低氮氧化物燃烧器制造技术

本发明专利技术涉及一种热媒锅炉，其包括燃烧器，该燃烧器在中心形成有燃料喷嘴，通过完全被分离的多个燃料喷嘴，在燃烧器末端端面整体形成多个小型贫燃/富燃火焰(fuel lean/fuel rich flame)，实现再燃烧，并使从火焰产生的废气再循环，最大限度地减少氮氧化物(NOX)。通过简单的结构，无需周边装置，就能够实现基本的燃烧系统，并通过小型的分割火焰，分散热量，降低火焰温度，使各个小型火焰形成最优化空燃比的火焰，并通过引导快速的燃烧反应，能够显著减少氮氧化物(NOX)。

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【技术实现步骤摘要】
低氮氧化物燃烧器本申请是国际申请日为2017年8月31日、进入中国国家阶段日期为2018年9月12日、国家申请号为201780016838.1、专利技术名称为“低氮氧化物燃烧器”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种低氮氧化物燃烧器，以及包括该燃烧器的热媒锅炉。更加详细而言，涉及一种在中心形成有燃料喷嘴，通过完全被分离的多个燃料喷嘴，在燃烧器末端端面整体形成多个小型贫燃/富燃火焰(fuellean/fuelrichflame)，实现再燃烧，并使从火焰产生的废气再循环，最大限度地减少氮氧化物(NOX)的低氮氧化物燃烧器，以及包括该燃烧器的热媒锅炉。
技术介绍
产业用热媒锅炉是在本体内部以双重螺旋形设置循环有特殊合成油的管并且在本体的一侧中央部设置有燃烧器的结构，当点燃燃烧器时，外部空气流入并进行点燃，被点燃的热气通过2-3重管的外部排出，被排出的烟具有通过烟囱排出的形状。作为向这种热媒锅炉供给能量的燃烧器，用于减少氮氧化物的燃烧器是，通过调节燃料及空气的混合特征或调节燃烧区域的氧气浓度与火焰温度等的各种方法，抑制在燃烧过程中发生的氮氧化物的生成的系统。通过这种过程，最优化的燃烧器能够应对由于当前环境问题导致的对于大气污染物质的各种规定，必不可少的应用于利用燃烧系统来产生能量的几乎所有产业。目前，在国内外，氮氧化物与排出浓度限制、总量限制、转换为微尘等相关，当不是低NOX燃烧器时，进入市场受到限制。而且，预示着更低的NOX限制，低NOX性能对市场占有产生最重要的影响。为了减少作为环境污染物质的氮氧化物，在当前通常被采用的燃烧方法中，以燃料及空气多级技术、废气再循环技术、燃烧气体内部再循环技术、再燃烧、OFA(燃尽风低氮燃烧技术)等技术为代表。但是，这种燃烧技术，需要附加的其他外部设备，并且需要结构复杂的周边设备。因此，为了克服所述技术方法的缺点，国内外广泛进行各种研究和开发，综合各种燃烧方法并使其最优化。另一方面，尚未公开一种热媒锅炉，其包括燃烧器，该燃烧器在中心部形成有燃料喷嘴，通过完全被分离的多个燃料喷嘴，在燃烧器末端端面整体形成多个小型贫燃/富燃火焰(fuellean/fuelrichflame)。另一方面，韩国授权专利公报第10-096857号公开一种燃料燃烧设备，其特征在于，包括：燃料喷射模块，具备第一燃料喷射体及配置在所述第一燃料喷射体周围的两个以上的第二燃料喷射体；空气注入模块，向所述燃料喷射模块供给氧化剂；以及，燃料供给模块，向所述燃料喷射模块供给燃料，所述第二燃料喷射体以所述第一燃料喷射体为中心，在圆周上排列成放射状，从所述第一燃料喷射体形成第一空间，与所述第一空间隔开，并且从所述第二燃料喷射体形成有第二空间，以形成多级火焰。但是，无法确认中心部形成有燃料喷嘴并形成多个贫燃/富燃火焰。韩国授权专利公报第10-1512352号公开一种超低氮氧化物燃烧设备，其特征在于，包括：第一燃料喷射体，向燃烧炉内部供给主燃料；第二燃料喷射体，至少一个配置在所述第一燃料喷射体周围，并且其前端配置成进入到所述燃烧炉的内部；再循环引导部，通过流体力学力量，使从所述燃烧炉产生的燃烧气体再循环到所述燃烧炉中；燃料供给部，向所述第一燃料喷射体与所述第二燃料喷射体供给燃料；氧化剂供给部，向所述第一燃料喷射体与所述第二燃料喷射体之间的空间供给氧化剂；以及，空气多级套筒，配置成围绕所述第一燃料喷射体，以使空气多级，从所述氧化剂供给部供给的氧化剂，通过所述空气多级套筒的内外部以多级供给。但是，无法确认在中心部形成燃料喷嘴并形成多个贫燃/富燃火焰。尚未提出过如下低氮氧化物燃烧器及包括其的热媒锅炉技术，该低氮氧化物燃烧器在中心形成有燃料喷嘴，通过完全被分离的多个燃料喷嘴，在燃烧器末端端面整体形成多个小型贫燃/富燃火焰(fuellean/fuelrichflame)，实现再燃烧，并使从火焰产生的废气再循环，最大限度地减少氮氧化物(NOX)。(专利文献0001)韩国授权专利公报第10-096857号(专利文献0002)韩国授权专利公报第10-1512352号
技术实现思路
技术问题本专利技术的目的在于，解决上述现有技术的问题与从过去被要求的技术问题。经过本申请的专利技术人的反复进行深入的研究与各种试验的结果，用于解决上述问题的本专利技术的目的在于，通过完全被分离的多个燃料喷嘴，在燃烧器末端端面整体形成多个小型贫燃/富燃火焰(fuellean/fuelrichflame)，整体火焰形成使平均的能量效率最优化的1.0～1.2之间的过剩空气系数，在低的火焰温度下，以最优化的过剩空气系数进行燃烧。本专利技术所要实现的技术问题不限于以上提及的技术问题，本领域技术人员应当从以下记载明确理解未提及的其他技术问题。解决问题的方案本专利技术是为了解决上述现有的问题而提出的，为了达成上述目的，本专利技术的低氮氧化物燃烧机包括：外壳；燃料供给部，设置于所述外壳内部，具备多个在一侧末端结合有燃料喷嘴的燃料流路；空气喷射部，具备多个气孔，所述燃料喷嘴插入并穿过所述气孔；燃料控制部，对投入到所述燃料流路的燃料进行控制；以及，空气控制部，对投入到所述外壳内部的空气进行控制，一个所述气孔的内周长与另一个所述气孔的内周长彼此不同。另外，所述燃料喷嘴可以在与所述气孔的内周隔开规定距离的状态下，贯穿所述气孔，以形成空气流路。另外，两个以上的内周长彼此不同的所述气孔可以以交替方式排列。另外，所述气孔可以以环形排列。另外，可以进一步具备燃尽风喷射口，所述燃尽风喷射口为所述外壳的内表面与所述空气喷射部的外围部位之间的缝隙，用于喷射燃尽风。另外，可以进一步具备层流流动部，所述层流流动部沿着所述燃尽风喷射的方向，设置于所述外壳的末端，用于向所述燃尽风提供曲线流路。另外，所述层流流动部可以包括：曲线形部件，结合在所述外壳的末端外周，用于引导被排出的所述燃尽风沿着燃烧室中心方向排出；以及，环形部件，结合在所述空气喷射部的末端外周，用于对被排出的所述燃尽风提供涡流流动。另外，所述气孔可以具备用于稳定火焰的旋流器。另外，可以进一步具备用于燃烧室内废气再循环的废气孔或废气缝隙。低氮氧化物燃烧器包括：外壳；燃料供给部，设置于所述外壳内部，具备多个在一侧末端结合有燃料喷嘴的燃料流路；空气喷射部，具备多个气孔，所述燃料喷嘴插入所述气孔；燃料控制部，对投入到所述燃料流路的燃料进行控制；以及，空气控制部，对投入到所述外壳内部的空气进行控制，还包括主燃料喷嘴，所述主燃料喷嘴与所述燃料流路结合并形成在所述空气喷射部末端的中心轴上，所述空气喷射部形成在所述外壳。其中，所述燃料喷嘴的外径DOF与所述气孔的内径DIA之比DOF/DIA可以为0.99至0.01。其中，所述燃料喷嘴的外径DOF可相同。其中，所述燃料喷嘴的外径DOF与所述主燃料喷嘴的外径DOME之比DOF/DOME可以为1至0.01。其中，以所述空气喷射部末端为基准时，所述主燃料喷嘴的前端LMF可位于所述主燃料喷嘴的外径DOME的0.1～20倍距离处。其中，以所述空气喷射部末端为基准时，所述燃料喷嘴的前端LF可位于所述燃料喷嘴的外径DOF的0.1～20倍距离处。其中，所述燃料喷嘴的喷嘴尖头中形成的燃料喷射口可以为一个或两个以上。其中，所述燃料喷射口可以以同轴方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种热媒锅炉，包括热媒循环管路与用于加热热媒的低氮氧化物燃烧器，其特征在于，包括：低氮氧化物燃烧器；第一温度传感器，测定锅炉入口部的热媒温度；第二温度传感器，测定锅炉出口部的热媒温度；燃烧控制部，比较所述第一温度传感器及第二温度传感器的温度值，以控制低氮氧化物燃烧器的运行，所述低氮氧化物燃烧器包括：外壳；燃料供给部，设置于所述外壳内部，具备多个在一侧末端结合有燃料喷嘴的燃料流路；空气喷射部，具备多个气孔，所述燃料喷嘴插入并穿过所述气孔；燃料控制部，对投入到所述燃料流路的燃料进行控制；空气控制部，对投入到所述外壳内部的空气进行控制，一个所述气孔的内周长与另一个所述气孔的内周长彼此不同。

【技术特征摘要】
2016.09.07 KR 10-2016-0115151;2017.08.30 KR 10-2011.一种热媒锅炉，包括热媒循环管路与用于加热热媒的低氮氧化物燃烧器，其特征在于，包括：低氮氧化物燃烧器；第一温度传感器，测定锅炉入口部的热媒温度；第二温度传感器，测定锅炉出口部的热媒温度；燃烧控制部，比较所述第一温度传感器及第二温度传感器的温度值，以控制低氮氧化物燃烧器的运行，所述低氮氧化物燃烧器包括：外壳；燃料供给部，设置于所述外壳内部，具备多个在一侧末端结合有燃料喷嘴的燃料流路；空气喷射部，具备多个气孔，所述燃料喷嘴插入并穿过所述气孔；燃料控制部，对投入到所述燃料流路的燃料进行控制；空气控制部，对投入到所述外壳内部的空气进行控制，一个所述气孔的内周长与另一个所述气孔的内周长彼此不同。2.根据权利要求1所述的热媒锅炉，其特征在于，在锅炉出口部的热媒温度处于高温基准点以上的情况下，当锅炉入口部的热媒温度处于高温基准点以上时，所述燃烧控制部停止所述低氮氧化物燃烧器的运行，当锅炉入口部的热媒温度低于高温基准点时，所述燃烧控制部仅将空气及/或废气注入到所述低氮氧化物燃烧器中。3.根据权利要求1所述的热媒锅炉，其特征在于，在锅炉出口部的热媒温度介于高温基准点与低温基准点之间的情况下，当锅炉入口部的热媒温度处于低温基准点以上时，所述燃烧控制部以1.0以下的过剩空气系数运行所述低氮氧化物燃烧器，当锅炉入口部的热媒温度低于低温基准点时，所述燃烧控制部以大于1.0的过剩空气系数运行所述低氮氧化物燃烧器。4.根据权利要求1所述的热媒锅炉，其特征在于，在锅炉出口部的热媒温度处于低温基准点以下的情况下，当锅炉入口部的热媒温度处于高温基准点以上时，所述燃烧控制部以1.0以下的过剩空气系数运行所述低氮氧化物燃烧器，当锅炉入口部的热媒温度低于高温基准点时，所述燃烧控制部以大于1.0的过剩空气系数运行所述低氮氧化物燃烧器。5.根据权利要求1所述的热媒锅炉，其特征在于，所述燃料喷嘴在与所述气孔的内周隔开规定距离的状态下，贯穿所述气孔，以形成空气流路。6.根据权利要求1所述的热媒锅炉，其特征在于，两个以上的内周长彼此不同的所述气孔以交替方式排列。7.根据权利要求1所述的热媒锅炉，其特征在于，在一个以上的同心圆上沿着其周围连续配置有多个气孔，所述气孔具有内周直径彼此不同的圆形、椭圆形、多角形中的任意一种以上形状。8.根据权利要求1所述的热媒锅炉，其特征在于，进一步具备燃尽风喷射口，所述燃尽风喷射口为所述外壳的内表面与所述空气喷射部的外围部位之间的缝隙，用于喷射燃尽风。9.根据权利要求2所述的热媒锅炉，其特征在于，进一步包括：压入风机，通过所述低氮氧化物燃烧器的燃烧用空气供给路，供给燃烧用空气；燃烧用空气通道，将空气从空气吹入口导入到所述压入风机；废气循环通道，将来自所述热媒锅炉的废气导入到所述燃烧用空气通道；废气循环风门，设置在所述废气循环通道上；燃烧用空气风门，设置在所述燃烧用空气供给路上。10.根据权利要求9所述的热媒锅炉，其特征在于，在所述低氮氧化物燃烧器以高负荷燃烧时，关闭所述废气循环风门，在所述低氮氧化物燃烧器以低负荷燃烧时，将所述废气循环风门保持在预定的设定开度并运行，在高负荷燃烧运行时和低负荷燃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：李昌烨，柳美软，苏城铉，
申请(专利权)人：韩国生产技术研究院，
类型：发明
国别省市：韩国,KR