[实用新型]一种多喷嘴配风低氮燃烧器

说明书

本实用新型公开了一种多喷嘴配风低氮燃烧器，1％～7％的燃气通过喷嘴切向喷到中心烧嘴砖上形成值班火焰，10％～30％的燃气在助燃风进炉膛之前100～500mm之间预混形成稀薄预混气喷入炉膛，约70％～90％的燃气通过5～25个燃气喷枪喷入炉膛。绝大部分助燃风被分为5～25份，通过收缩形喷嘴喷入炉膛，收缩形喷口伸入炉膛的方向为矢量，使助燃风拥有轴向速度、切向速度和径向速度。本实用新型火焰稳定，即使不使用烟气外循环，燃烧天然气时也能将NOx排放量控制在20mg/Nm³左右。

技术领域

本实用新型涉及低氮燃烧器技术领域，特别是涉及一种多喷嘴配风低氮燃烧器。

背景技术

近几年随着经济的持续稳定发展，环境问题越来越受到人们的关注。随着环境问题的日渐突出，国家和地方政府对污染物排放的要求将更加严格。对于燃气锅炉NOx排放浓度的要求逐渐从50mg/Nm³降低到30mg/Nm³。研发符合我国国情的燃气低氮燃烧器已经迫在眉睫。与煤粉燃烧器不同，燃气燃烧器产生的氮氧化物主要为热力型NOx。因此，从NOx的生成机理考虑，对于燃气燃烧器应合理的组织燃气与助燃空气的混合过程，避免炉内出现局部高温区，降低炉内火焰的平均温度。同时增强火焰的对流换热量及辐射换热量。目前，降低NOx的主要手段有分级燃烧、浓淡燃烧、预混燃烧和烟气再循环等。其中烟气外循环技术能有效的降低NOx的排放值，也是绝大多数设备厂家最常用的方法。但是加入烟气外循环后会使锅炉效率下降、燃气耗量上升、锅炉振动、烟气中水蒸汽在燃烧器内腐蚀、火焰不稳、锅炉出力下降等问题。因此，不使用烟气外循环技术的条件下，进一步的降低NOx排放是技术人员需要克服的难题。

实用新型内容

技术问题：为了克服现有技术中存在的不足之处，本实用新型提供了一种多喷嘴配风低氮燃烧器，可以在不使用烟气外循环的情况下降低燃气在燃烧时产生的氮氧化物，达到节能环保的要求。

技术方案：一种多喷嘴配风低氮燃烧器，它包括燃烧器壳体，燃烧器壳体上设有助燃风入口和助燃风喷口，所述助燃风喷口为多个小喷嘴；燃烧器壳体内设有主燃气室、值班燃气室和中心风筒；主燃气室上设有主燃气进气管和若干个主燃气枪，主燃气枪在助燃风喷口内侧开有若干预混燃气喷气孔，主燃气枪的出口设有主燃气枪头；值班燃气室上设有值班燃气进气管和若干个值班燃气枪；中心风筒出口设置有旋流稳燃罩，中心风筒在燃烧器壳体内部的部分开有若干进风口。

进一步的，助燃风喷口为5～25个分布在同一分度圆上的小喷口，助燃风喷口的出口处为收缩形喷嘴，收缩角度为20～45°，优选的为22～33°。

进一步的，助燃风喷口伸入炉膛的方向为矢量，使助燃风拥有轴向速度、切向速度和径向速度；助燃风喷口外扩与燃烧器中心轴夹角α为10～30°；助燃风喷口相对于自身入口中心轴的旋转角度β为15～45°。

进一步的，主燃气枪在距离助燃风进入炉膛交界面之前100～500mm之间开有若干个预混燃气喷气孔，将部分燃气作为预混燃气喷射到燃烧器壳体内，与助燃风混合后送入炉膛；预混燃气量为总燃气量的10％～30％，预混燃气与助燃风混合后燃气浓度在爆炸下限之下。

进一步的，值班燃气枪末端开有若干个值班燃气喷气孔；1％～7％的燃气通过值班燃气喷气孔喷出后，一部分切向喷射到烧嘴砖上将烧嘴砖烧热后稳定火焰燃烧，一部分向外喷射到燃烧器四周，使值班火焰直径变大，长度变短，增强燃烧器出口处的炉内换热，降低火焰的平均温度。

进一步的，中心风筒一部分在燃烧器壳体内部，一部分伸出燃烧器壳体；中心风筒在燃烧器壳体内部的部分开有若干进风口，5％～30％的助燃风从进风口进入到中心风筒内，经旋流稳燃罩将中心风由直流风变成旋流风后送入炉膛，加强助燃风与燃气之间的掺混；中心风筒伸出燃烧器壳体外部的部分外面套有烧嘴砖用于稳燃。

进一步的，主燃气枪头的末端设有多个主燃气喷气孔，使主燃气也实现小范围内的分级燃烧，主燃气喷气孔与燃烧器中心轴线之间的夹角从0度到30度不等。