[实用新型]一种低NOx蓄热平焰烧嘴

说明书

本实用新型属于工业燃烧器技术领域，具体地讲，涉及一种低NOx蓄热平焰烧嘴，适用于钢铁、有色、机械、陶瓷等行业的工业炉窑。本实用新型包括烧嘴头、烧嘴砖和燃气管，所述烧嘴头安装在烧嘴砖上，所述燃气管安装在烧嘴头上、且燃气管与烧嘴砖配合，其结构特点在于：所述烧嘴砖包括烧嘴砖腔体和烧嘴砖外壳，所述烧嘴砖腔体设置在烧嘴砖外壳内，所述烧嘴砖腔体包括出口段和入口段，所述入口段与出口段连通，所述烧嘴头安装在入口段上、且烧嘴头与入口段之间形成回流腔，所述烧嘴砖上设置有回流孔，所述回流孔与回流腔连通。本实用新型利用烧嘴本身特性进行烧嘴内回流，能够有效减少局部高温、降低火焰温度，显著降低NOx排放。

技术领域

本实用新型属于工业燃烧器（俗称“烧嘴”）技术领域，具体地讲，涉及一种低NOx蓄热平焰烧嘴，适用于钢铁、有色、机械、陶瓷等行业的工业炉窑。

背景技术

目前在国内外对工业炉窑大气污染物排放限制的大环境下，尤其是对NOx排放浓度的限制越来越苛刻，在工业炉窑上应用的核心设备烧嘴设计面临挑战，而蓄热平焰烧嘴辐射能力强，节能效果显著，但NOx排放一直居高不下，实用新型者和其他烧嘴公司一直在寻找降低NOx排放的最佳设计方案。

研究表明，减少局部高温、降低火焰温度和烟气回流能够显著降低NOx生成。目前通常普遍采用稀释燃烧、分级燃烧、烟气再循环（“GFR”，俗称外部强制烟气回流。即将一部分排气返回到送气系统，降低混合气中的氧浓度，起热量吸收体的作用，不致使燃烧温度变得过高，从而抑制氮氧化物的生成）、炉内烟气回流（俗称“卷吸回流”）、强制回流等方式来降低NOx生成。例如授权公告号为CN205957172U的专利：该烧嘴为采用外部强制烟气回流，虽然降低了NOx排放，但是系统复杂，造价高，空燃比控制难度大，使用还存在缺陷，并未实现超低NOx排放，因此有必要对现有的烧嘴及燃烧方法进行改进和优化。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，能极大降低NOx的蓄热平焰烧嘴。

本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是：该低NOx蓄热平焰烧嘴，包括烧嘴头、烧嘴砖和燃气管，所述烧嘴头安装在烧嘴砖上，所述燃气管安装在烧嘴头上、且燃气管与烧嘴砖配合，其结构特点在于：所述烧嘴砖包括烧嘴砖腔体和烧嘴砖外壳，所述烧嘴砖腔体设置在烧嘴砖外壳内，所述烧嘴砖腔体包括出口段和入口段，所述入口段与出口段连通，所述烧嘴头安装在入口段上、且烧嘴头与入口段之间形成回流腔，所述烧嘴砖上设置有回流孔，所述回流孔与回流腔连通。

进一步地，所述烧嘴砖腔体的外壁与烧嘴砖外壳的内壁设置有耐火材料。

进一步地，所述出口段呈喇叭状结构设置，所述出口段的内壁的半径为R、长度为L、且R＞L，所述入口段呈阶梯状结构设置，所述入口段的直径依次减小，所述入口段设置有喉部，所述喉部的直径为D，长度为L₁，2D≥L₁≥0.1D，所述回流腔的直径为D1，1.2D≤D1，所述回流孔的数量为m，2≤m≤8，作为优选，n=4。

进一步地，所述烧嘴头内设置有烧嘴头腔体和连接腔体，所述连接腔体的两端分别为连接腔体出口和连接腔体入口，所述连接腔体出口与烧嘴头腔体连通、且方向垂直向切，所述烧嘴头腔体出口直径为D2，D2≤D。

进一步地，所述烧嘴头腔体和连接腔体与烧嘴头之间均设置有隔热保温耐火材料。

进一步地，所述低NOx蓄热平焰烧嘴还包括燃气管保护装置，所述燃气管保护装置安装在烧嘴头上，所述燃气管安装在燃气管保护装置上。

进一步地，所述低NOx蓄热平焰烧嘴还包括蓄热箱体和空气接口，所述空气接口安装在蓄热箱体上，所述蓄热箱体安装在烧嘴头上，所述蓄热箱体内设置有箱体蓄热腔，所述箱体蓄热腔与蓄热箱体之间设置有箱体保温层，所述箱体蓄热腔设置有蓄热体。