一种低NOx排放焦炉煤气燃烧器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种低NOx排放焦炉煤气燃烧器，包括点火枪通道、中心空气通道、燃气通道、外层空气通道和喷口，点火枪通道、中心空气通道、燃气通道和外层空气通道从燃烧器的中心轴线依次向外同轴设置，所述喷口与外层空气通道的外环面连接并往炉膛方向延伸，所述中心空气通道出口处环向设置多个中心旋流叶片，所述燃气通道在出口处设置有前面板，在所述前面板上环向设置多个倾斜的燃气喷孔，所述外层空气通道出口处环向设置多个外旋流叶片。本实用新型专利技术采用合理的结构，使燃气和助燃空气在中心区和外层均能充分均匀混合，利用火焰分割降低了火焰温度，避免了局部高温区的出现，抑制了NOx的形成，实现了低NOx排放的目的。

A low NOx emission coke oven gas burner

【技术实现步骤摘要】
一种低NOx排放焦炉煤气燃烧器
本技术涉及工业燃气清洁燃烧
，尤其涉及一种低NOx排放焦炉煤气燃烧器。
技术介绍
焦炉煤气是焦化企业炼焦过程中的副产品，其主要成分为氢气（55～60%）和甲烷（23～27%），并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮气、氧气、硫化氢和其他烃类。焦炉煤气是一种高热值的气体燃料，是工业锅炉的优质燃料，在钢铁企业的能源供应中占有一定的份额。焦炉煤气燃烧过程中产生高温火焰，空气中的N2和煤气中的氮元素在高温下易形成污染物——氮氧化物NOx。目前的焦炉煤气燃烧器由于燃气与助燃空气混合不均，易形成局部超温，导致NOx生成，不能满足日益严格的排放要求。因此，开发适用于焦炉煤气的低NOx排放煤气燃烧器对于合理利用焦炉煤气、降低钢铁企业成本、助力钢铁企业节能减排目标的实现意义重大。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种低NOx排放焦炉煤气燃烧器，解决现有焦炉煤气燃烧器燃气与空气混合不均、易产生局部高温区的问题，降低燃烧过程NOx的生成量。本技术采用如下技术方案：一种低NOx排放焦炉煤气燃烧器，包括点火枪通道、中心空气通道、燃气通道、外层空气通道和喷口，其特征在于，所述点火枪通道、中心空气通道、燃气通道和外层空气通道从燃烧器的中心轴线依次向外同轴设置，所述喷口与外层空气通道的外环面连接并往炉膛方向延伸，所述中心空气通道出口处环向设置多个中心旋流叶片，所述燃气通道在出口处设置有前面板，在所述前面板上环向设置多个倾斜的燃气喷孔，所述外层空气通道出口处环向设置多个外旋流叶片。作为优选，所述喷口为收缩型的锥形筒，收缩角为3～8°。作为优选，所述燃气喷孔沿环向设置2层，包括内层燃气喷孔和外层燃气喷孔。作为优选，所述燃气喷孔为圆孔或者其它异型孔。作为优选，所述内层燃气喷孔向内倾斜，与轴线的夹角为5～10°；所述外层燃气喷孔向外倾斜，与轴线的夹角为-5～-10°。本技术的有益效果是：（1）燃气通过多个燃气喷孔喷出，与中心空气通道和外层空气通道的空气混合后形成多股小火焰燃烧，避免热负荷集中，有利于降低火焰温度，抑制NOx的形成。（2）环向燃气喷孔分为2层，内层燃气喷孔向内倾斜，外层燃气喷孔向外倾斜，使得燃气分别与中心空气通道的助燃空气和外层空气通道的助燃空气的混合更充分均匀，避免了燃烧时局部高温区的产生，抑制NOx的形成。（3）本技术结构简单，易于加工和安装。附图说明图1是本技术实施例1的总体结构示意图；图2是图1中A-A方向的剖视图；图3是图2中I部位的局部放大图；图中：1、中心旋流叶片，2、燃气喷孔，3、前面板，4、喷口，5、外旋流叶片，6、燃气通道，7、外层空气通道，8、中心空气通道，9、点火枪通道。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的具体描述：实施例：如图1、图2和图3所示，本实施例提供一种低NOx排放焦炉煤气燃烧器，其主体为同轴筒状结构，从燃烧器的中心轴线向外依次设置点火枪通道9、中心空气通道8、燃气通道6和外层空气通道7，喷口4与外层空气通道的外环面连接并往炉膛方向延伸。喷口4为收缩型的锥形筒，其收缩角为5°。点火枪通道9只在锅炉启动点火时打开，正常运行时用法兰盖封住。中心空气通道8、燃气通道6和外层空气通道7均为环形通道。中心空气通道8出口处环向设置多个中心旋流叶片1，增强助燃空气的扩散能力，使中心助燃空气与燃气的混合更均匀。燃气通道6在出口处设置有前面板3，前面板3将燃气通道6出口封住，在前面板3上环向设置2层倾斜的燃气喷孔2，内层的燃气喷孔2向内倾斜，与轴线的夹角α为8°，外层的燃气喷孔2向外倾斜，与轴线的夹角β为-8°。燃气喷孔2可以是圆孔，也可以是其它异型孔。在外层空气通道7出口处环向设置多个外旋流叶片5。本实施例中，助燃空气分从两条路径进入炉膛。其中一路空气从中心空气通道8引入，引入方式可以是轴向引入，也可以是周向引入，引入后经过设置于出口处的中心旋流叶片1以旋流方式进入炉膛；另一路空气从外层空气通道7引入，引入方式可以是轴向引入，也可以是周向引入，引入后经过设置于出口处的外旋流叶片5以旋流方式进入炉膛，由于受到外侧向内收缩的喷口4的形状压迫，该路助燃空气在旋流向前流动的同时，也有向中心流动的趋势。燃气从燃气通道6引入，引入方式可以是轴向引入，也可以是周向引入。引入后的燃气在燃气通道6的出口处分从2层环向设置的多个燃气喷孔2喷入炉膛，其中内层燃气喷孔2向心倾斜，喷出的燃气与从中心空气通道8出口处中心旋流叶片1以旋流方式进入炉膛的助燃空气碰撞混合后燃烧，形成多股小的中心火焰；外层燃气喷孔2离心倾斜，喷出的燃气与从外层空气通道7出口处外旋流叶片5以旋流方式进入炉膛的助燃空气碰撞混合后燃烧，形成多股外层火焰。在内层，燃气从设置于前面板上的内层环向布置的多个燃气喷孔2喷出，与从中心旋流叶片1以旋流方式进入炉膛的助燃空气碰撞混合，由于内层燃气喷孔2向心倾斜，燃气与助燃空气的混合更均匀，有利于避免局部高温区的出现，同时多个燃气喷孔可形成多股小的中心火焰，避免热负荷集中，与大的火焰相比更有利于辐射散热，降低火焰温度，这两方面都对抑制NOx的形成有利；在外层，燃气从设置于前面板上的外层环向布置的多个燃气喷孔2喷出，与经外旋流叶片5以旋流方式进入炉膛的外层助燃空气混合后燃烧，由于外层燃气喷孔2向外倾斜而使燃气离心喷出，而外层助燃空气受到喷口5向内收缩的形状压迫而向心流动，燃气和外层助燃空气的混合更充分、更均匀，结合燃料和助燃空气的合理配比，有利于控制整体燃烧温度分布，避免局部高温区的出现，从而抑制NOx的形成。由于采用了合理的结构，本技术在燃烧器的中心区和外层均能实现燃气和助燃空气的充分均匀混合，并在用分割火焰的技术降低火焰温度，结合燃料和助燃空气的合理配比，可有效控制整体燃烧温度分布，避免局部高温区的出现，从而抑制NOx的形成，实现低NOx排放的目的。以上所述的实施例只是本技术的一种较佳的方案，并非对本技术作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低NOx排放焦炉煤气燃烧器，包括点火枪通道、中心空气通道、燃气通道、外层空气通道和喷口，其特征在于：所述点火枪通道、中心空气通道、燃气通道和外层空气通道从燃烧器的中心轴线依次向外同轴设置，所述喷口与外层空气通道的外环面连接并往炉膛方向延伸，所述中心空气通道出口处环向设置多个中心旋流叶片，所述燃气通道在出口处设置有前面板，在所述前面板上环向设置多个倾斜的燃气喷孔，所述外层空气通道出口处环向设置多个外旋流叶片。/n

【技术特征摘要】
1.一种低NOx排放焦炉煤气燃烧器，包括点火枪通道、中心空气通道、燃气通道、外层空气通道和喷口，其特征在于：所述点火枪通道、中心空气通道、燃气通道和外层空气通道从燃烧器的中心轴线依次向外同轴设置，所述喷口与外层空气通道的外环面连接并往炉膛方向延伸，所述中心空气通道出口处环向设置多个中心旋流叶片，所述燃气通道在出口处设置有前面板，在所述前面板上环向设置多个倾斜的燃气喷孔，所述外层空气通道出口处环向设置多个外旋流叶片。


2.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：庄利平，周勇，白玲丽，陆成，
申请(专利权)人：杭州锅炉集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33