[發明專利]一種耦合分級旋流分散燃燒技術的低NOx

有效

• 申請號: 202110138509.2
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112762448B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 王登輝;靳蘇毅;吳鋒;惠世恩
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: F23D14/24
• 分類號: F23D14/24;F23D14/62;F23D14/46;F23D14/58
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 朱海臨

本發明公開了一種耦合分級旋流分散燃燒技術的低NO_x燃氣燃燒器，用于解決天然氣燃燒過程中氮氧化物生成量難以滿足超低氮排放要求的問題；所述燃燒器包括空氣供氣管道及燃氣供氣管道。一次風管、二次風分流環、燃氣分流環、空氣旋流器同軸設置；空氣旋流器套設安裝于一次風管下游內，空氣旋流器與一次風管之間留有空隙；燃氣分流環的出口連接有中心燃氣管和圓周燃氣管，中心燃氣管的末端延伸至空氣旋流器的中心，圓周燃氣管的末端穿過空氣旋流器與一次風管之間的空隙后依次沿徑向向內或向外90°彎折，中心燃氣管和圓周燃氣管均末端封堵、側壁上設置有燃氣噴孔；通過耦合分級燃燒、旋流燃燒以及分散射流燃燒技術，達到燃氣低NO_x燃燒的目的。

技術領域

本發明屬于熱能與動力工程技術領域，涉及一種低NO_x燃燒器，尤其是一種耦合分級旋流分散燃燒技術的低NO_x燃氣燃燒器。

背景技術

隨著能源結構綠色轉型以及碳中和目標的提出，天然氣消費量不斷增加。雖然天然氣屬于清潔能源，但天然氣燃燒過程生成的氮氧化物會對大氣生態環境和人民身體健康造成危害。因此，降低天然氣燃燒中氮氧化物的生成量，成為天然氣燃燒利用過程中亟需解決的關鍵問題。天然氣低氮燃燒技術主要圍繞如何降低燃燒溫度、減少熱力NO_x的生成開展，同時考慮強化初期天然氣與空氣的快速均勻混合以減少快速型NO_x生成。但是隨著越來越嚴格的環境標準，只使用一種低氮燃燒技術已經不能滿足現有的環境需求。因此，有必要研發設計滿足超低氮排放要求的新型天然氣低NO_x燃燒器。

發明內容

本發明的目的在于解決天然氣燃燒過程中氮氧化物生成量難以滿足超低氮排放要求，對環境造成嚴重污染的問題，提供一種耦合分級旋流分散燃燒技術的低NO_x燃氣燃燒器。

為達到上述目的，本發明采用以下技術方案予以實現：

一種耦合分級旋流分散燃燒技術的低NO_x燃氣燃燒器，包括：

空氣供氣管道，所述空氣供氣管道包括一次風管、二次風入口管道、二次風分流環、二次風管以及空氣旋流器；所述空氣旋流器套設安裝于一次風管下游內，空氣旋流器與一次風管之間留有空隙；所述二次風入口管道連接在二次風分流環的入口，二次風分流環端面出口連接有多根二次風管；

燃氣供氣管道，所述燃氣供氣管道包括燃氣入口管道、燃氣分流環、中心燃氣管以及圓周燃氣管；所述燃氣入口管道連接在燃氣分流環的入口，燃氣分流環內側出口與中心燃氣管相連接；燃氣分流環端面出口連接有多根圓周燃氣管；所述中心燃氣管和圓周燃氣管均套設安裝于一次風管內，中心燃氣管的末端延伸至空氣旋流器的中心。

本發明進一步的改進在于：

所述圓周燃氣管的末端穿過空氣旋流器與一次風管之間的空隙后依次沿徑向向內或向外90°彎折。

所述一次風管的直徑與二次風分流環的內環直徑相等，一次風管與二次風分流環的內環相接。

所述一次風管、二次風分流環、燃氣分流環以及空氣旋流器同軸設置。

所述空氣旋流器的中心為直流風道，直流風道外側為旋流風道，旋流風道內設置有旋流葉片；

所述二次風管的長度大于一次風管的長度，使得二次風管末端出口位于一次風管出口的下游。

所述中心燃氣管的末端封堵、側壁上均勻設置燃氣噴孔，噴孔朝向為半徑方向。

所述圓周燃氣管的末端封堵、側壁上對稱設置燃氣噴孔，噴孔朝向為切線方向，噴孔直徑隨著噴孔距燃燒器軸線距離的增大而增大。

與現有技術相比，本發明具有以下有益效果：