【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃烧器，具体是利用水蒸气降低nox排放的分级燃烧器。
技术介绍
1、随着环保意识的提升，降低燃烧器所产生的nox排放一直是本领域持续关注的课题。在现有技术中，有记载水蒸气在nox控制技术中机理研究，但并没有将利用水蒸气降低nox排放应用在燃烧器上的研究。故亟需提出适用于燃烧器的利用水蒸气降低nox的技术方案。
技术实现思路
1、为了克服上述现有技术的不足，本专利技术的目的是提供了利用水蒸气降低nox排放的分级燃烧器及燃烧器调节方法。
2、为达到上述目的，本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：利用水蒸气降低nox排放的分级燃烧器，包括空气进入壳体、蒸汽盘管、二次风壳体、护火筒、燃气枪和移位驱动机构；
3、所述空气进入壳体上设有用于输入助燃气体的第一空气入口，所述护火筒的尾部设有第二空气入口，所述二次风壳体安装在所述空气进入壳体的前端，所述护火筒安装于所述二次风壳体内侧，从第一空气入口输入的助燃气体一部分进入至所述二次风壳体与护火筒之间的空间、另一部分经第二空气入口进入至所述护火筒内腔；
4、所述燃气枪设有用于输入燃气的燃气入口，所述燃气枪的前端设有燃气喷头，所述燃气枪上还设有用于点火的火花塞，所述燃气枪可移动地安装于所述空气进入壳体的固定套筒上，所述燃气枪的前端位于所述护火筒内腔，所述移位驱动机构用于带动燃气枪沿护火筒轴线方向前后移动；
5、所述蒸汽盘管包括依次连接的进水管、受热盘管和蒸汽喷出环管，所述受热盘管位于所
6、采用本专利技术技术方案,水从蒸汽盘管的进水管进入，冷却在护火筒内燃烧的一次火焰，防止局部高温，降低一次燃烧区域的nox排放，同时受热产生的水蒸气从蒸汽喷出环管的蒸汽出口孔喷出，水蒸气与二次风在二次风壳体混合后参与二次燃烧，水蒸气分解产生的oh、h基团可以与一次燃烧产生的co展开连锁反应，增强还原性气氛，利于no同相还原反应的发生，同时水蒸气解离产生的h和oh自由基可以抑制hcn向no的氧化，其共同作用使得no生成量减少。移位驱动机构能带动燃气枪轴向前后移动，控制火焰位置，以适用不同燃烧功率。低功率下可后移燃气枪，增大换热面积以确保蒸汽盘管中的水充分受热以转化为过热蒸汽；高功率下前移燃气枪，防止蒸汽盘管过热导致的一次火焰冷却不足及盘管的损坏。
7、进一步地，所述蒸汽盘管的进水管上设有流量调节阀。
8、采用上述优选的方案，方便根据燃烧功率及空燃比的变化，对产生水蒸气量进行调节。在高功率下增大水的流量，抑制高温区出现，同时使得水蒸气量与燃烧产生总烟气量保持在合理比例，以提升降低nox排放的效果。
9、进一步地，所述蒸汽盘管产生水蒸气体积量占燃烧产生总烟气体积量的5％-8％。
10、采用上述优选的方案，合理的比例区间，对降低nox排放的效果较好。
11、进一步地，还包括用于检测受热盘管温度的探测器。
12、采用上述优选的方案，方便监测受热盘管的温度，防止受热盘管过热导致的一次火焰冷却不足及受热盘管的损坏。
13、进一步地，所述护火筒内位于所述燃气喷头的后方设有均流孔板。
14、采用上述优选的方案，提高助燃气体进入到燃气喷头处的均匀性，提高火焰建立的稳定性。
15、进一步地，经所述第二空气入口进入至所述护火筒内腔的助燃气体流量占从第一空气入口输入的助燃气体总流量的40％-45％。
16、采用上述优选的方案，提升分级燃烧效果，降低火焰温度，降低nox排放。
17、进一步地，所述蒸汽盘管的受热盘管包括相连接的外螺旋盘管和内螺旋盘管，所述外螺旋盘管的内圈轮廓直径大于所述内螺旋盘管的外圈轮廓直径。
18、采用上述优选的方案，提高受热效果，对一次火焰冷却的均匀性。
19、进一步地，所述外螺旋盘管的外圈轮廓直径为所述护火筒内径的75％-90％，所述内螺旋盘管的内圈轮廓直径为所述护火筒内径的45％-55％，所述外螺旋盘管的内圈与所述内螺旋盘管的外圈之间的间距大于5mm。
20、采用上述优选的方案，兼顾火焰稳定性以及火焰冷却效果保持在较优状态。
21、进一步地，所述蒸汽喷出环管上的多个蒸汽出口孔成圆周分布。
22、采用上述优选的方案，提高水蒸气喷出的均匀性。
23、进一步地，以多个蒸汽出口孔圆心所在圆周的直径为d1，所述护火筒的外径为d2，所述二次风壳体的内径为d3，则(d2+d3)/2≤d1≤1.1*(d2+d3)/2。
24、进一步地，以所述蒸汽喷出环管的管外径为d，则(d3-d2)/6≤d≤(d3-d2)/3。
25、进一步地，所述护火筒的前端部设有向前减缩的内缩部，所述内缩部与轴向的夹角为30°-45°，所述内缩部在轴向的长度为10％d2-20％ d2。
26、进一步地，在所述二次风壳体的内壁对应于所述内缩部的位置设有向前内缩的内缩挡环，所述内缩挡环与轴向的夹角为30°-45°，以所述内缩挡环的前端小口内径为d4，则0.95*(d2+d3)/2≤d4≤1.05*(d2+d3)/2。
27、采用上述优选的方案，蒸汽喷出环管在二次风风道中提供一定阻力，以达到对二次风的整流作用，并与护火筒的内缩部和二次风壳体的内缩挡环配合，在不对二次风产生过大阻力下，保证水蒸气与二次风的混合效果，进一步提升利用水蒸气降低nox排放的效果。
28、进一步地，所述燃气喷头上包括沿轴向的向前的多个第一燃气孔、与轴向成45°设置的多个第二燃气孔以及与轴向成90°设置的多个第三燃气孔。
29、进一步地，所述第一燃气孔的开口总面积占所有燃气孔开口面积的40％-50％。
30、进一步地，所述第二燃气孔的开口总面积为所述第三燃气孔的开口总面积的0.8-1.2倍。
31、采用上述优选的方案，燃气喷头的三个方向的燃气孔与双层受热盘管相配合，确保温度场均匀。
32、进一步地，所述移位驱动机构包括与所述固定套筒连接的丝杆电机，所述燃气枪的枪体上固定连接有带螺纹孔的耳板，所述丝杆电机的丝杆与所述耳板的螺纹孔连接。
33、采用上述优选的方案，结构紧凑，能对燃气枪的前后向位置进行快速调节。
34、燃烧器调节方法，包括以下步骤：
35、步骤1，根据燃烧器的燃气量和助燃气体量，计算燃烧产生总烟气量，调节蒸汽盘管的进水管的流量调节阀，使得蒸汽盘管产生水蒸气体积量占燃烧产生总烟气体积量的5％-8％；
36、步骤2，通过探测器检测受热盘管温度，当受热盘管温度超过设定范围时，通过移位驱动机构将燃气枪前移；当受热盘管温度低于设定范围时，通过移位驱动机构将燃气枪后移，直至受热盘管温度在设定范围内。
37、采用上述燃烧器调节方法，将水蒸气量与燃本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.利用水蒸气降低NOx排放的分级燃烧器，其特征在于，包括空气进入壳体、蒸汽盘管、二次风壳体、护火筒、燃气枪和移位驱动机构；
2.根据权利要求1所述的利用水蒸气降低NOx排放的分级燃烧器，其特征在于，所述蒸汽盘管的进水管上设有流量调节阀，所述蒸汽盘管产生水蒸气体积量占燃烧产生总烟气体积量的5％-8％。
3.根据权利要求2所述的利用水蒸气降低NOx排放的分级燃烧器，其特征在于，还包括用于检测受热盘管温度的探测器。
4.根据权利要求1所述的利用水蒸气降低NOx排放的分级燃烧器，其特征在于，所述护火筒内位于所述燃气喷头的后方设有均流孔板。
5.根据权利要求1所述的利用水蒸气降低NOx排放的分级燃烧器，其特征在于，经所述第二空气入口进入至所述护火筒内腔的助燃气体流量占从第一空气入口输入的助燃气体总流量的40％-45％。
6.根据权利要求1所述的利用水蒸气降低NOx排放的分级燃烧器，其特征在于，所述蒸汽盘管的受热盘管包括相连接的外螺旋盘管和内螺旋盘管，所述外螺旋盘管的内圈轮廓直径大于所述内螺旋盘管的外圈轮廓直径。
7.
8.根据权利要求1所述的利用水蒸气降低NOx排放的分级燃烧器，其特征在于，所述蒸汽喷出环管上的多个蒸汽出口孔成圆周分布，以多个蒸汽出口孔圆心所在圆周的直径为D1，所述护火筒的外径为D2，所述二次风壳体的内径为D3，则(D2+D3)/2≤D1≤1.1*(D2+D3)/2；
9.根据权利要求1所述的利用水蒸气降低NOx排放的分级燃烧器，其特征在于，所述燃气喷头上包括沿轴向的向前的多个第一燃气孔、与轴向成45°设置的多个第二燃气孔以及与轴向成90°设置的多个第三燃气孔，所述第一燃气孔的开口总面积占所有燃气孔开口面积的40％-50％，所述第二燃气孔的开口总面积为所述第三燃气孔的开口总面积的0.8-1.2倍。
10.燃烧器调节方法，其特征在于，基于如权利要求3所述的利用水蒸气降低NOx排放的分级燃烧器，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.利用水蒸气降低nox排放的分级燃烧器，其特征在于，包括空气进入壳体、蒸汽盘管、二次风壳体、护火筒、燃气枪和移位驱动机构；
2.根据权利要求1所述的利用水蒸气降低nox排放的分级燃烧器，其特征在于，所述蒸汽盘管的进水管上设有流量调节阀，所述蒸汽盘管产生水蒸气体积量占燃烧产生总烟气体积量的5％-8％。
3.根据权利要求2所述的利用水蒸气降低nox排放的分级燃烧器，其特征在于，还包括用于检测受热盘管温度的探测器。
4.根据权利要求1所述的利用水蒸气降低nox排放的分级燃烧器，其特征在于，所述护火筒内位于所述燃气喷头的后方设有均流孔板。
5.根据权利要求1所述的利用水蒸气降低nox排放的分级燃烧器，其特征在于，经所述第二空气入口进入至所述护火筒内腔的助燃气体流量占从第一空气入口输入的助燃气体总流量的40％-45％。
6.根据权利要求1所述的利用水蒸气降低nox排放的分级燃烧器，其特征在于，所述蒸汽盘管的受热盘管包括相连接的外螺旋盘管和内螺旋盘管，所述外螺旋盘管的内圈轮廓直径大于所述内螺旋盘管的外圈轮廓直径。
7.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：李运龙，阮西科，
申请(专利权)人：安德森热能科技苏州有限责任公司，
类型：发明
国别省市：
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