[发明专利]一种多级内燃式低氮燃烧器

说明书

本发明公开了一种多级内燃式低氮燃烧器，主要包括风机，风量调节阀，旋流器，第一燃烧室，第二燃烧室，第三燃烧室，喷嘴，烟道，水冷壁等。其中第一燃烧室与第二燃烧室之间，第二燃烧室与第三燃烧室之间均有环形缝隙，换热完成后的部分烟气可凭借高速射流形成的负压被吸回燃烧室。低温烟气最后进入排烟管，部分烟气可通过烟气再循环阀回到风机中。燃料从环形母管进入燃烧器，燃料通道上沿燃料方向开有多排环状分布的小孔，燃料通过小孔进入各级燃烧室。第一燃烧室与第二燃烧室之间通过连接管相连，第三燃烧室独立供燃料。本发明具有极好的低氮燃烧效果，且燃料适应性强，调节性能强，适用于多种常规燃气及低热值工业废气。

技术领域

本发明涉及一种低氮燃烧器，尤其是涉及一种结合了烟气循环、分段燃烧等技术的多级内燃式燃气燃烧器。

背景技术

目前的低氮燃气燃烧器往往采用燃料分级方式来分散火焰，达到低氮效果。但是其可调节性能较弱，燃料适应性不强，往往仅能使用单一燃料。且由于其形制的限制导致火焰仍较为集中，无法避免局部高温区，虽然有些低氮燃烧器采用了烟气内循环技术，但其烟气流速普遍较低，形成的负压较弱，难以吸回足够的低温烟气来降低火焰温度，使氮氧化物排放量无法进一步降低。

发明内容

针对上述背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种多级内燃式低氮燃烧器，可在保证燃烧充分的同时，极大降低氮氧化物的排放量。

本发明通过以下技术方案实现上述目的：一种多级内燃式低氮燃烧器，主要包括风机，风量调节阀，助燃空气通过旋流器后进入第一燃烧室，与第一燃烧室内的燃料混合燃烧后经喷嘴喷出，形成的烟气进入第二燃烧室后与燃料继续混合燃烧，经喷嘴喷出后进入第三燃烧室，与末级燃料混合燃烧后进入烟道与水冷壁进行换热。第一燃烧室与第二燃烧室之间，第二燃烧室与第三燃烧室之间均有环形缝隙，换热完成后的部分烟气可凭借高速射流形成的负压被吸回燃烧室。低温烟气最后进入排烟管，部分烟气可通过烟气再循环阀回到风机中。燃料从环形母管进入燃烧器，燃料通道上沿燃料方向开有多排环状分布的小孔，燃料通过小孔进入各级燃烧室。第一燃烧室与第二燃烧室之间通过连接管相连。

上述多级内燃式低氮燃烧器，第三燃烧室可拆卸，进入第三燃烧室的燃料由燃料母管单独送入。喷嘴、喷嘴开口大小均可根据炉膛出口氮氧化物排放量自动/手动调节，调节角度为30°-60°。燃料通道内侧与连接管表面均敷设耐火材料，燃料通道内侧耐火材料上附有小孔。可燃用的燃料为天然气、煤气、氢气等含粉尘量较低的可燃气体。

本发明具有的有益效果是：采用了分段燃烧技术，燃气从多排小孔分别进入燃烧器中，极大地分散了火焰，使燃烧更均匀，避免了火焰集中导致局部高温，从而降低氮氧化物的形成；第一燃烧室与第二燃烧室尾部均有喷口，产生的高速烟气射流能形成负压区，吸引烟道处的低温烟气进入，与高温烟气混合后可降低燃烧温度，进一步降低氮氧化物的产生；喷口内径可根据尾部烟气的氮氧化物量自动/手动调节，当尾部烟气中氮氧化物量偏高时，喷口收缩，烟气射流流速提高，负压增大，同时燃烧室之间的环形缝隙也变大，使内循环烟气量增大，从而抑制氮氧化物形成；第三燃烧室可拆卸，进入第三燃烧室的燃料单独送入，使得燃烧器的可调节性能大大增强，并可实现多种燃料混烧与低热值废气的焚烧处理等功能；烟气出口与风机在同一侧，可大大降低烟气再循环管的长度，有效避免了烟气再循环过程中冷凝水的产生问题。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1. 风机，2. 风量调节阀，3. 旋流器，4. 第一燃烧室，5. 喷嘴，6. 第二燃烧室，7. 喷嘴，8. 第三燃烧室，9. 烟道，10. 排烟管，11. 烟气再循环阀，12. 一级燃料母管，13. 二级燃料母管，14. 燃料通道，15. 连接管，16. 连接管，17. 水冷壁。

具体实施方式

下面结合实例作进一步详细描述，本发明的保护范围不受以下实施例限制。

【实施例】