本發(fā)明屬于超低氮清潔燃燒技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種帶槍頭自穩(wěn)燃裝置的超低氮?dú)怏w燃燒器。

背景技術(shù)：

近年來，能源的需求量和價(jià)格都不斷攀升，而能源供給卻相對(duì)緊張，能源缺口問題日趨顯著，同時(shí)全球環(huán)境問題不斷凸顯，譬如氣候變暖、酸雨和光化學(xué)煙霧問題，使得環(huán)境問題日益受到社會(huì)關(guān)注，目前，世界能源供給主要依賴于化石能源，燃燒是其能源轉(zhuǎn)換的主要方式，它將燃料的化學(xué)能轉(zhuǎn)換為熱能，通過燃燒礦物燃料所獲得的能量占世界總能量消耗的90％以上，節(jié)能減排任務(wù)艱巨。

氣體燃料具有較高的燃燒效率和低污染排放等特點(diǎn)，所以氣體燃料作為清潔能源廣泛應(yīng)用于電力、化工、冶金、建材等行業(yè)的工業(yè)爐(窯)及鍋爐中。而作為其關(guān)鍵設(shè)備的氣體燃燒器，研究不斷取得進(jìn)展。但對(duì)它的研究主要集中在對(duì)燃燒器的性能改進(jìn)方面。而對(duì)污染物控制方面關(guān)注的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

隨著最新的《大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB13223-2011)的實(shí)施，到2017年4月1日北京所有燃?xì)忮仩t的NOx排放質(zhì)量濃度控制標(biāo)準(zhǔn)降為30mg/m³(標(biāo)態(tài)，3.5％O₂)。單靠傳統(tǒng)的燃?xì)馊紵饕呀?jīng)不能滿足排放要求。因此急需開發(fā)出低NOx氣體燃燒器以滿足最新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。

目前，氣體燃燒器的研究越來越受學(xué)者關(guān)注，以期望找到性能更高，排放更低的燃燒器來改善燃燒效率和燃燒污染物排放。國內(nèi)學(xué)者在燃燒器技術(shù)領(lǐng)域的研究主要集中在燃煤燃燒器方面，而對(duì)于氣體燃燒器方面的研究甚少，其技術(shù)和設(shè)備主要依賴進(jìn)口。最新的環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)非常嚴(yán)格，目前世界上只有幾家著名的燃?xì)馊紵鲝S商如德國威索、意大利百得等可以達(dá)到該標(biāo)準(zhǔn)，且其設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、價(jià)格非常昂貴。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日趨嚴(yán)格，燃?xì)忮仩t節(jié)能環(huán)保改造迫在眉睫，因此，急需要一種高燃燒效率、低氮氧化物排放、成本較低的氣體燃燒器。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供了一種帶帶槍頭自穩(wěn)燃裝置的超低氮?dú)怏w燃燒器，該燃燒器采用煙氣再循環(huán)時(shí)，燃燒穩(wěn)定、具有高燃燒效率、低氮氧化物排放、低成本及結(jié)構(gòu)簡單的特點(diǎn)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明所述的帶槍頭自穩(wěn)燃裝置的超低氮?dú)怏w燃燒器包括燃燒器箱殼、內(nèi)中心風(fēng)筒、中心燃料筒、外中心風(fēng)筒、旋流風(fēng)筒及若干氣體燃料噴槍；

內(nèi)中心風(fēng)筒、中心燃料筒、外中心風(fēng)筒、旋流風(fēng)筒及燃燒器箱殼由內(nèi)到外依次布置，其中，內(nèi)中心風(fēng)筒與中心燃料筒之間形成環(huán)形間隙，中心燃料筒與外中心風(fēng)筒之間形成環(huán)形的外中心風(fēng)區(qū)域，外中心風(fēng)筒與旋流風(fēng)筒之間形成環(huán)形的旋流風(fēng)區(qū)域，旋流風(fēng)筒與燃燒器箱殼之間形成環(huán)形的直流風(fēng)區(qū)域；燃燒器箱殼的側(cè)面設(shè)有助燃?xì)怏w入口，助燃?xì)怏w入口分為四路，其中，第一路與內(nèi)中心風(fēng)筒相連通，第二路與外中心風(fēng)筒側(cè)面的入風(fēng)口相連通，第三路與旋流風(fēng)區(qū)域相連通，第四路與直流風(fēng)區(qū)域相連通；

燃燒器箱殼的外側(cè)設(shè)有燃?xì)猸h(huán)形集箱，燃?xì)猸h(huán)形集箱與氣體燃料噴槍的入口及所述環(huán)形間隙相連通，氣體燃料噴槍的槍頭穿過直流風(fēng)區(qū)域，且氣體燃料噴槍槍頭的側(cè)面布置有穩(wěn)燃裝置，穩(wěn)燃裝置的內(nèi)部布置微量穩(wěn)燃燃料槍，微量穩(wěn)燃燃料槍的頂部設(shè)置有軸向燃料出氣口，微量穩(wěn)燃燃料槍的側(cè)面設(shè)有若干徑向燃料出氣口，微量穩(wěn)燃燃料槍的燃料入口與氣體燃料噴槍側(cè)面的燃料出口或燃?xì)猸h(huán)形集箱的出口相連通。

穩(wěn)燃裝置為防風(fēng)罩。

穩(wěn)燃裝置為穩(wěn)焰盤。

外中心風(fēng)筒側(cè)面的入風(fēng)口處設(shè)置有用于調(diào)節(jié)進(jìn)入到外中心風(fēng)筒內(nèi)的風(fēng)量的擋風(fēng)板。

氣體燃料噴槍的槍頭端面為10°-40°的斜面，且氣體燃料噴槍的槍頭端面正對(duì)燃燒器箱殼。

還包括環(huán)形擋塊，其中，環(huán)形間隙噴出的中心燃料經(jīng)環(huán)形擋塊遮擋后的方向與外中心風(fēng)區(qū)域噴出的外中心風(fēng)方向之間的夾角為40-60°。

本發(fā)明具有以下有益效果：

本發(fā)明所述帶槍頭自穩(wěn)燃裝置的超低氮?dú)怏w燃燒器在工作時(shí)，助燃?xì)怏w經(jīng)內(nèi)中心風(fēng)筒、外中心風(fēng)區(qū)域、旋流風(fēng)區(qū)域及直流風(fēng)區(qū)域分四級(jí)噴出，燃料經(jīng)氣體燃料噴槍、微量燃料槍及環(huán)形間隙分三級(jí)與助燃?xì)怏w混合，從而使阻燃?xì)怏w與燃料實(shí)現(xiàn)均勻混合，同時(shí)，環(huán)形間隙噴出的中心氣體燃料與外中心風(fēng)區(qū)域輸出的外中心風(fēng)相配合，氣體燃料噴槍噴出的氣體燃料在燃燒器的候口區(qū)域形成擴(kuò)散型扇形區(qū)域，微量燃料槍與各組氣體燃料槍形成相互呼應(yīng)，維持微量燃料槍與氣體燃料噴槍的根部穩(wěn)燃，防止脫火，同時(shí)各微量燃料槍設(shè)有穩(wěn)焰盤或防風(fēng)罩，保證火焰穩(wěn)定，從而提高燃燒器的燃燒效率，降低氮氧化物的排放，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，成本低。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明的側(cè)視圖；

圖3為本發(fā)明中氣體燃料噴槍7與微量燃料槍10的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為圖3的俯視圖。

其中，1為內(nèi)中心風(fēng)筒、2為環(huán)形擋塊、3為中心燃料筒、4為外中心風(fēng)筒、5為旋流風(fēng)筒、6為直流風(fēng)區(qū)域、7為氣體燃料噴槍、8為穩(wěn)焰盤或防風(fēng)罩、9為擋風(fēng)板、10為微量燃料槍、11為燃?xì)猸h(huán)形集箱、12為燃燒器箱殼、13為助燃?xì)怏w入口。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述：

參考圖1，本發(fā)明所述的帶槍頭自穩(wěn)燃裝置的超低氮?dú)怏w燃燒器包括燃燒器箱殼12、內(nèi)中心風(fēng)筒1、中心燃料筒3、外中心風(fēng)筒4、旋流風(fēng)筒5及若干氣體燃料噴槍7；內(nèi)中心風(fēng)筒1、中心燃料筒3、外中心風(fēng)筒4、旋流風(fēng)筒5及燃燒器箱殼12由內(nèi)到外依次布置，其中，內(nèi)中心風(fēng)筒1與中心燃料筒3之間形成環(huán)形間隙，中心燃料筒3與外中心風(fēng)筒4之間形成環(huán)形的外中心風(fēng)區(qū)域，外中心風(fēng)筒4與旋流風(fēng)筒5之間形成環(huán)形的旋流風(fēng)區(qū)域，旋流風(fēng)筒5與燃燒器箱殼12之間形成環(huán)形的直流風(fēng)區(qū)域6；燃燒器箱殼12的側(cè)面設(shè)有助燃?xì)怏w入口13，助燃?xì)怏w入口13分為四路，其中，第一路與內(nèi)中心風(fēng)筒1相連通，第二路與外中心風(fēng)筒4側(cè)面的入風(fēng)口相連通，第三路與旋流風(fēng)區(qū)域相連通，第四路與直流風(fēng)區(qū)域6相連通；燃燒器箱殼12的外側(cè)設(shè)有燃?xì)猸h(huán)形集箱11，燃?xì)猸h(huán)形集箱11與氣體燃料噴槍7的入口及所述環(huán)形間隙相連通，氣體燃料噴槍7的槍頭穿過直流風(fēng)區(qū)域6，且氣體燃料噴槍7槍頭的側(cè)面布置有穩(wěn)燃裝置8，穩(wěn)燃裝置8的內(nèi)部布置微量穩(wěn)燃燃料槍10，微量穩(wěn)燃燃料槍10的頂部設(shè)置有軸向燃料出氣口，微量穩(wěn)燃燃料槍10的側(cè)面設(shè)有若干徑向燃料出氣口，微量穩(wěn)燃燃料槍10的燃料入口與氣體燃料噴槍7側(cè)面的燃料出口或燃?xì)猸h(huán)形集箱的出口相連通；穩(wěn)燃裝置8為防風(fēng)罩或穩(wěn)焰盤。

各氣體燃料噴槍7呈環(huán)形等間距分布；外中心風(fēng)筒4側(cè)面的入風(fēng)口處設(shè)置有用于調(diào)節(jié)進(jìn)入到外中心風(fēng)筒4內(nèi)的風(fēng)量的擋風(fēng)板9；氣體燃料噴槍7的槍頭端面為10°-40°的斜面，且氣體燃料噴槍7的槍頭端面正對(duì)燃燒器箱殼12。本發(fā)明還包括環(huán)形擋塊2，其中，環(huán)形間隙噴出的中心燃料經(jīng)環(huán)形擋塊2遮擋后的方向與外中心風(fēng)區(qū)域噴出的外中心風(fēng)方向之間的夾角為40-60°。其中，第二燃料出氣口針對(duì)氣體燃料噴槍7的槍頭端面。

本發(fā)明通過氣體燃料與助燃空氣多級(jí)分級(jí)達(dá)到超混合狀態(tài)，以達(dá)到最大程度降低氮氧化物的目的，同時(shí)通過調(diào)節(jié)各級(jí)氣體燃料量、風(fēng)量來達(dá)到高的負(fù)荷調(diào)節(jié)性、爐膛及燃料適應(yīng)性，在具體操作時(shí)，本發(fā)明為蒸汽鍋爐、熱水鍋爐以及加熱爐等燃?xì)忮仩t脫銷提供了一種經(jīng)濟(jì)改造技術(shù)路線，在不增加脫硝設(shè)備情況下，就單靠燃燒器就把燃?xì)忮仩t氮氧化物排放降低到60mg/m³(標(biāo)態(tài)，3.5％O₂)以下，如在此基礎(chǔ)上增加煙氣再循環(huán)技術(shù)措施，燃?xì)忮仩t氮氧化物排放降低到30mg/m³(標(biāo)態(tài)，3.5％O₂)以下滿足最新的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)要求。