垂直貫穿旋流盤，一級燃氣管的尾端周向設有第一燃氣噴嘴；

二級燃氣管，二級燃氣管與一級燃氣管連接，且環布于內環和環形管之間，二級燃氣管的尾端周向設有第二燃氣噴嘴；

三級燃氣管，三級燃氣噴管均勻環布于風管的外圍，與燃氣集箱連接；

外環與環形管之間形成第一混氣入口。

進一步的，內環包括內環混合管和內環擴壓管，外環包括外環收縮管、外環混合管和外環擴壓管，外環收縮管的小徑端與外環混合管連接，外環收縮管和環形管之間形成第一混氣入口，內環混合管與外環混合管對應設置，內環擴壓管和外環擴壓管對應設置，環形管的尾端位于內環混合管和外環混合管之間。

進一步的，內環擴壓管和外環擴壓管均為圓錐環和圓柱環中的一種。

進一步的，內環混合管和外環混合管組成環形混合部，環形混合部的橫截面積為環形空氣噴嘴出口面積的2-3倍，環形混合部的長度為環形空氣噴嘴長度的2-3倍，內環擴壓管和外環擴壓管組成環形擴壓部，環形擴壓部管的長度為環形空氣噴嘴長度的2-5倍。

進一步的，三級燃氣管包括第一級三級燃氣管和第二級三級燃氣管，第一級三級燃氣管由文丘里縮放管、燃氣支管噴嘴和燃氣支管依次連接形成，第二級三級燃氣管由自由射流燃氣噴嘴和燃氣支管連接形成，第一級三級燃氣管和第二級三級燃氣管環形間隔布置在風管的外圍，燃氣支管的另一端與燃氣集箱連接，文丘里縮放管與燃氣支管噴嘴的連接處形成第二混氣入口。