[发明专利]一种烟气分级内循环式低NOx高热值燃气燃烧装置

摘要

本发明涉及一种烟气分级内循环式低NOx高热值燃气燃烧装置，主体包含有燃烧器喉口、中心筒、稳焰器或旋流器、包含有直流风通道和旋流风通道的助燃风通道和枪头伸置在燃烧器喉口外侧、上设有若干燃气前喷孔、侧喷孔和斜喷孔的若干内燃气枪和外燃气枪。工作时，燃气通过燃气前喷孔、侧喷孔和斜喷孔以不同方向分级发散喷出，与助燃空气的充分均匀混合燃烧，有利于提高火焰的分布均匀性和充满度，在枪头附近燃烧形成的相对较高压高温烟气会在上游较低气压助燃空气的吸卷下回流至助燃空气区，混合形成降低了含氧量的助燃风，参与之后的火焰均布燃烧，实现在不增加任何烟循设施的情况下达到与烟气外循环技术同等功效的烟气内循环，结构简单合理且成本低，是低NOx燃烧装置领域的一大创新。

主权项

1.一种烟气分级内循环式低NOx高热值燃气燃烧装置，主体包含有燃烧器喉口（1）、稳焰器或旋流器（2）、数个内燃气枪（3）、数个外燃气枪（4）和助燃风通道（5），其特征在于还包含有中心筒（6）和固定安装支架（7），其中：所述的燃烧器喉口（1）主体呈较粗圆筒状，由前端口（11）、后端口（12）和筒壁（13）构成；所述的固定安装支架（7）固设在燃烧器喉口（1）的后端口（12）上，上设有与中心筒（6）、内燃气枪（3）和外燃气枪（4）相对应的限位安装孔（71）；所述的中心筒（6）主体呈细长圆筒状，固定设置在燃烧器喉口（1）腔内轴心位置上，其前端与所述的前端口（11）相接近或持平,其后端通过对应的限位安装孔（71）固设在所述的固定安装支架（7）上；所述的稳焰器或旋流器（2）主体呈扁平圆环状或圆盘状，通过其内环面固定套设在中心筒（7）的近前端部环面上；所述的助燃风通道（5）由位于中心筒（6）外围与燃烧器喉口（1）的筒壁（13）之间的环形筒腔充任，包含有由位于中心筒（6）外围与稳焰器或旋流器（2）内环面之间的环形空间构成的旋流风通道（51），和由位于稳焰器或旋流器（2）外环面与燃烧器喉口（1）的筒壁（13）之间的环形空间构成的直流风通道（52）；所述的内燃气枪（3）和外燃气枪（4）通过相应的限位安装孔（71）固定安装设置在固定安装支架（7）上，互相同轴、依径环形错位地布设在所述的直流风通道（52）区域内，枪头顶端相对于燃烧器喉口（1）的前端口（11）均呈外伸状；所述的内燃气枪（3）的枪头顶端面上按需设置有数个便于燃气朝向炉膛内喷射的燃气前喷孔（31），枪头侧面上按需设置有数个便于燃气沿径向向轴心方向喷射的燃气侧喷孔（32）；所述的外燃气枪（4）的枪头顶端面上按需设置有数个便于燃气向炉膛四周方向锥形发散喷射的燃气斜喷孔（41）；工作时，助燃空气由助燃风通道（5）进入，分别以旋流风和直流风的形式从燃烧器喉口（1）的前端口（11）喷出，燃气通过内燃气枪（3）的燃气侧喷孔（32）、燃气前喷孔（31）和外燃气枪（4）的燃气斜喷孔（41）分级喷出；助燃空气与从内燃气枪（3）和外燃气枪（4）的枪头喷出的燃气混合燃烧时，在枪头附近形成气压相对较高的高温烟气区，在燃烧器喉口（1）前端口（11）附近相应成为气压相对较低的助燃空气区，使在枪头附近产生的高温烟气在气压差的吸卷作用下回流至所述的助燃空气区，与来自旋流风通道（51）和直流风通道（52）的助燃空气相混合、形成已降低含氧量的旋流风和直流风，实现烟气内循环；此外，从各内燃气枪（3）的燃气侧喷孔（32）径向向轴心方向喷出的燃气先遇到已降低含氧量的旋流风燃烧、形成中心火焰，从内燃气枪（3）的燃气前喷孔（31）沿轴向前射喷出的环状中间燃气，与已降低含氧量的直流风和旋流风相遇混合后由所述的中心火焰引燃、形成中部火焰，从外燃气枪（4）的燃气斜喷孔（41）中喷出的锥形发散状直射燃气，与已降低含氧量的直流风相遇混合后由所述的中部火焰引燃、形成有助于扩大火焰直径、确保火焰在炉膛内充满度的外围火焰；中心火焰、中部火焰和外围火焰依次布局，分布均匀，在炉膛内生成局部高温区的机率很低，从而确保降低NOx的生成量。