一种空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器制造技术

本发明专利技术公开了一种空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，包括燃烧器主体，燃烧器主体的中部为一次风通道，在一次风通道外设置有二次风通道；在一次风通道的中有主燃料通道，在燃烧器主体后部一侧还设置有助燃风箱；助燃风箱与一次风通道之间设置有一次风调节风门，助燃风箱与二次风通道之间设置有二次风调节风门；主燃料通道伸入至炉内一端设置有一次风旋流片和主燃料喷头；二次风通道的外侧还设置有二次燃料通道，在二次燃料通道伸向炉内的一端设置有二次燃料喷头；在二次风通道内设置有二次风旋流片。本发明专利技术可以与其他控制技术(包括再燃、烟气处理等)相结合，以实现更低的NOx排放水准，同时可以减少其投资和运营成本。

【技术实现步骤摘要】
一种空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器
本专利技术属于锅炉
，涉及一种燃烧器，尤其是一种空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器。
技术介绍
低氮氧化物燃烧器是应用最广泛的燃烧器之一，该类燃烧器的关键技术是抑制NOx的生成，该技术既可以应用于一些低氮氧化物燃烧器改造项目，也可以应用于新设计的项目。但这些设备通常只能减少30％-50％的NOx排放量，因此在没有提出极地的排放情况下，这些燃烧器经济实用。目前市场上尽管有大量的低氮氧化物燃烧器(大多数燃烧器是制造商自己开发的设备)，但这些燃烧器都是基于有限数量的NOx控制概念。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，其可以与其他控制技术(包括再燃、烟气处理等)相结合，以实现更低的NOx排放水准，同时可以减少其投资和运营成本。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：这种空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，包括固定设置在锅炉炉壁上的燃烧器主体，所述燃烧器主体的中部为一次风通道，在一次风通道外设置有二次风通道；在一次风通道的中心固定设置有主燃料通道，在燃烧器主体后部一侧还设置有分别与一次风通道和二次风通道连接的助燃风箱；所述助燃风箱与一次风通道之间设置有一次风调节风门，助燃风箱与二次风通道之间设置有二次风调节风门；所述主燃料通道伸入至炉内一端设置有一次风旋流片和主燃料喷头；所述二次风通道的外侧还设置有二次燃料通道，在二次燃料通道伸向炉内的一端设置有二次燃料喷头；在二次风通道内设置有二次风旋流片。进一步，上述助燃风箱还设置有鼓风机，所述鼓风机将空气引入到助燃风箱，空气通过助燃风箱后再通过一次风调节风门和二次风调节风门分别进入一次风通道和二次风通道；通过一次风通道的一次风在喷出时通过一次风旋流片；通过二次风通道的二次风会通过二次风旋流片。进一步，上述一次风旋流片和二次风旋流片的旋向一致，旋流片个数均为6-36个。进一步，上述主燃料通道是不锈钢管。进一步，上述主燃料喷头是由带喷射角度的耐高温合金钢III级锻件制作，主燃料喷头喷射向锅炉炉膛的夹角为：30°-90°。进一步，上述二次燃料喷头是由带斜孔的环形锻件构成，所述环形锻件的厚度是开孔孔径的四倍，斜孔的开孔数量为6-36个，斜孔喷射向锅炉炉膛的夹角为90°-150°。进一步，上述一次风通道和二次风通道构成分级风道；所述助燃风箱和分级风道通过风箱连接杆连接。进一步，上述二次风道和二次燃料通道通过二次风连接杆连接；所述二次燃料通道的前端通过二次燃料连接杆与锅炉炉膛连接。进一步，上述一次风旋流片焊接在主燃料通道外侧靠近一次燃料喷头的一端；所述二次风旋流片焊接在一次风通道外侧靠中部位置；所述二次燃料喷头焊接在二次风通道外侧靠近二次风出口的一端。进一步，在上述一次风旋流片位置设置有点火器。本专利技术具有以下有益效果：本专利技术中，助燃风通过鼓风机进行强制供风，能够提供较高的风箱压头，这将有利于一次风和二次风在通过各自的旋流片后的混合，并同时增强了其湍动能，此外，一次风和二次风的流量可以通过各自的调节风门进行适当调节，操作方便。燃料气分级进入燃烧器而不进行强制旋流设计，目的是在管道内使燃料气流动较为缓和，降低危险，而在喷口处设计了燃料气带角度的喷射结构，该结构能够使燃料气和空气进行充分的混合燃烧，使燃料气利用效率达到最大，同时燃料气在在出口处由于压阻的增大而防止回火的发生。空气和燃料同时进行分级，中心主火焰使用了较高的空气流量和较低的燃料气流量使得火焰温度得到显著的降低，二次燃烧火焰使用了较低的空气流量和较高的燃料气流量同样达到了降低火焰温度的效果，然而分级配合后，燃料气和空气最终达到了比例燃烧，将燃料气和空气中的氧气耗尽，同时降低了火焰燃烧温度，火焰最高温度<800℃，氮氧化物排放<5ppm。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术的各通道示意图。其中：1为主燃料入口；2为一次风调节风门；3为风箱连接杆；4为助燃风箱；5为二次风调节风门；6为二次燃料入口；7为二次燃料喷头；8为一次燃料喷头；9为一次风旋流片；10为锅炉炉壁；11为二次燃料连接杆；12为二次风连接杆；13为二次风旋流片；14为主燃料通道；15为主燃料通道固定块；16为分级风道；17为一次风通道；18为二次风通道；19为第一二次风对接法兰；20为第二二次风对接法兰；21为二次风通道；22为锅炉炉体对接法兰；23为二次燃料对接法兰；24为二次燃料通道。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细描述：参见图1和图2，本专利技术的空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，包括固定设置在锅炉炉壁10上的燃烧器主体，燃烧器主体的中部为一次风通道17，在一次风通道17外设置有二次风通道18；在一次风通道17的中心固定设置有主燃料通道14，在燃烧器主体后部一侧还设置有分别与一次风通道17和二次风通道18连接的助燃风箱4；助燃风箱4与一次风通道17之间设置有一次风调节风门2，助燃风箱4与二次风通道18之间设置有二次风调节风门5；主燃料通道14伸入至炉内一端设置有一次风旋流片9和主燃料喷头8；二次风通道18的外侧还设置有二次燃料通道24，在二次燃料通道24伸向炉内的一端设置有二次燃料喷头7；在二次风通道18内设置有二次风旋流片13。一次风通道17和二次风通道18构成分级风道16。助燃风箱4还设置有鼓风机。本专利技术的燃烧器在一次风旋流片9位置设计有高能点火器。鼓风机将环境温度的空气引入到助燃风箱4，空气在通过助燃风箱4时会通过一次风调节风门2和二次风调节风门5。助燃风在通过了一次风调节风门2后进入一次风通道17，在通过二次风调节风门5后进入二次风通道18。一次风在喷出燃烧器时会通过一次风旋流片9，一次风旋流片9主要作用是将其均布和增强与一次燃料的混合。二次风在通过二次风通道18时会通过二次风旋流片13，二次风旋流片13的主要作用是将二次风均布和增强其湍动能。主燃料气通过主燃料入口1后进入主燃料通道14，主燃料气最后进入主燃料喷头8。二次燃料通过二次燃料入口6进入到二次燃料通道24，二次燃料最后由二次燃料喷头7喷射而出，风箱连接杆3将助燃风箱4和分级风道16进行连接。二次风连接杆12将二次风道18和二次燃料通道24进行连接。二次燃料连接杆11将二次燃料通道24和锅炉炉膛进行连接，其中在锅炉炉膛开口处设置有锅炉炉体对接法兰22，二次燃料通道24的下端也为二次燃料对接法兰23，两者通过螺栓和对接法兰紧密连接。一次风旋流片9焊接在主燃料通道14外侧靠一次燃料喷头8一端，二次风旋流片13焊接在一次风通道17外侧靠中部位置。二次燃料喷头7焊接在二次风通道21外侧靠近二次风出口一端。在本专利技术的最佳实施例中，要求一次风旋流片9和二次风旋流片13旋向保持一致，旋流片个数为6-36个。主燃料通道14采用一个不锈钢管，直径为Φ5-Φ22。主燃料喷头8是由一种带喷射角度的耐高温合金钢III级锻件制作，喷射向锅炉炉膛的夹角为：30°-90°。二次燃料喷头7是由带斜孔的环形锻件构成，该环形件结构厚度是开孔孔径的4倍，开孔直径为3mm-6mm，开孔数量为6个-36个，斜孔喷射向锅炉炉膛的夹角为90°-150°。形成二次风通道18为两段本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，其特征在于，包括固定设置在锅炉炉壁(10)上的燃烧器主体，所述燃烧器主体的中部为一次风通道(17)，在一次风通道(17)外设置有二次风通道(18)；在一次风通道(17)的中心固定设置有主燃料通道(14)，在燃烧器主体后部一侧还设置有分别与一次风通道(17)和二次风通道(18)连接的助燃风箱(4)；所述助燃风箱(4)与一次风通道(17)之间设置有一次风调节风门(2)，助燃风箱(4)与二次风通道(18)之间设置有二次风调节风门(5)；所述主燃料通道(14)伸入至炉内一端设置有一次风旋流片(9)和主燃料喷头(8)；所述二次风通道(18)的外侧还设置有二次燃料通道(24)，在二次燃料通道(24)伸向炉内的一端设置有二次燃料喷头(7)；在二次风通道(18)内设置有二次风旋流片(13)。

【技术特征摘要】
1.一种空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，其特征在于，包括固定设置在锅炉炉壁(10)上的燃烧器主体，所述燃烧器主体的中部为一次风通道(17)，在一次风通道(17)外设置有二次风通道(18)；在一次风通道(17)的中心固定设置有主燃料通道(14)，在燃烧器主体后部一侧还设置有分别与一次风通道(17)和二次风通道(18)连接的助燃风箱(4)；所述助燃风箱(4)与一次风通道(17)之间设置有一次风调节风门(2)，助燃风箱(4)与二次风通道(18)之间设置有二次风调节风门(5)；所述主燃料通道(14)伸入至炉内一端设置有一次风旋流片(9)和主燃料喷头(8)；所述二次风通道(18)的外侧还设置有二次燃料通道(24)，在二次燃料通道(24)伸向炉内的一端设置有二次燃料喷头(7)；在二次风通道(18)内设置有二次风旋流片(13)。2.根据权利要求1所述的空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，其特征在于，所述助燃风箱(4)还设置有鼓风机，所述鼓风机将空气引入到助燃风箱(4)，空气通过助燃风箱(4)后再通过一次风调节风门(2)和二次风调节风门(5)分别进入一次风通道(17)和二次风通道(18)；通过一次风通道(17)的一次风在喷出时通过一次风旋流片(9)；通过二次风通道(18)的二次风会通过二次风旋流片(13)。3.根据权利要求2所述的空气燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，其特征在于，所述一次风旋流片(9)和二次风旋流片(13)的旋向一致，旋流片个数均为6-36个。4.根据权利要求2所述的空气燃气分级燃烧超低氮氧化...

【专利技术属性】
技术研发人员：韩晋平，刘保荣，廖红春，
申请(专利权)人：陕西宏远流体控制设备有限公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61