CN111023089A - 低氮预混烟气内循环燃气燃烧器 - Google Patents

低氮预混烟气内循环燃气燃烧器 Download PDF

Info

Publication number
CN111023089A
CN111023089A CN201911276422.0A CN201911276422A CN111023089A CN 111023089 A CN111023089 A CN 111023089A CN 201911276422 A CN201911276422 A CN 201911276422A CN 111023089 A CN111023089 A CN 111023089A
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
pipe
outer ring
channel
air
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201911276422.0A
Other languages
English (en)
Inventor
周国平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wuxi Shunmeng Science & Technology Co ltd
Original Assignee
Wuxi Shunmeng Science & Technology Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wuxi Shunmeng Science & Technology Co ltd filed Critical Wuxi Shunmeng Science & Technology Co ltd
Priority to CN201911276422.0A priority Critical patent/CN111023089A/zh
Publication of CN111023089A publication Critical patent/CN111023089A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/02—Premix gas burners, i.e. in which gaseous fuel is mixed with combustion air upstream of the combustion zone
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/48—Nozzles
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
    • F23N5/00—Systems for controlling combustion
    • F23N5/26—Details

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)

Abstract

本专利提供一种低氮预混烟气内循环燃气燃烧器，它体积小，结构紧凑，不会回火，燃烧稳定，包括具有空气通道的壳体，在空气通道的前端内有中心燃气管，每个预混喷嘴设置在一个预混喷管的前端，每个预混喷管后端与空气过渡管和燃气过渡管相通，各空气过渡管的另一端与预混空气通道相通，各燃气过渡管的另一端与预混燃气通道相通；锥形火焰管与中心燃气管同轴并位于空气通道的前部；锥形火焰管与空气通道出口之间有环形缝隙，多个预混喷嘴均布在环形缝隙处；各外环喷嘴设置在环绕壳体外周的外环燃气管上；中心燃气管、预混燃气通道、外环燃气通道通过设置调节阀的供气管路与燃气源相连通；预混空气通道与压缩空气源相通；空气通道与鼓风机出口相通。

Description

低氮预混烟气内循环燃气燃烧器
技术领域
本专利涉及燃气燃烧器，特别是低氮燃气燃烧器。
背景技术
2017年4月1日起新建锅炉大气污染物排放浓度限值氮氧化物为30 mg/m3，根据全国燃气工业锅炉的检测统计分析结果，其中NOX 排放质量浓度小于等于200mg/m3的锅炉仅占35%，氮氧化物超标主要是燃气燃烧器未采取低氮燃烧技术或仅采用了最初步的分级燃烧控制技术。
为了达到低氮燃烧，多采用FGR烟气循环技术，为燃烧过程在此供给15－25%比例的烟气，使其降低火焰温度，借此降低Nox值。通过风机将锅炉尾部烟气引入整个进风路径，重新投入燃烧器燃烧，火焰的表面温度下降，增加的烟气也会吸收火焰的温度，由于投入15－25%大比例的烟气，锅炉的热效率受到影响，耗能增加。
发明内容
本专利的目的是提供一种氮氧化物排放浓度较低的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器，它体积小，结构紧凑，不会回火，燃烧稳定，其采用特定的结构而不是采用FGR技术降低了氮氧化物浓度。
本专利所述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器，包括内部具有空气通道的壳体，在空气通道的前端出口中心部具有中心燃气管，它还包括多个预混喷嘴和多个外环喷嘴；每个预混喷嘴设置在一个预混喷管的前端，每个预混喷管后端同时与空气过渡管和燃气过渡管相通，各空气过渡管的另一端与固定在壳体后端的预混空气通道相通，各燃气过渡管的另一端与固定在壳体后端的预混燃气通道相通；前端小后端大的锥形火焰管与中心燃气管同轴，并位于空气通道的前部；锥形火焰管后端直径小于空气通道出口内径，锥形火焰管后端外周与空气通道出口内周之间有环形缝隙，多个预混喷嘴均布在环形缝隙处；
各外环喷嘴设置在环绕壳体外周的外环燃气管上，在空气通道出口的轴线方向上外环喷嘴位于预混喷嘴的后方，外环燃气管通过向后穿过耐火环的外环过渡管与设置在壳体外周的外环燃气通道相通；耐火环设置在壳体前端外周；
中心燃气管、预混燃气通道、外环燃气通道分别通过供气管路与燃气源相连通，各供气管路上均设置有调节阀；预混空气通道与压缩空气源相通；空气通道与鼓风机出口相通；从燃气源进入预混燃气通道内的燃气压力高于中心燃气管、外环燃气通道内的燃气压力。
作为对上述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器的进一步改进，它还包括多个内环喷嘴；各内环喷嘴设置在环绕壳体外周的内环燃气管上，在空气通道出口的轴线方向上内环喷嘴位于外环喷嘴与预混喷嘴之间，在空气通道出口的径向方向上外环喷嘴位于内环喷嘴外周；内环燃气管通过向后穿过耐火环的内环过渡管与设置在壳体外周的内环燃气通道相通；中心燃气管、预混燃气通道、外环燃气通道、内环燃气通道分别通过供气管路与燃气源相连通。
作为对上述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器的进一步改进，耐火环前端面为台阶形，外环燃气管和内环燃气管设置在耐火环不同的台阶处。
作为对上述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器的进一步改进，内环燃气管上开有作为内环喷嘴的内环燃气出气口。
作为对上述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器的进一步改进，外环燃气管上开有作为外环喷嘴的外环燃气出气口。
作为对上述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器的进一步改进，预混喷嘴轴线与空气通道出口的轴线成35°-65°。
本专利的有益效果：
高压力的压缩空气和预混燃气预先混合通过预混喷嘴经环形缝隙喷出燃烧。混合后的压缩空气和预混燃气的压力较大，在喷出时会吸入四周的空气进行燃烧，且由于预混燃气和空气预先混合，火焰的温度均匀，缩短了燃气在高温区停留的时间，燃烧温度大大降低。同时位于壳体外周上的外环气嘴、内环气嘴在壳体外周形成诸多的小股气流，提高火焰扩散射流速度，也能对外环气嘴、内环气嘴附近的低温烟气起到卷吸效果；锥形火焰管前小后大，从中心燃气管前端喷出的中心燃气燃烧生成的主火焰对锥形火焰管前端周边的低温烟气的卷吸能力加强，也能均匀降低火焰的温度峰值。本专利可以说是一种预混烟气内循环技术，它采用该结构，使得部分烟气回流参与燃烧，降低火焰温度，有效降低Nox值，使得氮氧化物浓度小于30 mg/m3。
中心燃气管内的燃气由中心喷嘴喷出，同时，预混喷嘴轴线与空气通道出口的轴线成35°-65°，本燃气燃烧器形成扩散式燃烧，体积小，结构紧凑，不会回火，火焰稳定，从而保证了整个燃烧稳定。
当然，各供气管路上均设置有调节阀，如压力调节阀、流量调节阀，甚至是可以通过伺服电机控制各调节阀开度的调节阀，以后控制供气管路上燃气压力、流量等，这属于现有技术，不再赘述。在鼓风机出口可以设置可以调节的风门，鼓风机电机可以风量伺服电机等现有技术手段，调节空气通道内的空气流量。
当然，本燃气燃烧器还可以包括控制器，在壳体上还可以设置属于常规技术手段的点火装置、火焰监测装置、温控装置等；控制器输出端接点火装置输入端，用于控制点火装置开启与关闭；上述火焰监测装置输出端接控制器输入端，用于将检测到的火焰燃烧信号发送到控制器；上述温控装置输出端接控制器输入端，用于将壳体内的温度信号传输到控制器。各伺服电机、各伺服电机反馈等也分别与控制器相连接。
附图说明
图1是低氮预混烟气内循环燃气燃烧器立体图；
图2是低氮预混烟气内循环燃气燃烧器的另一个立体图；
图3是低氮预混烟气内循环燃气燃烧器俯视图；
图4是低氮预混烟气内循环燃气燃烧器主视图；
图5是低氮预混烟气内循环燃气燃烧器侧视图；
图6是外环燃气管，外环喷嘴等放大图。
图中，壳体1，锥形火焰管11，环形缝隙12，耐火环2，点火装置7，
中心燃气管3，中心燃气进口36，
预混喷嘴41，预混喷管4，空气过渡管42，预混空气通道43，燃气过渡管44，预混燃气通道45，预混燃气进口46，预混空气进口47，
外环燃气管5，外环喷嘴51，外环过渡管52，外环软管53，外环燃气通道55，外环燃气进口56，
内环燃气管6，内环喷嘴61，内环过渡管62，内环软管63，内环燃气通道65，内环燃气进口66，
空气通道100，空气通道进口101，空气通道出口102。
具体实施方式
参见图1、2、4，低氮预混烟气内循环燃气燃烧器，包括内部具有空气通道100的壳体1，耐火环2设置在壳体前端外周；耐火环前端面为台阶形。空气通道100的后部是开在壳体侧部的空气通道进口101，空气通道进口101与鼓风机出口相通。在空气通道的前端空气通道出口102位于壳体前端。
中心燃气管3的后端穿过壳体后部，前端位于空气通道出口102中心部。
参见图2、3、5，每个预混喷嘴41设置在一个预混喷管4的前端，每个预混喷管4后端同时与空气过渡管42和燃气过渡管44相通，各空气过渡管42的另一端与固定在壳体后端的预混空气通道43相通，各燃气过渡管44的另一端与固定在壳体后端的预混燃气通道45相通。
前端小后端大的锥形火焰管11与中心燃气管同轴，并位于空气通道出口的前部。
锥形火焰管后端直径小于空气通道出口内径，锥形火焰管后端外周与空气通道出口内周之间有环形缝隙12，多个预混喷嘴41均布在环形缝隙处。
外环燃气管5和内环燃气管6设置在耐火环不同的台阶处。外环燃气管5上开有多个作为外环喷嘴51的外环燃气出气口。
内环燃气管6上开有多个作为内环喷嘴61的内环燃气出气口。
各预混喷嘴41、各外环喷嘴51、各内环喷嘴61均布在以空气通道出口轴线为中心线的圆周方向上。预混喷嘴41出口轴线与空气通道出口的轴线成45°左右。
参见图6，在空气通道出口的轴线方向上内环喷嘴61位于预混喷嘴41的后方，外环喷嘴51位于内环喷嘴61的后方。在空气通道出口的径向方向上外环喷嘴51位于内环喷嘴61的外周。
参见图2、3，外环燃气管5通过向后穿过耐火环的外环过渡管52、外环软管53等与设置在壳体中部外周的外环燃气通道55相通。
内环燃气管6通过向后穿过耐火环的内环过渡管62、内环软管63等与设置在壳体中部外周的内环燃气通道65相通。
参见图1、2，中心燃气管3、预混燃气通道45、外环燃气通道55、内环燃气通道65上的中心燃气进口36、预混燃气进口46、外环燃气进口56、内环燃气进口66分别通过供气管路与燃气源相连通，各供气管路上均设置有调节阀。中心燃气管、外环燃气通道、内环燃气通道内的燃气压力基本相同。从燃气源进入预混燃气通道内的燃气压力高于中心燃气管内的燃气压力。
预混空气通道43上的预混空气进口47与压缩空气源相通。
本专利是提供一种低氮燃气燃烧器，采用引流回流技术、引射回流技术等使得排出的尾气中的氮氧化物达到30mg/m3以下的目的，且风门和燃气流量比，风机和各调节阀分别单独自动控制，操作简单、维修方便、零件使用寿命高、能耗节能。

Claims (6)

1.低氮预混烟气内循环燃气燃烧器，包括内部具有空气通道的壳体，在空气通道的前端出口中心部具有中心燃气管，其特征是：它还包括多个预混喷嘴和多个外环喷嘴；每个预混喷嘴设置在一个预混喷管的前端，每个预混喷管后端同时与空气过渡管和燃气过渡管相通，各空气过渡管的另一端与固定在壳体后端的预混空气通道相通，各燃气过渡管的另一端与固定在壳体后端的预混燃气通道相通；前端小后端大的锥形火焰管与中心燃气管同轴，并位于空气通道的前部；锥形火焰管后端直径小于空气通道出口内径，锥形火焰管后端外周与空气通道出口内周之间有环形缝隙，多个预混喷嘴均布在环形缝隙处；
各外环喷嘴设置在环绕壳体外周的外环燃气管上，在空气通道出口的轴线方向上外环喷嘴位于预混喷嘴的后方，外环燃气管通过向后穿过耐火环的外环过渡管与设置在壳体外周的外环燃气通道相通；耐火环设置在壳体前端外周；
中心燃气管、预混燃气通道、外环燃气通道分别通过供气管路与燃气源相连通，各供气管路上均设置有调节阀；预混空气通道与压缩空气源相通；空气通道与鼓风机出口相通；从燃气源进入预混燃气通道内的燃气压力高于中心燃气管、外环燃气通道内的燃气压力。
2.如权利要求1所述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器，其特征是：它还包括多个内环喷嘴；各内环喷嘴设置在环绕壳体外周的内环燃气管上，在空气通道出口的轴线方向上内环喷嘴位于外环喷嘴与预混喷嘴之间，在空气通道出口的径向方向上外环喷嘴位于内环喷嘴外周；内环燃气管通过向后穿过耐火环的内环过渡管与设置在壳体外周的内环燃气通道相通；中心燃气管、预混燃气通道、外环燃气通道、内环燃气通道分别通过供气管路与燃气源相连通。
3.如权利要求2所述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器，其特征是：耐火环前端面为台阶形，外环燃气管和内环燃气管设置在耐火环不同的台阶处。
4.如权利要求2所述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器，其特征是：内环燃气管上开有作为内环喷嘴的内环燃气出气口。
5.如权利要求1所述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器，其特征是：外环燃气管上开有作为外环喷嘴的外环燃气出气口。
6.如权利要求1所述的低氮预混烟气内循环燃气燃烧器，其特征是：预混喷嘴轴线与空气通道出口的轴线成35°-65°。
CN201911276422.0A 2019-12-12 2019-12-12 低氮预混烟气内循环燃气燃烧器 Pending CN111023089A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911276422.0A CN111023089A (zh) 2019-12-12 2019-12-12 低氮预混烟气内循环燃气燃烧器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911276422.0A CN111023089A (zh) 2019-12-12 2019-12-12 低氮预混烟气内循环燃气燃烧器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111023089A true CN111023089A (zh) 2020-04-17

Family

ID=70206434

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911276422.0A Pending CN111023089A (zh) 2019-12-12 2019-12-12 低氮预混烟气内循环燃气燃烧器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111023089A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113701156A (zh) * 2021-09-07 2021-11-26 欧保(中国)环境工程股份有限公司 低氮氧化物排放燃气燃烧器

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113701156A (zh) * 2021-09-07 2021-11-26 欧保(中国)环境工程股份有限公司 低氮氧化物排放燃气燃烧器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107559827B (zh) 一种超低氮燃气燃烧器
CN104613473B (zh) 一种多孔燃气射流烧嘴
CN107575864B (zh) 一种线性低氮燃气燃烧头
CN109539251B (zh) 一种超低氮燃烧器
CN111174204A (zh) 低氮炉内回流燃气燃烧器
CN115095863A (zh) 一种多级掺氨逆喷旋流燃烧器及其使用方法
CN111023089A (zh) 低氮预混烟气内循环燃气燃烧器
CN111895410B (zh) 矢量控制燃气低氮燃烧器
CN111271707A (zh) 中心超混低氮内回流燃气燃烧器
CN112413590A (zh) 一种烟气内循环低氮燃烧器
CN211575107U (zh) 低氮预混烟气内循环燃气燃烧器
CN213656737U (zh) 低氮多回流燃气燃烧器
CN215765086U (zh) 一种低氮氧化物排放燃气燃烧器
CN116624872A (zh) 一种烟气内循环低氮燃烧头
CN213178331U (zh) 一种气体流动矢量控制装置
CN111895409B (zh) 气体流动矢量控制装置
CN115143459A (zh) 一种引射预混烟气内循环低氮燃烧器
CN111649324B (zh) 燃烧器和锅炉
CN211040956U (zh) 一种燃气燃烧器
CN211902870U (zh) 一种高温烟气多级回流低氮燃烧器
CN210373415U (zh) 一种燃气型低氮燃烧装置
CN211232850U (zh) 一种锅炉烟气内循环***
CN211694876U (zh) 低氮炉内回流燃气燃烧器
CN208764919U (zh) 复合燃烧器
CN212029499U (zh) 中心超混低氮内回流燃气燃烧器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination