一种超低氮燃气燃烧器制造技术

一种超低氮燃气燃烧器，包括鼓风机、机头总成和进风混合箱及调节门总成；进风混合箱及调节门总成与鼓风机连接，为燃烧器燃烧提供燃烧所需空气；机头总成包括燃烧筒组件，燃烧筒组件的头端与鼓风机连接，燃烧筒组件内置中心燃气管和环绕中心燃气管布置的至少两个枪头燃气管，中心燃气管的出口端连接中心枪头，中心燃气管侧壁连接若干旋流气枪，旋流气枪的端部环绕中心枪头设置；枪头燃气管的出口端设置外枪头，燃烧筒组件的尾端设置旋风盘，中心枪头、旋流气枪和外枪头均凸出于旋风盘，且中心枪头位于旋风盘的中心，旋流气枪与旋风盘中心的径向距离小于外枪头与旋风盘中心的径向距离。本发明专利技术降低燃烧产物中氮氧化物含量。本发明专利技术降低燃烧产物中氮氧化物含量。本发明专利技术降低燃烧产物中氮氧化物含量。

【技术实现步骤摘要】
一种超低氮燃气燃烧器


[0001]本专利技术属于氮氧化物减排
，涉及燃烧器结构，特别涉及一种超低氮燃气燃烧器。

技术介绍

[0002]工业锅炉在燃烧过程中所产生的氮氧化物主要为NO和NO2，通常把这两种氮的氧化物通称为氮氧化物(NOx)，以NO和NO2为主的氮氧化物是PM2.5的重要产物，同时也是形成光化学烟雾和酸雨的一个重要原因，直接危害人体健康和污染环境，因此氮氧化物(NOx)排放控制成为大气污染治理的重中之重。
[0003]减少和降低燃烧产物中氮氧化物(NOx)含量，是燃烧设备
主要发展方向之一，并成为界定燃烧设备技术水平的一项重要指标。现有的多种低氮燃气燃烧器，其抑制氮氧化物生成的原理大都是采用促进混合的全预混、半预混半扩散、扩散式燃烧器，基于烟气再循环(FGR)技术，分级燃烧技术，浓淡燃烧技术以及它们的组合形式。
[0004]这些现有技术存在的问题如下：
[0005]1、目前多大数超低氮燃气燃烧器氮氧化物(NOx)排放实际在30mg/m3左右波动，不稳定，不能满足最新的环保标准要求(例如，《锅炉大气污染物排放标准》(DBI1/139
‑
2015)要求，2017年4月1日起新建锅炉氮氧化物(NOx)排放质量浓度要求低于30mg/m3)。
[0006]2、现有燃气燃烧器壳体局部温度偏高，散热损失较大。
[0007]3、现有燃气燃烧器多为分体布置，在一些安装空间小的锅炉房应用受限。
[0008]4、现有燃烧器采用烟气内循环技术，易造成燃烧不稳定及降氮效果不明显。
[0009]5、现有燃烧器燃烧火焰径向截面过小，燃烧器火焰过于集中易产生高温区，温度场分布不均，易生成热力型氮氧化物(NOx)。

技术实现思路

[0010]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超低氮燃气燃烧器，以满足锅炉燃烧氮氧化物超低排放要求，降低燃烧产物中氮氧化物含量，有效解决氮氧化物排放高等问题，同时实现天然气燃烧安全节能以及氮氧化物等污染物超低排放。另外，本专利技术是一体式集成的整套设备，因此还具有安装简便、占用空间小、与锅炉设计衔接简单、控制及辅助配套设施集中、操作运行方便、可靠性高、安全性强等特点。
[0011]为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：
[0012]一种超低氮燃气燃烧器，包括鼓风机、机头总成和进风混合箱及调节门总成；
[0013]所述进风混合箱及调节门总成与所述鼓风机连接，为燃烧器燃烧提供燃烧所需空气；
[0014]所述机头总成包括燃烧筒组件，燃烧筒组件的头端与所述鼓风机连接，燃烧筒组件内置中心燃气管和环绕所述中心燃气管布置的至少两个枪头燃气管，所述中心燃气管的出口端连接中心枪头，所述中心燃气管侧壁连接若干旋流气枪，所述旋流气枪的端部环绕
所述中心枪头设置；所述枪头燃气管的出口端设置外枪头，所述燃烧筒组件的尾端设置旋风盘，所述中心枪头、旋流气枪和外枪头均凸出于所述旋风盘，且所述中心枪头位于所述旋风盘的中心，所述旋流气枪与所述旋风盘中心的径向距离小于所述外枪头与所述旋风盘中心的径向距离。
[0015]在一个实施例中，所述进风混合箱及调节门总成包括空气入口和烟气再循环入口，所述烟气再循环入口用于接锅炉烟气，所述空气入口设置空气入口调节门，所述烟气再循环入口设置循环烟气流量调节阀和不锈钢金属补偿器。
[0016]在一个实施例中，所述枪头燃气管通过固定环定位安装在燃烧筒组件的内壁上，各枪头燃气管沿圆周均匀布置。
[0017]在一个实施例中，所述枪头燃气管和所述中心燃气管的入口端均与主燃气管连接，所述外枪头的轴向长度大于所述中心枪头和旋流气枪的轴向长度。
[0018]在一个实施例中，所述外枪头位于燃烧筒组件内沿、旋风盘外侧之间，沿圆周分布，外枪头由外枪头I和外枪头II组成；
[0019]所述外枪头I一侧径向出气孔与枪头燃气管成45
‑
90
°
夹角吹向燃烧筒组件中心，占燃气总量5％
‑
6％；另一侧径向出气孔与枪头燃气管成90
°
夹角，沿燃烧筒组件径向向外喷，出气孔数量为3
‑
6个，占燃气总量12％
‑
16％；
[0020]所述外枪头II端部喷口沿枪头燃气管轴向向外直喷，占燃气总量35％
‑
50％；所述外枪头II一侧喷口与枪头燃气管成45
‑
90
°
夹角吹向燃烧筒组件中心，占燃气总量5％
‑
6％；另一侧喷口与枪头燃气管成30
‑
70
°
夹角，沿燃烧筒组件径向倾斜向外喷，占燃气总量15％
‑
20％。
[0021]在一个实施例中，所述外枪头I和外枪头II在周向上间隔设置。
[0022]在一个实施例中，所述旋风盘沿轴向位置可调，旋风盘沿中心枪头圆周方向均布两圈空气喷孔，为中心枪头提供助燃空气。
[0023]在一个实施例中，所述旋风盘上布置有若干沿周向具有间距的旋流叶片，所述旋流叶片与旋风盘的平面的夹角取值在10
‑
45
°
之间。
[0024]在一个实施例中，所述旋流气枪的出口端布置于相邻的旋流叶片之间。
[0025]在一个实施例中，所述鼓风机采用变频电机，所述变频电机的电机轴尾部安装测速传感器，用于监测、采集变频电机的实时转速，并将实时转速信号传输给燃烧器控制柜中的控制器，由控制器根据电机频率给定值与转速实际值之间的理论差值校核、补偿变频电机的实际转速，保证变频电机的转速与频率给定值的固定对应关系。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
[0027]1、采用大炉膛设计，通过设计科学合理的炉膛尺寸，充分燃烧，降低中心火焰温度，减少氮氧化物排放。
[0028]2、分级供风技术：将燃烧需要的总风量分级供给燃烧的不同区域来降低燃烧高温区的火焰温度，大幅减少氮氧化物排放。
[0029]3、燃料分级技术：多火焰独立燃烧，空气和燃料的优化配比调节燃烧温度场的分布，避免局部高温，降低火焰燃烧温度，大大减少氮氧化物排放。
[0030]4、燃料配比多级可调技术：多种枪头布置，各级燃料单独控制，增大燃烧截面，锅炉换热效率高，燃烧温度场分布更均匀。
[0031]5、亚音速燃气枪超低NOx喷口技术：炉内快速扩散，实现均匀燃烧。
[0032]6、负荷超高调节比(1:10)：局部稳燃，每一个负荷点、每一路风和燃气实现精确配比控制；独立的点火装置，可以确保燃烧器启动的安全性。
[0033]7、采用强弱旋流对冲超混合设计，设计旋流片调整气体流向，控制火焰结构，提高燃烧稳定性。
[0034]8、采用扩散式低氮燃烧器技术，扩散式燃烧器为天然气与空气在进入炉膛前不发生燃料混合，进入炉膛后再混合燃烧，不会发生燃烧器爆炸，同样能达到低氮氧本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低氮燃气燃烧器，其特征在于，包括鼓风机(1)、机头总成(2)和进风混合箱及调节门总成(3)；所述进风混合箱及调节门总成(3)与所述鼓风机(1)连接，为燃烧器燃烧提供燃烧所需空气；所述机头总成(2)包括燃烧筒组件(201)，燃烧筒组件(201)的头端与所述鼓风机(1)连接，燃烧筒组件(201)内置中心燃气管(203)和环绕所述中心燃气管(203)布置的至少两个枪头燃气管(205)，所述中心燃气管(203)的出口端连接中心枪头(212)，所述中心燃气管(203)侧壁连接若干旋流气枪(210)，所述旋流气枪(210)的端部环绕所述中心枪头(212)设置；所述枪头燃气管(205)的出口端设置外枪头，所述燃烧筒组件(201)的尾端设置旋风盘(207)，所述中心枪头(212)、旋流气枪(210)和外枪头均凸出于所述旋风盘(207)，且所述中心枪头(212)位于所述旋风盘(207)的中心，所述旋流气枪(210)与所述旋风盘(207)中心的径向距离小于所述外枪头与所述旋风盘(207)中心的径向距离。2.根据权利要求1所述超低氮燃气燃烧器，其特征在于，所述进风混合箱及调节门总成(3)包括空气入口和烟气再循环入口，所述烟气再循环入口用于接锅炉烟气，所述空气入口设置空气入口调节门，所述烟气再循环入口设置循环烟气流量调节阀(9)和不锈钢金属补偿器(10)。3.根据权利要求1所述超低氮燃气燃烧器，其特征在于，所述枪头燃气管(205)通过固定环(206)定位安装在燃烧筒组件(201)的内壁上，各枪头燃气管(205)沿圆周均匀布置。4.根据权利要求1所述超低氮燃气燃烧器，其特征在于，所述枪头燃气管(205)和所述中心燃气管(203)的入口端均与主燃气管(202)连接，所述外枪头的轴向长度大于所述中心枪头(212)和旋流气枪(210)的轴向长度。5.根据权利要求1或2或3或4所述超低氮燃气燃烧器，其特征在于，所述外枪头位于燃烧筒组件(201)内沿、旋风盘(207)外侧之间，沿圆周分布，外枪头由外枪头I(208)和外枪头II(209)组成；所述外枪头I(208)一侧径向出气孔与枪头燃气管(205)成45
‑
90
°
夹...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘愿武，赵治平，王秀云，思庄庄，王刚，
申请(专利权)人：西安交大思源科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：