[发明专利]一种切缝旋流低氮氧化物燃烧器

说明书

本发明涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种切缝旋流低氮氧化物燃烧器。该切缝旋流低氮氧化物燃烧器包括：燃气管、烧嘴及助燃风传输管；烧嘴为圆锥形，烧嘴的外径较大的一端为第一端，烧嘴的外径较小的一端为第二端；烧嘴内嵌于助燃风传输管的内腔中，烧嘴的第一端的外壁与助燃风传输管的内壁密封固定；烧嘴沿轴向设置有通孔，燃气管一端的第一管段自烧嘴的第二端插在烧嘴的通孔中，用于使燃气管中的气体流进烧嘴的通孔中；烧嘴上设置有至少一条在烧嘴第一端和第二端之间延伸的狭长的切缝。本发明的切缝旋流低氮氧化物燃烧器加工简单、压降较低且废气中氮氧化物含量较少。

技术领域

本发明涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种切缝旋流低氮氧化物燃烧器。

背景技术

目前，工业用燃烧器得到了广泛的应用。工业用燃烧器需要考虑燃气与助燃空气能否充分混合，火焰能否稳定燃烧，更为重要的是需要考虑排放物的成分及其含量，其中，考虑排放物的成分及其含量是因为天然气是高热值气体，在空气作助燃气体燃烧时，会因高温产生热力型氮氧化物。氮氧化物不仅会影响人类身体健康，还会造成酸雨等严重的环境问题。

氮氧化物的生成机理有三种，分别是热力型、快速型、燃料型。热力型氮氧化物是燃烧温度超过1500℃时，空气中的氮气直接被氧化而形成，另外氧浓度以及生成物在高温区的停留时间也是影响热力型氮氧化物的影响因素。快速型是当空气量不足时，在火焰锋面内碳氢燃料燃烧过程中的自由基与氮气反应形成NO。燃料型是燃料内部的氮直接被氧化而得。在工业燃烧器领域，一般为空气过量，因此不会出现因空气量不足而出现的快速型氮氧化物。针对于天然气等气体燃料，其中含有氮元素极其微量，对于燃料型氮氧化物也可忽略，因此对于工业用天然气燃烧器主要控制的是热力型氮氧化物的形成。

通过合理的燃烧器结构设计使火焰局部高温区的温度降低，并且减少烟气在高温区的停留时间，这样可以有效的减少氮氧化物的形成。此外为了使燃料得到充分燃烧，一般助燃空气添加比例会超过理论值5％—20％，在燃烧过程中所产生的热量一部分起到了加热助燃空气的作用，而这部分能量并没有起到实际生产中加热工件的作用。因此要使过量空气系数尽量接近理论化学当量比，这样可以节约加热空气所使用的能量。更为严重的是，因结构设计的问题而造成即使空气过量，也会有部分燃料没有得到充分的燃烧而排放到大气中，造成能源的浪费和环境的污染。

综上，燃烧器的设计要考虑到氮氧化物生成量的控制，燃料与助燃空气混合的充分且均匀，使得燃料燃烧充分助燃空气过剩量降低。这样才能起到节能减排的双重效果。

目前现有的燃烧器在结构设计方面主要通过分级燃烧以及通过旋转射流的方式来实现以上目的。然而燃料与空气流量分级比例的控制是分级燃烧的一项技术问题。在旋转射流方面，现有技术的工业用燃烧器在实际的使用过程中多采用机械式旋流器的叶片来产生旋转射流使空气和燃气进行混合。这种混合方式存在的不足为：1、燃烧器的加工难度较大，成本高；2、空气和燃气通过燃烧器时，压降较大；3、由于燃气与空气混合过于集中，形成了局部高温区域，导致排放的废气中氮氧化物含量较大，加剧了对环境的污染。

因此，亟须一种加工简单、压降较小，燃料与助燃空气混合均匀充分，且废气中氮氧化物含量较少的切缝旋流低氮氧化物燃烧器。

发明内容

(一)要解决的技术问题

本发明的目的在于提供一种加工简单、压降较低且废气中氮氧化物含量较少的切缝旋流低氮氧化物燃烧器。

(二)技术方案

为了达到上述目的，本发明采用的主要技术方案包括：

本发明提供一种切缝旋流低氮氧化物燃烧器。具体地，该切缝旋流低氮氧化物燃烧器包括：燃气管、烧嘴及助燃风传输管；

烧嘴为圆锥形，烧嘴的外径较大的一端为第一端，烧嘴的外径较小的一端为第二端；