一种微通道分布超低氮燃烧器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种微通道分布超低氮燃烧器，属于燃烧设备技术领域。包括：燃烧器主体和燃烧器头部，燃烧器主体设有燃气管路和助燃风管路，所述燃烧器头部包括主燃料管和套设在主燃料管外的套筒；所述主燃料管连通燃气管路，所述套筒连通助燃风管路；所述主燃料管轴向布置多排一次燃料孔，所述套筒布置有与每一个所述一次燃料孔对应的助燃风孔，每一个一次燃料孔配置有喷射机构，所述喷射机构伸入所述助燃风孔，使得燃料和助燃风在所述助燃风孔内混合，以在所述助燃风孔处形成多股分布式火焰。本实用新型专利技术的超低氮燃烧器可以解决现有的低氮燃烧器无法达到超低NOx(≤15mg/m

【技术实现步骤摘要】
一种微通道分布超低氮燃烧器
本技术涉及燃烧设备
，特别是涉及一种微通道分布超低氮燃烧器。
技术介绍
燃气燃烧器当前主流低氮技术主要分为三类，分别是全预混表面燃烧技术、烟气外循环技术(FGR)和烟气内循环技术(FIR)。从NOx反应动力学角度来讲，这三类主流低氮技术主要从降低燃烧温度、偏离化学当量比燃烧、降低助燃风氧含量等方面予以改进和提高。全预混表面燃烧技术，是将燃气和空气在进入燃烧室之前进行充分的预混合，使燃烧更充分，提高燃烧效率和降低有害气体排放，同时也可降低燃烧室的空间需求，是目前国际上较先进的一种燃气燃烧技术。该技术是上个世纪八十年代才开始研发的新型燃烧技术，有着广泛的应用。烟气再循环技术是将部分低温烟气与空气混合后送入炉内，因烟气吸热和稀释氧浓度，使得燃烧速度和炉内温度降低，因而热力型NOx减少。再循环率的定义：r＝再循环的烟气容积/(再循环的烟气容积+助燃空气的容积)烟气再循环的效果不仅与燃料种类有关，还与再循环的烟气量有关。再循环烟气量一般以烟气再循环率r表示。再循环率过大，炉温降低太多，燃烧不稳定。再循环率过小，达不到降低NOx的效果。因此，烟气再循环率一般限制在10％-20％。烟气内循环技术是在燃烧过程中，依靠燃气的高速射流卷吸高温烟气，在炉膛内部形成烟气回流，在高温燃烧区域增加中温吸热工质的质量流量，降低燃烧区域的氧气浓度，对火焰根部或局部高温区域进行稀释，从而降低火焰温度，达到减少氮氧化物量的目的。现有技术中的低氮燃烧技术主要存在以下问题：堵塞问题、燃烧不稳定问题、氮氧化物排放不稳定问题、易产生冷凝水问题、燃气升压问题、噪声问题、降低锅炉效率及出力的问题等等。如何解决现有技术中低氮燃烧技术现存的缺点意义重大。
技术实现思路
本技术的一个目的是提供一种微通道分布超低氮燃烧器，可以解决现有的低氮燃烧器无法达到超超低NOx(≤15mg/m3(@3.5％O2))排放的问题。本技术进一步的一个目的是提供一种微通道分布超低氮燃烧器，可以解决燃烧器燃料供应系统对较低燃气压力的适应能力差的问题。特别地，本技术提供一种微通道分布超低氮燃烧器，包括：燃烧器主体和燃烧器头部，所述燃烧器主体设有燃气管路和助燃风管路，所述燃烧器头部包括主燃料管和套设在所述主燃料管外的套筒；所述主燃料管连通燃气管路，所述套筒连通助燃风管路；所述主燃料管轴向布置多排一次燃料孔，所述套筒布置有与每一个所述一次燃料孔对应的助燃风孔，每一个所述一次燃料孔配置有喷射机构，所述喷射机构伸入所述助燃风孔，使得燃料和助燃风在所述助燃风孔内混合，以在所述助燃风孔处形成多股分布式火焰。可选地，所述主燃料管的端部设置有二次燃料孔。可选地，所述主燃料管的端部设置有用于引导助燃风流通的导流盘，使得助燃风经过导流盘与燃料混合形成值班火焰。可选地，设置二次燃料孔处的主燃料管的直径小于设置一次燃料孔处的主燃料管的直径。可选地，所述喷射机构为安装在所述一次燃料孔的中空的燃料杆。可选地，一个所述一次燃料孔、燃料杆和对应的助燃风孔，形成一个微通道，所述微通道以径向方向设置。可选地，所述微通道的数量为多个，所述微通道均匀分布。可选地，所述助燃风孔凸出所述套筒的外表面。本技术提供的一种微通道分布超低氮燃烧器，通过在燃烧器头部轴向布置多排微通道，每个微通道配置燃料喷射机构，在微通道出口形成多束分布式火焰。并主燃料管的端部设置了导流盘，以形成旋流空气和值班火焰，用以增强火焰稳定性。本技术提供的一种微通道分布超低氮燃烧器，可以通过调整微通道的参数以调整燃烧器的负荷的变化，简化了后续燃烧器系列化发展的设计工作量。附图说明后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本技术的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：图1是根据本技术一个实施例的微通道分布超低氮燃烧器的结构示意图；图2是根据本技术一个实施例的微通道分布超低氮燃烧器的燃烧器头部的结构示意图；图3是根据本技术另一个实施例的微通道分布超低氮燃烧器的燃烧器头部的结构示意图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合具体实施例，并参照附图，对本技术进行详细的说明。本技术的技术人在研究现有技术中的低氮燃烧技术时发现：低氮燃烧技术中的堵塞问题的原因为：1)空气滤网堵塞；空气滤网堵塞指的是全预混表面型燃烧器的新风进气滤网被空气中灰尘堵塞的现象，发生空气滤网堵塞后，会造成燃烧器燃烧负荷下降，无法提供足够的热量，严重时会导致回火、爆燃等现象发生，引发安全事故。造成空气滤网堵塞的原因是特殊设计的空气过滤装置，该过滤装置采用多层编织的超细金属过滤材料和特殊表面涂层制作，需要满足燃烧器所需要的过滤要求，但由于过滤装置孔径过小，连续运行时容易发生堵塞。全预混表面型燃烧器空气滤网的堵塞周期一般为3～5天，因此，需要在项目改造时购买多个空气滤网备件，增加设备采购成本和后期运行维护成本。2)金属表面纤维网堵塞；金属表面纤维网堵塞指的是全预混表面型燃烧器伸入炉膛内部的金属纤维网被天然气或空气中灰尘堵塞的现象，金属纤维网堵塞后，会造成燃烧器燃烧不稳定，出现纤维网表面局部高温，燃烧器负荷下降，严重时会导致金属纤维网烧穿，引发爆燃或其他安全事故。低氮燃烧技术中的燃烧不稳定问题的原因为：燃烧不稳定问题在采用当前不同技术的低氮燃烧器中均有发生，可分为点火困难、转火过程熄火、火焰信号丢失等多个方面。燃烧不稳定会造成燃烧器负荷波动，NOx排放不达标，严重时会影响居民采暖或工业企业用气。造成燃烧不稳定问题的原因有以下几个方面：当前低氮技术本身存在一定程度的技术缺陷，无法适应一定程度上的燃气压力、流量波动，或无法快速响应燃烧负荷的变化；点火电极放电位置或点火支路设计不合理；未进行双重火焰检测设计，控制系统和传感器的匹配度差；受机械或冷凝水影响，造成火焰信号丢失。低氮燃烧技术中的氮氧化物排放不稳定问题的原因为：当前低氮燃烧技术均存在一定程度的不稳定性，无论使用全预混表面燃烧技术、烟气外循环技术、烟气内循环技术的燃烧器，均存在设备运行一段时间后，NOx排放升高的现象。主要原因是锅炉负荷随供暖需求频繁变化，燃烧器伺服、连杆、风门等机械结构频繁动作，引起机械误差的积累，导致进气量的变化，造成炉膛内燃烧状态改变，烟气中的NOx含量发生较大的变化。低氮燃烧技术中的易产生冷凝水问题的原因为：冷凝水问题指的是在烟气再循环型燃烧器低温新风和高温烟气混合位置，水蒸气遇冷凝结，产生较多冷凝水的现象。产生的冷凝水无法及时排出会导致燃烧器电子元器件受潮，增加电子元器件的故障率。同时，冷凝水会加速喷嘴部件和点火电极的腐蚀，造成部件使用寿命降低。低氮燃烧技术中的燃气升压问题的原因为：当前低氮燃烧技术均需要提升燃气阀组进口侧的燃气压力，从而增强燃气和空气混合的均匀程度，达到降低氮氧化物排放的目的。低氮改造项目的燃气升压问题是当前低氮燃烧器普遍存在的共性问题。低氮燃烧技术中的噪声问题的原因为：当前全预混表面型燃烧器稳定燃烧时的空气过量系数为1.5～1.8，相比传统燃烧器1.2左右的空气过量系数，全预混表面型燃烧器在燃本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微通道分布超低氮燃烧器，其特征在于，包括：燃烧器主体和燃烧器头部，所述燃烧器主体设有燃气管路和助燃风管路，所述燃烧器头部包括主燃料管和套设在所述主燃料管外的套筒；所述主燃料管连通燃气管路，所述套筒连通助燃风管路；所述主燃料管轴向布置多排一次燃料孔，所述套筒布置有与每一个所述一次燃料孔对应的助燃风孔，每一个所述一次燃料孔配置有喷射机构，所述喷射机构伸入所述助燃风孔，使得燃料和助燃风在所述助燃风孔内混合，以在所述助燃风孔处形成多股分布式火焰。

【技术特征摘要】
1.一种微通道分布超低氮燃烧器，其特征在于，包括：燃烧器主体和燃烧器头部，所述燃烧器主体设有燃气管路和助燃风管路，所述燃烧器头部包括主燃料管和套设在所述主燃料管外的套筒；所述主燃料管连通燃气管路，所述套筒连通助燃风管路；所述主燃料管轴向布置多排一次燃料孔，所述套筒布置有与每一个所述一次燃料孔对应的助燃风孔，每一个所述一次燃料孔配置有喷射机构，所述喷射机构伸入所述助燃风孔，使得燃料和助燃风在所述助燃风孔内混合，以在所述助燃风孔处形成多股分布式火焰。2.根据权利要求1所述的微通道分布超低氮燃烧器，其特征在于，所述主燃料管的端部设置有二次燃料孔。3.根据权利要求2所述的微通道分布超低氮燃烧器，其特征在于，所述主燃料管的端部设置有用于引导助燃...

【专利技术属性】
技术研发人员：任雯，周浩，辛亮，王涛，刘宁，崔海增，
申请(专利权)人：北京水木星源环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11