空燃混合结构、低氮燃烧机构以及热风炉燃烧器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种空燃混合结构、低氮燃烧机构以及热风炉燃烧器，涉及燃烧设备技术领域，空燃混合结构包括：燃气布气结构包括多个嵌设在耐火内衬中的燃气均布通道，沿燃烧器壳体的周向，多个燃气均布通道间隔排列设置，各燃气均布通道与燃烧器壳体的内腔之间均设有多个燃气喷口；空气布气结构包括多个空气均布通道，各空气均布通道与各燃气均布通道依次交替排列设置，各空气均布通道与燃烧器壳体的内腔之间均设有多个空气喷口，多个空气喷口分别对应各燃气喷口设置在同一高度，位于同一高度的各空气喷口与各燃气喷口配合形成空燃混合层。本实用新型专利技术能够用于消除燃气和空气在混合燃烧过程中的火焰锋面以降低燃烧产生的氮氧化物。氧化物。氧化物。

【技术实现步骤摘要】
空燃混合结构、低氮燃烧机构以及热风炉燃烧器


[0001]本技术涉及燃烧设备
，特别涉及一种空燃混合结构、低氮燃烧机构以及热风炉燃烧器。

技术介绍

[0002]现有技术中顶燃式热风炉大多采用顶部燃烧器加下部燃烧室的燃烧结构。其中，顶部燃烧器多采用上部煤气喷口及下部助燃空气喷口的多层喷口布置方式。但在使用过程中，上部煤气喷口在燃烧器内腔中会形成柱状煤气气流向下流动，然后多层助燃空气气流射入煤气气流中，从而使煤气和助燃空气局部混合并燃烧。但这种分层布气方式，使得煤气和助燃空气的接触面较小，导致煤气与助燃空气的混合效果差、燃烧火焰较长。在上部煤气喷口喷出的煤气向下流动与助燃空气混合过程中，混合气体中的氮气(N2)浓度和氧气(O2)浓度逐渐升高，并在火焰锋面上氧气和氮气容易发生热力学反应，进而产生大量的氮氧化物(NOx)。

技术实现思路

[0003]为了克服现有技术的上述缺陷，本技术实施例所要解决的技术问题是提供了一种空燃混合结构、低氮燃烧机构以及热风炉燃烧器，用于消除燃气和助燃空气在混合燃烧过程中的火焰锋面以降低燃烧产生的氮氧化物。
[0004]本技术的上述目的可采用下列技术方案来实现，本技术提供了一种空燃混合结构，用于设于燃烧器壳体的耐火内衬上，该空燃混合结构包括：
[0005]燃气布气结构，包括多个嵌设在所述耐火内衬中的燃气均布通道，沿所述燃烧器壳体的周向，多个所述燃气均布通道间隔排列设置，各所述燃气均布通道与所述燃烧器壳体的内腔之间均设有多个燃气喷口，多个所述燃气喷口沿所述燃气均布通道设置在不同高度；
[0006]空气布气结构，包括多个嵌设在所述耐火内衬中的空气均布通道，沿所述燃烧器壳体的周向，各所述空气均布通道与各所述燃气均布通道依次交替排列设置，各所述空气均布通道与所述燃烧器壳体的内腔之间均设有多个空气喷口，多个所述空气喷口分别对应各所述燃气喷口设置在不同高度，位于同一高度的各所述空气喷口与各所述燃气喷口配合形成空燃混合层。
[0007]在本技术的一较佳实施方式中，沿所述燃烧器壳体的周向，各所述燃气均布通道和各所述空气均布通道均沿同一旋向呈第一角度倾斜设置；沿所述燃烧器壳体的高度方向，位于不同高度的所述燃气喷口和所述空气喷口依次交替排列设置。
[0008]在本技术的一较佳实施方式中，沿所述燃烧器壳体的周向，各所述燃气均布通道和各所述空气均布通道均匀间隔排列设置。
[0009]在本技术的一较佳实施方式中，沿所述燃烧器壳体的周向，位于同一高度的各所述燃气喷口和各所述空气喷口依次交替均匀间隔排列设置。
[0010]在本技术的一较佳实施方式中，沿所述燃烧器壳体的高度方向，位于同一列的各所述燃气喷口均匀间隔排列设置。
[0011]在本技术的一较佳实施方式中，沿所述燃烧器壳体的高度方向，位于同一列的各所述燃气喷口和各所述空气喷口依次交替均匀间隔排列设置。
[0012]在本技术的一较佳实施方式中，在同一所述空燃混合层中，各所述燃气喷口的出口方向与预设在所述燃烧器壳体的内腔中的第一旋切圆相切。
[0013]在本技术的一较佳实施方式中，在同一所述空燃混合层中，各所述空气喷口的出口方向与预设在所述燃烧器壳体的内腔中的第二旋切圆相切。
[0014]在本技术的一较佳实施方式中，所述第一旋切圆与所述第二旋切圆相重合，在同一所述空燃混合层中，各所述燃气喷口和各所述空气喷口均沿同一旋向与所述第一旋切圆和所述第二旋切圆相切设置。
[0015]本技术实施例中还提供了一种低氮燃烧机构，包括前述的空燃混合结构。
[0016]在本技术的一较佳实施方式中，所述低氮燃烧机构还包括：
[0017]具有内腔的燃烧器壳体，所述燃烧器壳体设有耐火内衬；
[0018]所述空燃混合结构设置在所述耐火内衬上；
[0019]燃气供应通道，具有燃气入口，所述燃气供应通道与各所述燃气均布通道相连通；
[0020]空气供应通道，具有空气入口，所述空气供应通道与各所述空气均布通道相连通。
[0021]在本技术的一较佳实施方式中，所述燃烧器壳体包括直筒燃烧段以及罩设在所述直筒燃烧段的一端的拱顶，所述耐火内衬包括设置在所述直筒燃烧段上的直段内衬以及设置在所述拱顶上的顶段内衬，所述空燃混合结构设置在所述直段内衬上。
[0022]在本技术的一较佳实施方式中，所述直筒燃烧段的另一端设置喉口结构，所述低氮燃烧机构通过所述喉口结构用于连接燃烧室。
[0023]本技术实施例中还提供了一种热风炉燃烧器，包括前述的低氮燃烧机构、以及燃烧室，所述低氮燃烧机构通过喉口结构与所述燃烧室相连通。
[0024]本技术的技术方案具有以下显著有益效果：
[0025]本技术实施例所述空燃混合结构使用时，将燃气送入各燃气均布通道中，通过燃气均布通道能够将燃气均匀地分配至各燃气喷口中，通过燃气喷口将燃气送入燃烧器壳体的内腔中用于燃烧。在燃气布气的同时，可将空气送入各空气均布通道中，通过空气均布通道能够将空气均匀地分配至各空气喷口中，通过空气喷口将空气送入燃烧器壳体的内腔中用于助燃。
[0026]在本技术的实施例中，沿所述燃烧器壳体的周向，多个燃气均布通道与多个空气均布通道依次交替排列设置，使得各燃气喷口和各空气喷口交替间隔设置，使得燃气与空气在喷出前就完成了预混合操作，显著地提高了燃气与空气的混合效率。且多个空气喷口与多个燃气喷口对应设置在同一高度，消除了空气与燃气出现分层的问题，能够消除燃气与空气在混合燃烧过程中出现火焰锋面的问题。通过消除空气与燃气之间的火焰锋面，能够减少氧气与氮气发生热力学反应，从而降低了氮氧化物的生成量。且通过进一步控制各燃烧喷嘴的燃气喷出量以及各空气喷嘴的空气喷出量，从而使得燃气与空气在燃烧器壳体内发生欠氧燃烧，能够抑制氧气与氮气之间发生热力学反应而产生氮氧化物，显著地降低了燃烧器在燃烧过程中氮氧化物的生成量。
[0027]具体的，沿所述燃烧器壳体的周向，位于同一高度的各所述燃气喷口和各所述空气喷口依次交替均匀间隔排列设置。通过将位于同一高度的各所述燃气喷口和各所述空气喷口依次交替均匀间隔排列设置，消除了空气与燃气在高度上出现分层的问题，提高了燃气与空气的混合燃烧效果，能够防止燃气与空气在混合燃烧过程中沿高度方向出现火焰锋面的问题，降低了氮氧化物的生成量。
[0028]并且，沿所述燃烧器壳体的高度方向，位于同一列的各所述燃气喷口和各所述空气喷口依次交替均匀间隔排列设置。通过将位于同一列的各所述燃气喷口和各所述空气喷口依次交替均匀间隔排列设置，消除了空气与燃气在周向上出现分层的问题，提高了燃气与空气的混合燃烧效果，并能够防止燃气与空气在混合燃烧过程中沿周向方向上出现火焰锋面的问题，进一步地降低了氮氧化物的生成量。
[0029]进一步地，通过控制各燃烧喷嘴的燃气喷出量以及各空气喷嘴的空气喷出量，从而使得燃气与空气在燃烧器壳本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种空燃混合结构，用于设于燃烧器壳体的耐火内衬上，其特征在于，包括：燃气布气结构，包括多个嵌设在所述耐火内衬中的燃气均布通道，沿所述燃烧器壳体的周向，多个所述燃气均布通道间隔排列设置，各所述燃气均布通道与所述燃烧器壳体的内腔之间均设有多个燃气喷口，多个所述燃气喷口沿所述燃气均布通道设置在不同高度；空气布气结构，包括多个嵌设在所述耐火内衬中的空气均布通道，沿所述燃烧器壳体的周向，各所述空气均布通道与各所述燃气均布通道依次交替排列设置，各所述空气均布通道与所述燃烧器壳体的内腔之间均设有多个空气喷口，多个所述空气喷口分别对应各所述燃气喷口设置在不同高度，位于同一高度的各所述空气喷口与各所述燃气喷口配合形成空燃混合层。2.如权利要求1所述的空燃混合结构，其特征在于，沿所述燃烧器壳体的周向，各所述燃气均布通道和各所述空气均布通道均沿同一旋向呈第一角度倾斜设置；沿所述燃烧器壳体的高度方向，位于不同高度的所述燃气喷口和所述空气喷口依次交替排列设置。3.如权利要求1或2所述的空燃混合结构，其特征在于，沿所述燃烧器壳体的周向，各所述燃气均布通道和各所述空气均布通道均匀间隔排列设置。4.如权利要求3所述的空燃混合结构，其特征在于，沿所述燃烧器壳体的周向，位于同一高度的各所述燃气喷口和各所述空气喷口依次交替均匀间隔排列设置。5.如权利要求4所述的空燃混合结构，其特征在于，沿所述燃烧器壳体的高度方向，位于同一列的各所述燃气喷口均匀间隔排列设置。6.如权利要求5所述的空燃混合结构，其特征在于，沿所述燃烧器壳体的高度方向，位于同一列的各所述燃气喷口和各所述空气喷口依次交替均匀间隔排列设置。7.如权利要求1或...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏文洁，冯燕波，向继涛，全强，程琳，庞锦琨，杨傲，姜金毅，王得刚，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：