超低NOx火焰燃烧技术蓄热式烧嘴制造技术

一种超低NOx火焰燃烧技术蓄热式烧嘴，包括内设有蓄热体的空中烧嘴壳体、空燃混合头、设置在烧嘴壳体前端的空气口、烧砖、燃气管、点火烧嘴，空燃混合头内设置有第一燃烧室，燃气管设置在烧嘴壳体外侧，燃气管的下端为燃气入口，还包括低温燃气管、高温燃气管，所述低温燃气管的一端与燃气管连通，另一端设置在烧嘴壳体内并与第一燃烧室连通，高温燃气管的一端与燃气管连通，另一端贯穿烧砖并连通炉膛，低温燃气管、高温燃气管与燃气管的连通处设置有低温燃气阀、高温燃气阀，烧砖内设有第二燃烧室，烧嘴壳体内设有分别连通至第一燃烧室及第二燃烧室的一次风道、二次风道。本发明专利技术可降低80‑90%NOx排放，适用于中低高温热处理，同时减少工业炉的使用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及蓄热式烧嘴领域，尤指一种超低NOx火焰燃烧技术蓄热式烧嘴。
技术介绍
早在十九世纪中期蓄热式燃烧技术就得到了应用，但由于其蓄热室占用面积大，换向时间长，操作复杂，逐渐被其他燃烧技术替代。直到二十世纪八十年代，蓄热体的小型化和换向时间缩短，才使得蓄热式燃烧技术得到一定的发展。目前，由于世界能源的短缺以及能源的不可再生性，为了节约能源以及降低生产成本，在热处理加热炉中，蓄热式燃烧技术得到广泛的推广和应用。蓄热式燃烧技术其工作原理是：蓄热式烧嘴成对设置，利用蓄热体作载体，交替地被废气热量加热，再将蓄热体蓄存的热量用于加热空气或燃气，蓄热体周期性地加热、放热使空气或燃气预热到高温，既保证了炉膛加热的连续性又达到节能的效果。但是由于蓄热体将助燃空气或燃气加热到高温后，并且随着助燃空气或燃气预热温度的大幅升高，火焰燃烧温度也会升高，使得燃烧过程中产生的NOx也变多，加大了对大气环境造成的污染，目前国内工业炉窑环保排放标准为NOx的排放量在8%氧含量时小于150ppm。因此如何降低蓄热式烧嘴燃烧过程中NOx排放成为蓄热式燃烧技术的一个难点。此外常规的蓄热式烧嘴一般只能用在中低温热处理炉（炉温低于850℃）或只能用在高温加热炉（炉温高于850℃），不同的工艺温度要求必须配备不同使用温度的蓄热式烧嘴，因此必须额外建设许多工业炉，且工业炉占地面积大，不仅浪费宝贵的土地资源，同时也导致投资成本急剧增加。因此如何扩展蓄热式烧嘴的适用性也成为一个重点。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术提供一种可有效降低NOx排放量，且可以同时适用于中低温热处理、高温热处理，减少多种工业炉的使用，降低占地面积，降低投资使用成本的超低NOx火焰燃烧技术蓄热式烧嘴。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种超低NOx火焰燃烧技术蓄热式烧嘴，包括内设有蓄热体的空中烧嘴壳体、设置在烧嘴壳体内尾端并与烧嘴壳体连通的空燃混合头、设置在烧嘴壳体前端的空气口、设置在空燃混合头外侧并与空燃混合头连通的烧砖、燃气管、点火烧嘴，空燃混合头内设置有第一燃烧室，燃气管设置在烧嘴壳体外侧，燃气管的下端为燃气入口，其中还包括低温燃气管、高温燃气管，所述低温燃气管的一端与燃气管的侧面连通，低温燃气管的另一端设置在烧嘴壳体内并与第一燃烧室连通，所述高温燃气管的一端与燃气管的上端连通，高温燃气管的另一端设置在烧嘴壳体内并贯穿烧砖并连通炉膛，低温燃气管、高温燃气管与燃气管的连通处分别设置有低温燃气阀、高温燃气阀，所述烧砖内设有第二燃烧室并与第一燃烧室连通，烧嘴壳体内设有分别连通至第一燃烧室及第二燃烧室的一次风道、二次风道。本专利技术的有益效果在于：本专利技术通过设置有适于炉膛低温加热的低温燃气管以及适于炉膛高温加热的高温燃气管，可根据具体的加热工艺温度需要选用从低温燃气管通入燃气或从高温燃气管通入燃气，无需再额外建设工业炉和辅助设备，减少占用面积，降低投资使用成本，其中低温燃气管与第一燃烧室连通且烧嘴壳体内设置将助燃空气分级供给的一次风道、二次风道，使得燃气分别多次燃烧，提高火焰速率，使得能卷吸周围的烟气参与燃烧，可以有效地降低火焰燃烧温度，极大的降低NOx的排放，减少燃烧过程中排放物对大气的污染；而高温燃气管即直接贯穿烧嘴并连通至炉膛，燃料和空气高速度喷入炉内，卷吸炉内烟气参与燃烧，在炉内形成超低NOx火焰燃烧，超低NOx火焰燃烧时整个炉膛透亮，无局部高温火焰存在，超低NOx火焰燃烧与传统燃烧相比，燃烧反应在大区域、甚至整个炉膛内进行，火焰锋面消失，无局部高温火焰存在；炉内对流换热和辐射换热效率提高使得炉内温度均匀性极好；NOx和CO等污染物的生成显著减少；超低NOx火焰燃烧不仅能有效的提高热利用效率，同时极大地减少NOx排放，比常规的蓄热式烧嘴降低80-90%的NOx排放，在炉温1300℃时，预热空气温度约1100℃，炉内烟气中3%氧含量时NOx的浓度在30ppm以下，远低于国家烟气中8%氧含量时NOx排放150ppm的环保排放标准，实现NOx的超低量排放。附图说明图1 是本专利技术的结构示意图；图2 是本专利技术低温燃烧时的工作原理示意图；图3 是本专利技术高温燃烧时的工作原理示意图；图4是UV检测头和点火烧嘴的结构示意图。附图标号说明：1-烧嘴壳体；11-蓄热体；12-空燃混合头；121-第一燃烧室；13-空气口；14-点火烧嘴；15-一次风道；16-二次风道；17-UV检测头；18-保温层；19-隔热层；20-冷却管；2-烧砖；21-第二燃烧室；22-三次风道；3-燃气管；31-燃气入口；32-低温燃气管；321-低温燃气阀；33-高温燃气管；331-高温燃气阀；4-炉膛。具体实施方式请参阅图1-3所示，本专利技术关于一种超低NOx火焰燃烧技术蓄热式烧嘴，包括内设有蓄热体11的空中烧嘴壳体1、设置在烧嘴壳体1内尾端并与烧嘴壳体1连通的空燃混合头12、设置在烧嘴壳体1前端的空气口13、设置在空燃混合头12外侧并与空燃混合头12连通的烧砖2、燃气管3、点火烧嘴14，空燃混合头12内设置有第一燃烧室121，燃气管3设置在烧嘴壳体1外侧，燃气管3的下端为燃气入口31，其中还包括低温燃气管32、高温燃气管33，所述低温燃气管32的一端与燃气管3的侧面连通，低温燃气管32的另一端设置在烧嘴壳体1内并与第一燃烧室121连通，所述高温燃气管33的一端与燃气管3的上端连通，高温燃气管33的另一端设置在烧嘴壳体1内并贯穿烧砖2并连通炉膛4，低温燃气管32、高温燃气管33与燃气管3的连通处分别设置有低温燃气阀321、高温燃气阀331，所述烧砖2内设有第二燃烧室21并与第一燃烧室121连通，烧嘴壳体1内设有分别连通至第一燃烧室121及第二燃烧室21的一次风道15、二次风道16。相较于现有的技术，本专利技术通过设置有适于炉膛4低温加热的低温燃气管32以及适于炉膛4高温加热的高温燃气管33，可根据具体的加热工艺温度需要选用从低温燃气管32通入燃气或从高温燃气管33通入燃气，无需再额外建设工业炉和辅助设备，减少占用面积，降低投资使用成本，其中低温燃气管32与第一燃烧室121连通且烧嘴壳体1内设置将助燃空气分级供给的一次风道15、二次风道16，使得燃气分别多次燃烧，提高火焰速率，使得能卷吸周围的烟气参与燃烧，可以有效地降低火焰燃烧温度，极大的降低NOx的排放，减少燃烧过程中排放物对大气的污染；而高温燃气管33即直接贯穿烧嘴并连通至炉膛4，燃料和空气高速度喷入炉内，卷吸炉内烟气参与燃烧，在炉内形成超低NOx火焰燃烧，超低NOx火焰燃烧时整个炉膛透亮，无局部高温火焰存在。超低NOx火焰燃烧与传统燃烧相比，燃烧反应在大区域、甚至整个炉膛4内进行，火焰锋面消失，无局部高温火焰存在；炉内对流换热和辐射换热效率提高使得炉内温度均匀性极好；NOx和CO等污染物的生成显著减少；超低NOx 火焰燃烧不仅能有效的提高热利用效率，同时极大地减少NOx排放，比常规的蓄热式烧嘴降低80-90%的NOx排放，在炉温1300℃时，预热空气温度约1100℃，炉内烟气中3%氧含量时NOx的浓度在30ppm以下，远低于国家烟气中8%氧含量时NOx排放150ppm的环保排放标准，实现NOx的超低量排放。作为本专利技术更优的实施方式，所述烧砖2内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低NOx火焰燃烧技术蓄热式烧嘴，包括内设有蓄热体的空中烧嘴壳体、设置在烧嘴壳体内尾端并与烧嘴壳体连通的空燃混合头、设置在烧嘴壳体前端的空气口、设置在空燃混合头外侧并与空燃混合头连通的烧砖、燃气管、点火烧嘴，空燃混合头内设置有第一燃烧室，燃气管设置在烧嘴壳体外侧，燃气管的下端为燃气入口，其特征在于，还包括低温燃气管、高温燃气管，所述低温燃气管的一端与燃气管的侧面连通，低温燃气管的另一端设置在烧嘴壳体内并与第一燃烧室连通，所述高温燃气管的一端与燃气管的上端连通，高温燃气管的另一端设置在烧嘴壳体内并贯穿烧砖并连通炉膛，低温燃气管、高温燃气管与燃气管的连通处分别设置有低温燃气阀、高温燃气阀，所述烧砖内设有第二燃烧室并与第一燃烧室连通，烧嘴壳体内设有分别连通至第一燃烧室及第二燃烧室的一次风道、二次风道。

【技术特征摘要】
1.一种超低NOx火焰燃烧技术蓄热式烧嘴，包括内设有蓄热体的空中烧嘴壳体、设置在烧嘴壳体内尾端并与烧嘴壳体连通的空燃混合头、设置在烧嘴壳体前端的空气口、设置在空燃混合头外侧并与空燃混合头连通的烧砖、燃气管、点火烧嘴，空燃混合头内设置有第一燃烧室，燃气管设置在烧嘴壳体外侧，燃气管的下端为燃气入口，其特征在于，还包括低温燃气管、高温燃气管，所述低温燃气管的一端与燃气管的侧面连通，低温燃气管的另一端设置在烧嘴壳体内并与第一燃烧室连通，所述高温燃气管的一端与燃气管的上端连通，高温燃气管的另一端设置在烧嘴壳体内并贯穿烧砖并连通炉膛，低温燃气管、高温燃气管与燃气管的连通处分别设置有低温燃气阀、高温燃气阀，所述烧砖内设有第二燃烧室并与第一燃烧室连通，烧嘴壳体内设有分别连通至第一燃烧室及第二燃烧室的一次风道、二次风道。2.根据权利要求1所述的超低NOx火焰...

【专利技术属性】
技术研发人员：王建中，潘映沛，颜磊，吕永超，
申请(专利权)人：佛山市科皓燃烧设备制造有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44