一种利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器制造技术

一种利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器，包括一级燃烧结构、切向进气结构和二级燃烧结构；一级燃烧结构包括一级氨气进气管道，一级氨气进气管道与一级燃烧室连通，一级氨气进气管道外部设置稳焰盘，稳焰盘前端面连接防风罩，一级燃烧室位于防风罩内部，实现MILD燃烧；切向进气结构包括空气进气管道和氢气进气管道，二者均连接于一级氨气进气管道的侧壁，向一级氨气进气管道内送入空气和氢气并形成旋流；二级燃烧结构包括二次风鼓风机和二级氨气进气管道，二级氨气进气管道前端伸入至二级燃烧室，二级燃烧室位于一级燃烧室的前端并与一级燃烧室连通，二次风鼓风机生成二次风并送入二级燃烧室。本发明专利技术可提高燃烧效率，降低氮氧化物排放量。排放量。排放量。

【技术实现步骤摘要】
一种利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器


[0001]本专利技术属于燃烧器
，特别涉及一种利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器。

技术介绍

[0002]氨不含碳，具有氢密度高、生产成本低、基础设施完善等优点，作为一种可再生燃料受到了广泛的关注。但是氨气燃烧的火焰不稳定性，氮氧化物排放较多的问题阻碍了氨的应用。
[0003]MILD燃烧是低氧稀释条件下的一种温和燃烧模式，特征是：反应速率低、局部释热少、热流分布均匀、燃烧峰值温度低、噪音极低、NOx和CO等污染物生成量极低，炉膛整体温度提高，辐射换热增强。
[0004]现有氨气燃烧器技术有分级燃烧，多级旋流，掺氢，烟气再循环等低氮燃烧技术，目前的氨气燃烧器在使用过程中普遍存在这样的技术问题：燃料喷出后被高温空气烟气迅速点燃，使得靠近燃烧室的温度过高，导致旋流叶片，进气管道附近的温度过高，在高温和空气的作用下，工件的强度严重降低，使用寿命大大减少；燃料与空气混合不够均匀，燃烧不充分，燃烧效率低；在不同负荷下，炉膛燃烧状况发生改变，NOx生成量会发生很大变化，所以氨气燃烧利用不能采用现有燃烧器。

技术实现思路

[0005]为了克服上述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器，以期提高燃烧效率，降低氮氧化物排放量；并且，采用该燃烧器，燃气着火速度快、火焰稳定，发生回火和脱火的概率降低。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0007]一种利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器，其特征在于，包括一级燃烧结构、切向进气结构和二级燃烧结构；
[0008]所述一级燃烧结构包括一级氨气进气管道，所述一级氨气进气管道与一级燃烧室连通，所述一级氨气进气管道外部设置稳焰盘，所述稳焰盘前端面连接防风罩，所述一级燃烧室位于防风罩内部，实现MILD燃烧；
[0009]所述切向进气结构包括空气进气管道和氢气进气管道，所述空气进气管道和氢气进气管道连接于所述一级氨气进气管道的侧壁，向一级氨气进气管道内送入空气和氢气并形成旋流；
[0010]所述二级燃烧结构包括二次风鼓风机和二级氨气进气管道，所述二级氨气进气管道前端伸入至二级燃烧室，所述二级燃烧室位于所述一级燃烧室的前端并与一级燃烧室连通，所述二次风鼓风机生成二次风并送入所述二级燃烧室。
[0011]在一个实施例中，所述一级氨气进气管道的前端与喷管的尾端连接，所述喷管的前端安装喷嘴，所述喷嘴位于所述一级燃烧室内，沿燃料流向，所述喷管呈渐缩形状。
[0012]在一个实施例中，所述喷嘴具有多个喷射孔，多个所述喷射孔沿所述一级氨气进
气管道的轴向分层设置，与轴向具有夹角，且最下层的喷射孔位于喷嘴的底部，并位于轴线上。
[0013]在一个实施例中，所述空气进气管道和氢气进气管道与一级氨气进气管道的连接点位于同一周向，所述空气进气管道和氢气进气管道均呈轴向倾斜布置。
[0014]在一个实施例中，所述防风罩前端外侧壁与燃烧器壳体的内壁之间设置有旋流叶轮，所述二次风经所述旋流叶轮形成旋流风，送入所述二级燃烧室。
[0015]在一个实施例中，所述二级燃烧室在所述旋流叶轮前方呈渐阔形状。
[0016]在一个实施例中，所述旋流叶轮均匀布置多个具有倾斜角度的叶片，二次风通过所述旋流叶轮送入所述二级燃烧室，形成一级旋流区。
[0017]在一个实施例中，所述二级氨气进气管道有多个，均匀分布于所述一级氨气进气管道的外侧，各二级氨气进气管道穿过稳焰盘，关于轴线对称布。
[0018]在一个实施例中，所述二级氨气进气管道采用直喷口，喷口处向内收拢与轴线方向形成夹角，形成二级旋流区。
[0019]在一个实施例中，所述二级氨气进气管道通过挡板与轴向的固定管道上的凹槽相连，通过移动挡板在固定管道上的档位来调节二级氨气进气管道在二级燃烧室中的位置和长度。
[0020]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0021]1、燃烧器是分级燃烧器，可以促进燃气与空气的混合，促进燃气燃烧，使得燃烧室热负荷更加均匀，从而降低氮氧化物的排放。
[0022]2、燃烧装置引入烟气回流技术，烟气通过喷管喷出后，在压力作用下回流到一级燃烧室，可以降低燃气浓度，实现MILD燃烧，从而降低氮氧化物的排放。
[0023]3、进气管道引入了移动装置，可以根据流量的变化来调整燃烧区的位置，实现燃烧效率的提高。
附图说明
[0024]图1是本专利技术结构示意图。
[0025]图2是本专利技术一级燃烧结构与切向进气结构的组合示意图。
[0026]图3是本专利技术二级氨气进气管道在稳焰盘上的设置结构示意图。
[0027]图4是本专利技术固定管道的结构示意图。
具体实施方式
[0028]下面结合附图和实施例详细说明本专利技术的实施方式。
[0029]如图1和图2所示，本专利技术为一种利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器，包括一级燃烧结构、切向进气结构和二级燃烧结构，也可仅由一级燃烧结构、切向进气结构和二级燃烧结构组成。上述的几种结构可以布置于燃烧器壳体6中。
[0030]本专利技术中，以燃料或者空气的流向为基准方向，流动方向定义为“从后向前”。本专利技术中，轴向，指的是燃烧器的轴向，该轴向与燃料的主要流动方向平行或一致。
[0031]本专利技术多级旋流燃烧器的前端连接燃烧室，后端则设置有进风装置与燃气阀组。
[0032]本专利技术中，一级燃烧结构主要包括一级氨气进气管道1，一级氨气进气管道1与一
级燃烧室7连通。一级氨气进气管道1外部设置稳焰盘10，稳焰盘10前端面连接筒形的防风罩5，一级燃烧室7位于防风罩5内部，通过防风罩5隔离空气，在燃烧过程中形成负压区，有助于产生回流，将部分燃烧烟气吸回。卷吸回的烟气混合燃料，降低了氧的浓度，形成弥散燃烧，实现MILD燃烧，减缓燃烧反应，降低了火焰温度，使燃烧温度分布均匀，减少了氮氧化物的排放。同时向二级燃烧室14提供热量，实现引燃的效果。显然，一级燃烧室7内设置有用于点燃燃气的点火装置。
[0033]切向进气结构主要包括空气进气管道2和氢气进气管道13，空气进气管道2和氢气进气管道13连接于一级氨气进气管道1的侧壁，向一级氨气进气管道1内送入空气和氢气并形成旋流。显然，其连接最好为切向。
[0034]二级燃烧结构主要包括二次风鼓风机8和二级氨气进气管道9，二级氨气进气管道9前端伸入至二级燃烧室14，二级燃烧室14位于一级燃烧室7的前端并与一级燃烧室7连通，二次风鼓风机8生成二次风并送入二级燃烧室14。显然，一级燃烧室7与二级燃烧室14可以是一个整体区域的两部分。
[0035]在本专利技术的一种具体结构中，一级燃烧结构还包括了喷管3、喷嘴4等，一级氨气进气管道1的前端与喷管3的尾端连接，并且，沿燃料流向，喷管3呈渐缩形状，通过改变截面，降压的方法实现氨气一次风混合气体的加速以实现高速射流。喷嘴4安装在喷管3的前端，显然，喷嘴4位于一级本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器，其特征在于，包括一级燃烧结构、切向进气结构和二级燃烧结构；所述一级燃烧结构包括一级氨气进气管道(1)，所述一级氨气进气管道(1)与一级燃烧室(7)连通，所述一级氨气进气管道(1)外部设置稳焰盘(10)，所述稳焰盘(10)前端面连接防风罩(5)，所述一级燃烧室(7)位于防风罩(5)内部，实现MILD燃烧；所述切向进气结构包括空气进气管道(2)和氢气进气管道(13)，所述空气进气管道(2)和氢气进气管道(13)连接于所述一级氨气进气管道(1)的侧壁，向一级氨气进气管道(1)内送入空气和氢气并形成旋流；所述二级燃烧结构包括二次风鼓风机(8)和二级氨气进气管道(9)，所述二级氨气进气管道(9)前端伸入至二级燃烧室(14)，所述二级燃烧室(14)位于所述一级燃烧室(7)的前端并与一级燃烧室(7)连通，所述二次风鼓风机(8)生成二次风并送入所述二级燃烧室(14)。2.根据权利要求1所述利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器，其特征在于，所述一级氨气进气管道(1)的前端与喷管(3)的尾端连接，所述喷管(3)的前端安装喷嘴(4)，所述喷嘴(4)位于所述一级燃烧室(7)内，沿燃料流向，所述喷管(3)呈渐缩形状。3.根据权利要求2所述利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器，其特征在于，所述喷嘴(4)具有多个喷射孔，多个所述喷射孔沿所述一级氨气进气管道(1)的轴向分层设置，与轴向具有夹角，且最下层的喷射孔位于喷嘴(4)的底部，并位于轴线上。4.根据权利要求1所述利用MILD燃烧的多级氨气燃烧器，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：张猛，赵景琦，陈建，阮博君，
申请(专利权)人：陕西卡福纽恩新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：