焦炉煤气低氮燃烧器制造技术

一种焦炉煤气低氮燃烧器，包括中心燃气通道、中心助燃风通道、多个内层燃气喷枪、主燃气通道、主助燃风通道以及多个外层燃气喷枪，所述中心助燃风通道、主燃气通道以及主助燃风通道的径向截面均呈环形，且以所述中心燃气通道为中心依次径向由内而外依次布置，所述多个内层燃气喷枪以所述中心燃气通道为中心均布于所述中心助燃风通道内，且与各通道平行，所述多个外层燃气喷枪以所述中心燃气通道为中心均布于所述主助燃风通道内，且与各通道平行。本实用新型专利技术具有分级燃烧能力、浓淡燃烧的能力及超强混合能力，降低了快速型NOx、热力型NOx及燃料型NOx的生成，避免污染环境。避免污染环境。避免污染环境。

【技术实现步骤摘要】
焦炉煤气低氮燃烧器


[0001]本技术属于焦炉煤气燃烧
，尤其涉及一种焦炉煤气低氮燃烧器。

技术介绍

[0002]目前锅炉及工业炉运行时会生成氮氧化物(NOx)，NOx会产生诸多危害。从生成因素分类，NOx可分成三类：热力型NOx、燃料型NOx及快速型NOx。
[0003]热力型NOx的生成是由空气中氮在高温条件氧化而成，生成量取决于温度；燃料型NOx是燃料中氮化合物在燃烧过程中热分解且氧化而成的，如天然气、氢气燃烧过程中生产的NOx，热力型NOx的占比达90％以上；而快速型NOx是燃料中碳氢化合物太浓时，碳氢化合物高温分解时，生成CH自由基，CH自由基与空气中的氮气生成HCN、CN等和氮自由基，且氮自由基又可进一步与燃料中的H2进一步化合成NH、NH3，最终HCN、CN、NH、NH3与氧气、氧自由基、OH等基团氧化成了NOx。
[0004]焦炉煤气燃烧时，NOx一般少则300mg/Nm3，高则达到了600mg/Nm3以上，焦炉煤气中含有近20
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30％的CH4和50％的H2，因此在燃烧过程中会产生碳氢自由基团和氮自由基，氮自由基又进一步和燃料中大量的氢气结合，即使火焰温度降低，含氮自由基、含氢自由基也会突然增加，致使快速型NOx大量生成。目前市场上的焦炉煤气燃烧器多采用浓淡燃烧，会导致部分区域燃料过浓，产生大量的中间自由基，恰恰加强了快速型NOx的生成，快速型NOx的占比可达70％以上。
[0005]因此，对于焦炉煤气的低氮燃烧，需要设计一种能够降低快速型NOx生成的燃烧器结构。

技术实现思路

[0006]基于此，针对上述技术问题，提供一种焦炉煤气低氮燃烧器。
[0007]为解决上述技术问题，本技术采用如下技术方案：
[0008]一种焦炉煤气低氮燃烧器，其特征在于，包括中心燃气通道、中心助燃风通道、多个内层燃气喷枪、主燃气通道、主助燃风通道以及多个外层燃气喷枪，所述中心助燃风通道、主燃气通道以及主助燃风通道的径向截面均呈环形，且以所述中心燃气通道为中心依次径向由内而外布置，所述多个内层燃气喷枪以所述中心燃气通道为中心周向均布于所述中心助燃风通道内，且与各通道平行，所述多个外层燃气喷枪以所述中心燃气通道为中心周向均布于所述主助燃风通道内，且与各通道平行。
[0009]本技术具有分级燃烧能力，使焦炉煤气整体分为四级进入燃烧区域(中心燃气通道、内层燃气喷枪、主燃气通道及外层燃气喷枪)，助燃风整体分为两级进入燃烧区域(中心助燃风通道及主助燃风通道)，由此形成了分级燃烧，降低了快速型NOx的生成，避免污染环境。
[0010]此外，所述主燃气通道的出口设有主燃气旋流器，所述主燃气旋流器呈圆盘状，其多个叶片环状均布，所述主助燃风通道的出口设有被所述外层燃气喷枪的出口端穿过的主
助燃风旋流器，所述主助燃风旋流器呈圆盘状，其多个叶片环状均布,这样大部分的燃气与助燃风均旋转喷出进入燃烧区域，加速燃气与助燃风的混合，稀释了碳氢化合物、氢气的浓度，进而进一步降低快速型NOx的生成。
附图说明
[0011]图1为本技术的纵向切面示意图；
[0012]图2为本技术的俯视结构示意图；
[0013]图3为本技术的流体流向示意图。
具体实施方式
[0014]以下将结合说明书附图对本技术的实施方式予以说明。需要说明的是，本说明书中所涉及的实施方式不是穷尽的，不代表本技术的唯一实施方式。以下相应的实施例只是为了清楚的说明本技术专利的
技术实现思路
，并非对其实施方式的限定。对于该领域的普通技术人员来说，在该实施例说明的基础上还可以做出不同形式的变化和改动，凡是属于本技术的技术构思和
技术实现思路
并且显而易见的变化或变动也在本技术的保护范围之内。
[0015]如图1所示，本申请实施例提供一种焦炉煤气低氮燃烧器，包括中心燃气通道110、中心助燃风通道120、多个内层燃气喷枪130、主燃气通道140、主助燃风通道150以及多个外层燃气喷枪160。
[0016]中心助燃风通道120、主燃气通道140以及主助燃风通道150的径向截面均呈环形，且以中心燃气通道110为中心依次径向由内而外布置，多个内层燃气喷枪130以中心燃气通道110为中心周向均布于中心助燃风通道120内，且与各通道平行，多个外层燃气喷枪160以中心燃气通道110为中心周向均布于主助燃风通道150内，且与各通道平行。
[0017]如图3所示，焦炉煤气整体分为四级进入燃烧区域，分别为中心燃气通道110、内层燃气喷枪130、主燃气通道140及外层燃气喷枪160，助燃风整体分为两级进入燃烧区域，分别为中心助燃风通道120及主助燃风通道150，由此形成了分级燃烧，使燃气和空气在更大区域内进行均匀混合，降低了快速型NOx的生成。
[0018]需要指出的是，在现有技术中，焦炉煤气燃烧时燃烧温度高，会产生较大量的热力型NOx，而本申请实施例通过分级燃烧还可以使燃烧更均匀，降低了燃烧峰值温度，从而也降低了热力型NOx的生成。
[0019]分级燃烧能够通过调节不同空燃配比实现浓淡燃烧，在燃烧器的中心区域，通过中心助燃风通道120提供少量空气(过量空气系数<1)实现浓燃烧，进而生成具有还原性的产物CO及H+等，如此可还原已形成的NOx，且浓燃烧在燃烧器中心区域产生的还原性氛围可降低燃料型NOx的生成。燃烧器的外围，通过主助燃风通道150提供足够的空气(过量空气系数＞1)实现淡燃烧，确保燃气的完全燃烧。
[0020]再结合烟气再循环技术，使中心助燃风通道120和主助燃风通道150的内介质为烟气空气的混合气，由于烟气吸热和稀释了氧浓度，使燃烧速度和炉内温度降低，因而使热力型NOx减少。
[0021]其中，如图1所示，各通道的出口位于各自的上侧，各喷枪的出口端是指其上端，入
口端是指其下端。
[0022]中心燃气通道110的出口用于提供稳定的少量中心稳燃燃气，在本实施例中，如图2所示，中心燃气通道110的出口形成端面111，端面111上具有至少一圈均布的中心燃气喷口111a，从而经中心燃气喷口111a提供上述少量中心稳燃燃气。
[0023]如图1和图2所示，中心助燃风通道120的出口设有稳焰盘121，稳焰盘121只能供少量空气通过，燃烧器中心区域形成负压，使高温烟气形成回流，参见图3，一方面保证着火热和火焰的连贯性，另一方面，降低了中心区域的燃烧峰值温度，进而进一步降低热力型NOx的生成，此外，如图2所示，稳焰盘121上根据需要可设置周向均布的多个旋流叶片121a以及至少一圈均布的冷却通孔121b，旋流叶片121a可以增加空气在径向上的动能，加强燃气与助燃风的混合，稀释了碳氢化合物、氢气的浓度，抑制了此浓燃烧区域自由基的生成，从而进一步降低快速型NOx的生成，冷却通孔121b起到冷却作用，防止稳焰盘121烧坏。
[0024]如图1所示，内层燃气喷枪130的入口端与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种焦炉煤气低氮燃烧器，其特征在于，包括中心燃气通道、中心助燃风通道、多个内层燃气喷枪、主燃气通道、主助燃风通道以及多个外层燃气喷枪，所述中心助燃风通道、主燃气通道以及主助燃风通道的径向截面均呈环形，且以所述中心燃气通道为中心依次径向由内而外布置，所述多个内层燃气喷枪以所述中心燃气通道为中心周向均布于所述中心助燃风通道内，且与各通道平行，所述多个外层燃气喷枪以所述中心燃气通道为中心周向均布于所述主助燃风通道内，且与各通道平行。2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气低氮燃烧器，其特征在于，所述中心燃气通道的出口形成端面，所述端面上具有至少一圈均布的中心燃气喷口。3.根据权利要求2所述的一种焦炉煤气低氮燃烧器，其特征在于，所述中心助燃风通道...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志斌，马子安，贾丹丹，徐正，岳小俊，
申请(专利权)人：上海铂纳森环境科技有限公司，
类型：新型
国别省市：