本发明专利技术属大功率工业燃气燃烧器技术领域，涉及一种烟气内回流均相燃烧低ＮＯｘ燃烧器，其特征在于：中间燃气枪的上端部置有多个径向小孔，稳焰盘的外侧周边轴向均布燃气枪头，燃气枪头侧面置有的燃气小孔，高度与中间燃气枪的径向小孔高低不一，燃气枪头端部的楔形斜面与燃烧器轴向夹角为β角，朝向与燃烧器半径夹角为α，按斜面β角及其朝向α角的取值不同，燃气枪头分成２～４组均布设置；本发明专利技术每股燃气自枪头喷出后不重叠，分流交替喷向锅炉炉膛；助燃空气与燃气相互有层次地渗透、在锅炉炉膛内均匀快速混合燃烧，在保证火焰稳定的前提下减小根部火焰，避免了局部高温的产生，从而使得产生的ＮＯｘ量小于４０ｐｐｍ。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属大功率工业燃气燃烧器
，涉及一种烟气内回流，燃气与助燃 空气在炉膛空间内均勻混合，产生均勻温度场的NOx低排放大功率燃烧器。
技术介绍
工业燃烧器是一种将燃料和助燃空气进行混合的锅炉配套附件。排放、能耗、 安全性和使用寿命，是衡量工业燃烧器的性能的重要指标。北京、上海等城市早已经明 确工业锅炉不允许燃煤，而且对燃烧器的排放要求也逐年提高。随着国家节能减排政策 的落实，我国燃烧器技术、产业规模等必将迎来新一轮的大发展。目前的工业燃气燃烧器存在着能耗大、功率小、Nox排放大等问题。特别是扩 散式燃气燃烧器，所使用平板式稳焰盘则功率小于8MW;而漩流器式稳焰器的叶片流 型多为斜置直板型，阻力大，漩流效果不佳；燃气枪也形式简单，每只枪头开孔形式单 一，多为单孔且朝向一致，使得燃气流向单一、空气与燃气之间没有能在炉膛里均勻混 合，未能也难以在起到火焰稳定的同时降低NOx排放，燃烧容易产生CO，从而使得单机 大功率(20MW以上)燃烧器存在过量空气系数大、能耗大等缺点。另外，多数燃气燃 烧器还同时兼配有一定量的中间一次助燃风和一次燃气，主要起到产生中心根部火焰、 稳定燃烧的作用，但是一次助燃风过多则易引起根部温度过低，导致根部火焰不稳，甚 至产生脱火现象；一次助燃风过少则易引起因火焰根部温度过高而产生大量Nox，阻碍 了大功率燃烧器的发展和运用。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种烟气内回流均相燃烧低NOx燃烧器，克服大功率扩 散式燃气燃烧器因燃气和助燃空气炉膛内混合不均而产生的局部高温，提高燃烧器的火 焰稳定性，降低NOx。为达到上述目的，采用的技术方案是一种烟气内回流均相燃烧低NOx燃烧 器，包括燃烧器本体的喉口内，从外到里依次、且同轴设置的稳焰盘、中间筒、漩流器 和中间燃气枪，其特征在于所述中间燃气枪的上端部置有多个径向小孔，喉口内所述 稳焰盘的外侧周边轴向均布燃气枪头，所述燃气枪头侧面置有燃气小孔，高度与所述中 间燃气枪的径向小孔高低不一，所述燃气枪头的端部为楔形斜面，所述楔形斜面与燃烧 器轴向夹角为β角的，朝向为与燃烧器半径夹角为α，所述楔形斜面上置有2 6个燃 气喷射孔，所述燃气 枪头，按斜面β角及其朝向α角的取值不同，分成2 4组均布设 置；助燃空气由所述中间筒分隔为两大区域，所述中间筒内侧面和中间燃气枪之间为中 间风通道，中心筒外为周围轴向风通道。所述α 为 45° < α < 110°。所述β 为 10° < β < 90°。所述漩流器的叶片中间窄、倾角小，外侧边叶片宽大且倾角大，呈弯掠状。所述燃烧器的燃气配置方法，其特征在于中心燃气枪径向小孔和由燃气枪头侧面的燃气小孔喷出的少量燃气，约占总燃气量的2% 5%，由两至四组均布于等径环 上的燃气枪头，端部斜面燃气喷射孔喷向炉膛的燃气，约占总燃气量的95% 98% ；经 中间风通道的助燃空气占总量的50% 70%，经周围轴向风通道的助燃空气占总量的 30% 50%。本专利技术的积极效果在于助燃空气分中心漩流风区域和周围轴向风区域送风； 中间燃气枪以径向方式喷射的少量燃气，被漩流风迅速带向周边，由置于稳焰盘的外侧 周边的轴向均布燃气枪头侧面、且高度与所述中间燃气枪的径向小孔高低不一的燃气小 孔，喷出的少量燃气与该漩流风提前均勻混合，产生空心火焰，避免了在易于生成Nox 的中心区域产生局部高温；交替分布的若干组燃气枪头以不同的角度喷向锅炉炉膛的燃 气不重叠，即燃气分流有矢量(燃气量大小和流向)上的差异性；而且所述漩流器的叶片 呈弯掠状设计，加强了助燃空气与燃气的混合，使助燃空气与燃气相互有层次地渗透、 在锅炉炉膛大空间内尽可能大的均勻快速混合。从而在燃烧稳定的前提下，降低了 Nox 生成量。本燃烧器产生的NOx量极少，小于40ppm。 以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为燃烧器内部结构及流场示意图；图3漩流器结构示意图；图4为图3的A向结构示意图；图5燃气枪头剖视结构示意图；图6燃气枪头斜面朝向示意图。图中，1-漩流器；2-稳焰盘；3-燃气枪头；4-喉口； 5-中间燃气枪；6_中 间筒；7-周围轴向风通道；8-中间风通道；9-烟气内回流区；10-燃气枪头燃气小孔； 11-燃气枪头燃气喷射孔；12-稳焰盘上小孔；13-燃气；14-助燃空气；15-中心燃气枪 径向小孔。具体实施例方式由图1和2本专利技术结构示意图所示可见，一种烟气内回流均相燃烧低NOx燃烧 器，包括燃烧器本体的喉口 4内，从外到里依次、且同轴设置的稳焰盘2、中间筒6、漩 流器1和中间燃气枪5，其特征在于所述中间燃气枪5的上端部置有多个径向小孔15， 喉口 4内所述稳焰盘2的外侧周边轴向均布燃气枪头3，所述燃气枪头3侧面置有燃气小 孔10，高度与所述中间燃气枪5的径向小孔15高低不一，所述燃气枪头的端部为楔形 斜面(图5)，所述楔形斜面与燃烧器轴向夹角为β角，朝向与燃烧器半径夹角为α (图 6)，所述楔形斜面上置有2 6个燃气喷射孔，所述燃气枪头3，按斜面β角及其朝向α 角的取值不同，分成2 4组均布设置；助燃空气14由所述中间筒6分隔为两大区域，所 述中间筒6内侧面和中间燃气枪5之间为中间风通道8，中心筒外为周围轴向风通道7。所述α 为 45° < α < 110°。所述β 为 10° < β < 90°。图3 4所示可见，所述漩流器1的叶片中间窄、倾角小，外侧边叶片宽大且倾 角大，呈弯掠状，从而使得中间漩流强度不至于过小，能冷却和稳定烟气内回流区9内 烟气；外侧边宽大且倾角大，加强了助燃空气14与燃气13的混合。所述一种烟气内回流均相燃烧低NOx燃烧器的燃气配置方法，其特征在于中 心燃气枪径向小孔15和由燃气枪头侧面的燃气小孔10喷出的少量燃气，约占总燃气量的 2% 5%，由2 4组均布于等径环上的燃气枪头3端部斜面燃气喷射孔11喷向炉膛的 燃气约占总燃气量的95% 98%;经中间风通道8的助燃空气占总量的50% 70%，经 周围轴向风通道7的助燃空气占总量的30% 50%。助燃空气分二个通道并错落有致；省去了中间一次轴向风，使得火焰根部和中 心温度不至于过高。中间风通道8主要通过漩流器1后形成立体的核锥状漩流风，并形成 一定的中心低压真空区域，能促使烟气自行回流循环，形成图2所示的烟气内回流区9。 中心燃气枪5径向小孔15喷出的少量燃气，被漩流器1漩流风迅速带向周边，同时，由 燃气枪头3上燃气小孔10喷出的少量燃气未至燃烧器喉口轴心前已经与漩流风提前均勻 混合，避免了根部火焰中心产生火焰，但是使得总火焰的根部位置适当提前，即火焰更 靠近喉口 4，故形成离喉口 4较近的核形空心根部小火，稳定了总火焰但又不至于将根部 中心火焰温度提升过高。中间筒6外占总量的50% 70%的空气，它被稳焰盘2分成两部分一部分空 气流直接经稳焰盘2上大量网状小孔12后，形成一定分布均勻的多股空气细流，起到了 冷却稳焰盘2的作用；其余空气均为轴向风7，经喉口 4喷向炉膛。在此过程中，受到 中心漩流风的影响，轴流风内层也呈漩流状。此外，喉口 4的缩口使得空气旋转加强。 在漩流器1稳焰盘2以及柱形带缩口喉口本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种烟气内回流均相燃烧低ＮＯｘ燃烧器，包括燃烧器本体的喉口内，从外到里依次、且同轴设置的稳焰盘、中间筒、漩流器和中间燃气枪，其特征在于：所述中间燃气枪的上端部置有多个径向小孔，喉口内所述稳焰盘的外侧周边轴向均布燃气枪头，所述燃气枪头侧面置有燃气小孔，高度与所述中间燃气枪的径向小孔高低不一，所述燃气枪头的端部为楔形斜面，所述楔形斜面与燃烧器轴向夹角为β角的，朝向为与燃烧器半径夹角为α，所述楔形斜面上置有２～６个燃气喷射孔，所述燃气枪头，按斜面β角及其朝向α角的取值不同，分成２～４组均布设置；助燃空气由所述中间筒分隔为两大区域，所述中间筒内侧面和中间燃气枪之间为中间风通道，中心筒外为周围轴向风通道。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：肖江东，徐志斌，
申请(专利权)人：上海诺特飞博燃烧设备有限公司，
类型：发明
国别省市：31
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