[发明专利]一种周向旋流多级预混低氮燃烧器

说明书

本发明涉及一种周向旋流多级预混低氮燃烧器，包括：旋流分配器，旋流分配器上开设有中心风旋流通道及内燃气旋流通道，中心风旋流通道及内燃气旋流通道沿周向依次交替设置；以及锥套，锥套设于旋流分配器外围，且锥套及旋流分配器间约束形成助燃气通道，助燃气通道内安装有旋流叶片及阻流板，阻流板纵截面呈“U”形，阻流板两侧侧板分别与内燃气旋流通道两侧侧壁共面，且阻流板底板与旋流分配器顶部平行。

技术领域

本发明涉及燃气燃烧器技术领域，具体涉及一种周向旋流多级预混低氮燃烧器。

背景技术

燃烧器是使燃气和空气以一定比例、一定方式混合后再进行燃烧的装置的统称，燃烧器按照类型和应用的领域可分为工业燃烧器、民用燃烧器、特种燃烧器等几种。

传统燃烧器的预混方式大多采用的是径向预混，不同半径的圆周喷射出来的只能是燃气或者空气一种气体，利用喷射角度的不同实现燃气和空气的预混，这种预混方式下燃气和空气得不到最为充分的混合，这不仅降低了燃烧效率，也造成热能上的损失，而且燃烧过程中生成的高温烟气中含有过量的一氧化碳和氮氧化物等有害气体，增加了环保压力。

随着环保标准的日益提高，要求排放NOx降低到30mg/Nm3甚至更低。对于工业燃烧器常用的燃料天然气来说，燃烧生成的NOx类型主要是快速性NOx和热力型NOx，其中热力型NOx占总NOx排放的90％以上，因此降低燃烧过程中生成的热力型NOx成了实现低氮燃烧的主要研究方向。

发明内容

针对上述问题，现提供一种周向旋流多级预混低氮燃烧器，旨在使燃气和助燃空气可实现多级周向旋流预混后再进行燃烧，以使燃烧过程中温度分布更为均匀的同时有效降低燃烧过程中产生的热力型氮氧化物，从而使得燃烧更加低氮环保。

具体技术方案如下：

一种周向旋流多级预混低氮燃烧器，具有这样的特征，包括：

旋流分配器，旋流分配器上开设有中心风旋流通道及内燃气旋流通道，中心风旋流通道及内燃气旋流通道沿周向依次交替设置；以及

锥套，锥套设于旋流分配器外围，且锥套及旋流分配器间约束形成助燃气通道，助燃气通道内安装有旋流叶片及阻流板，阻流板纵截面呈“U”形，阻流板两侧侧板分别与内燃气旋流通道两侧侧壁共面，且阻流板底板与旋流分配器顶部平行。

上述的周向旋流多级预混低氮燃烧器，还具有这样的特征，中心风旋流通道的旋流角度为0-60°。

上述的周向旋流多级预混低氮燃烧器，还具有这样的特征，内燃气旋流通道的旋流角度为0-50°。

上述的周向旋流多级预混低氮燃烧器，还具有这样的特征，旋流叶片的旋流角度为0-60°。

上述的周向旋流多级预混低氮燃烧器，还具有这样的特征，旋流分配器上还设有点火孔，中心风旋流通道及内燃气旋流通道沿点火孔周向方向分布于点火孔外围。

上述的周向旋流多级预混低氮燃烧器，还具有这样的特征，中心风旋流通道中进风量占中心风旋流通道及助燃气通进风量之和的15-25％。

上述方案的有益效果是：

相比于传统径向预混技术，本发明中燃气和助燃空气实现了多级周向旋流预混，从而确保预混充分，以使得后续燃烧更加充分的同时也可确保燃烧过程中温度分布更为均匀，并最终有效降低燃烧过程中产生的热力型氮氧化物，实现低氮环保燃烧。

附图说明

图1为本发明中提供的燃烧器的结构示意图；

图2为本发明中提供的燃烧器的部分分解结构示意图；

图3为本发明的实施例1中燃烧试验时的等温线图；

图4为本发明的实施例2中燃烧试验时的等温线图；