[实用新型]一种新型低氮氧化物燃烧器结构

说明书

本实用新型涉及天然气洁净燃烧技术领域，提供了一种新型低氮氧化物燃烧器结构。该结构通过天然气通道以及助燃空气通道，在燃烧器特殊结构下，形成部分预混交叉射流。使燃料在燃烧器的径向方向上达到均匀分布的效果，保证燃料和助燃空气的混合气在燃烧器出口处形成合理的流场分布，形成均匀稳定的燃烧区域，保证了窑炉温度，降低了污染物排放，同时，内部冷却结构的设计有效的保护了燃烧器，提高了使用寿命。

技术领域

本发明涉及天然气洁净燃烧技术领域，特别提供一种新型低氮氧化物燃烧器结构。

背景技术

工业炉窑是一种重要的工业生产热工设备，广泛应用于物料的焙烧、干燥、熔化、熔炼、加热和热处理等各种生产过程。传统工业炉窑通常采用煤作为燃料，在燃烧过程中会产生大量氮氧化物(NOx)、粉尘和SO2。随着环保要求日益提高，工业炉窑对NOx、粉尘和SO2的排放要求也日趋严格，近年来天然气等清洁可燃气体因其具有安全、高效、操作简便、低排放等优点，广泛应用于工业炉窑生产中。但是这类天然气燃烧器在控制NOx排放方面仍有非常大的改善空间。因此，一种新型低氮氧化物燃烧器对于组织燃烧、降低NOx物排放尤为重要。

氮氧化物的生成和温度有密切的关系，火焰的温度越高，氮氧化物的生成越大，反之亦然。通过合理的设计燃烧器结构，可以在保证燃烧安全可靠、高效的基础上，减少局部高温区的产生，使天然气和空气混合均匀，从而抑制燃烧过程中NOx的生成以减少NOx的排放量。专利“CN203586205”中涉及到的燃气燃烧器已经在设计理念和结构形式上进行改善和提升，但是上述技术在天然气工业炉窑应用中存在燃烧器安装空间上的局限，对工业窑炉的适应性有限，并且进一步减排的空间较小。

发明内容

(一)要解决的技术问题

现行天然气工业窑炉通常采用天然气燃烧器对窑炉进行加热。受制于燃烧器安装空间，燃烧器结构通常较为简单，且多采用扩散燃烧组织方式，NOx排放量大。同时，由于燃烧器下游火焰温度高，使得燃烧器容易出现烧蚀现象，在短时间内就需要对燃烧器进行更换。

本发明通过改进燃料与助燃空气的进气方式，形成部分预混和横向交叉射流，改善低氮燃烧器的混合度，从而降低燃烧温度以实现氮氧化物减排；同时在稳焰盘内部开设燃料通道，降低了燃烧器端部的温度，从而提高了燃烧器的使用寿命。

(二)技术方案

本发明提供的一种新型低氮氧化物燃烧器结构，由天然气通道以及助燃空气通道构成；天然气通道前端同稳焰盘相连，稳焰盘开有贯通的同助燃空气通道相通的助燃空气孔，天然气通道和稳焰盘前端壁之间形成天然气腔，其特征在于：天然气腔开有通往助燃空气孔的燃料孔。

优选的，助燃空气通道直径可以小于稳焰盘直径。

优选的，助燃空气孔的数量为3～16个。

优选的，助燃空气孔的截面形状为长方形。

优选的，助燃空气孔的截面形状为梯形。

优选的，燃料孔的数量与所述助燃空气孔数量相同。

优选的，所述燃料孔的数量为所述助燃空气孔数量的2～4倍。

优选的，燃料孔(7)的直径为0.5～6mm。

(三)有益效果

本发明提供的一种新型低氮氧化物燃烧器结构，该技术方案通过助燃空气通道和天然气通道的交叉射流设计，使得助燃空气同燃料进行充分混合，改善了燃烧稳定性，提高了窑炉温度的稳定性，改善烧制品质量。同时，燃料通道可以对燃烧器进行内部冷却，提高了燃烧器的寿命。如采用助燃空气通道直径大于稳焰盘直径的方案，可以进一步改善燃烧器冷却，提高寿命。

附图说明

图1为本发明实施例的一种新型低氮氧化物燃烧器结构的示意图；