[發明專利]一種低蓄熱式低氮直焰燒嘴

有效

• 申請號: 202110382142.9
• 申請日: 2021-04-09
• 公開（公告）號: CN113154381B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 于濤;張曉
• 申請（專利權）人: 山東一然環保科技有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/46;F23D14/60;F23D14/62;F23D14/78
• 代理公司: 蘇州中合知識產權代理事務所(普通合伙) 32266
• 代理人: 劉召民

一種低蓄熱式低氮直焰燒嘴，包括第一燒嘴、第二燒嘴和爐膛，所述第一燒嘴和第二燒嘴上部布置有煙氣蓄熱室和空氣蓄熱室，下部布置有分級燃燒噴射部和燃燒室，所述分級燃燒噴射部包括多級管道，其截面自芯部向外，依次為高壓燃氣管道、高壓煙氣管道、第一低壓燃氣管道和支路風管，所述燃燒室與分級燃燒噴射部前部接觸位置設有環狀的高壓空氣管道，所述高壓空氣管道與空氣蓄熱室相連；所述燃燒壓縮口與爐膛接觸位置設有凹型的爐膛煙氣回流區，所述爐膛煙氣回流區側壁上引出有中壓燃氣管道。本燒嘴，燃燒火力分級、分層、分壓力燃燒，有效抑制集中加熱而造成的火焰局部高溫，并在燃燒源頭解決了低氮燃燒。

技術領域

本發明涉及工業用加熱爐燒嘴技術領域，具體涉及一種低蓄熱式低氮直焰燒嘴。

背景技術

我國工業爐是耗能大戶也是空氣污染大戶，約占全國總能耗的25％，加熱爐的能耗占工業爐總能耗的90％以上，可見加熱爐在我國制造領域中占據著舉足輕重的地位。我國的工業爐能源利用率較低，其熱效率平均約為25％，其中鍛造加熱爐為5％～20％，熱處理爐為8％～25％，連續加熱爐的熱效率稍高一些，也只有30％～40％。而世界上發達國家燃料爐的熱效率平均為50％左右。我國工業爐節能、減排還存在很大潛力，而燃燒控制系統尤其是燒嘴系統更是加熱爐的核心問題。

目前國內使用的蓄熱式天然氣燒嘴普遍為助燃空氣單蓄熱式節能燒嘴。蓄熱式天然氣燒嘴按節能和減排可分為單蓄熱式節能燒嘴、雙蓄熱式節能燒嘴、單蓄熱式節能低氮燒嘴、雙蓄熱式節能低氮燒嘴。

蓄熱式天然氣燒嘴采用的是蓄熱式燃燒節能技術、低氮燃燒減排技術的有機結合體。主要由高溫蓄熱室、濃淡分層多噴火口結構、以及燃料、供風和排煙系統及自動控制系統構成。由于單蓄熱式節能燒嘴僅對助燃空氣進行預蓄熱節能燃燒，未采用低氮減排燃燒、天然氣預蓄熱節能燃燒，造成了占較大比例的高溫煙氣的顯熱得不到有效回收利用，NOx排放較高；在熱工自動控制技術方面，普遍存在火力調節單一，只能靠燃氣的通斷來實現保溫階段的溫度調節，由于火力較大又不能調節火力變小，造成燃氣的較大浪費。加熱爐尤其是間歇式加熱爐在停爐時，空氣通過助燃空氣鼓風機管道進入高溫爐膛，然后通過排煙引風機管道排出，這樣通過空氣載體把一部分高溫爐膛的顯熱帶出爐外進入大氣，造成大量的物理熱損失。

發明內容

本發明是針對上述現有技術中的不足，提供一種低蓄熱式低氮直焰燒嘴，燃燒火力分級、分層、分壓力燃燒，有效抑制集中加熱而造成的火焰局部高溫，并在燃燒源頭解決了低氮燃燒。

本發明的技術方案如下：

一種低蓄熱式低氮直焰燒嘴，包括第一燒嘴、第二燒嘴和爐膛，所述第一燒嘴和第二燒嘴分別位于爐膛兩側，每個燒嘴內包括有雙蓄熱室、分級燃燒噴射部和燃燒室。兩個燒嘴交替變換燃燒和排煙。

其中，雙蓄熱室分為空氣蓄熱室和煙氣蓄熱室，均位于燒嘴箱體內部，燒嘴箱體分別成對布置于爐膛A區和爐膛B區，且分別與爐膛A區和爐膛B區相連通。空氣蓄熱室布置于靠近爐膛側，煙氣蓄熱室布置于空氣蓄熱室的后側，起到給箱體保溫隔熱的作用。

在空氣蓄熱室和煙氣蓄熱室內設置有蓄熱體，蓄熱體底部設置有蓄熱體擋板磚。

進一步的，所述分級燃燒噴射部包括多級管道，其截面自芯部向外，依次為高壓燃氣管道、高壓煙氣管道、第一低壓燃氣管道和支路風管，所述高壓煙氣管道與煙氣蓄熱室相連，所述支路風管與空氣蓄熱室連接。

進一步的，所述支路風管和第一低壓燃氣管道之間布置有點火槍管道，所述點火槍管道內通有第二低壓燃氣管道。

進一步的，所述燃燒室位于分級燃燒噴射部前部，與爐膛之間通過燃燒壓縮口連通，所述燃燒壓縮口直徑不大于燃燒室最小截面，所述燃燒室與分級燃燒噴射部前部接觸位置設有環狀的高壓空氣管道，所述高壓空氣管道與空氣蓄熱室相連。