CN111765465A - 一种锅炉燃烧器 - Google Patents

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旷运坤
江村
罗立霄
刘继鹏
刘春�
韦震高
陈伟崇
王小林
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Abstract

一种锅炉燃烧器，包括支撑板、点火装置、燃气管、空气管、高温燃气管、梅花喷嘴、空气预热筒、燃烧加热管、固定板和高温空气喷射管，其特征在于：点火装置、燃气管、空气管、空气预热筒安装在支撑板上；燃烧加热管、高温空气喷射管安装在空气预热筒上；高温燃气管安装在燃烧加热管上；支撑板、燃气管、高温燃气管、空气预热筒、燃烧加热管四者的中心线重合；高温空气喷射管均匀分布在空气预热筒前端，且径向、轴向均倾斜10~20度。本发明的锅炉燃烧器，先在燃烧加热管进行燃烧，使燃气和空气温度升高，然后高温燃气和高温空气再进入炉膛进行无焰燃烧，使火焰体积成倍扩大，火焰温度峰值降低，平均温度提高，燃气燃烧效率提高，NOX排放降低。

Description

一种锅炉燃烧器
技术领域
本发明涉及锅炉技术领域，具体是一种锅炉燃烧器。
背景技术
无焰燃烧技术：在无焰燃烧时，由于燃烧器附近的氧分子数量明显少于传统燃烧时的氧分子数量，只有少量的燃料分子在烧嘴附近与氧分子相遇发生燃烧，而大量的燃料分子由高温高速空气射流带动扩散到炉膛大空间中与氧分子进行充分预混合，燃烧速度极快，实现无焰燃烧，一种新型的高效低氮燃烧技术。经过研究证实：高温低氧是实现无焰燃烧的基本条件，通过高速射流的卷吸作用或通过燃烧器特殊结构产生回流以及充入稀释气体等方法可以达到上述条件，在无焰燃烧模式下，燃烧空间弥散到更大的范围内，导致整个空间内温度分布均匀且污染物排放低。
目前燃气锅炉的燃烧技术，多为传统的燃烧技术，即燃料在空气 (含氧体积浓度21%左右) 的条件下燃烧， 因燃料分子在烧嘴附近的较小空间内便与足够多的氧分子相遇，足以在此区域内全部氧化，因此火焰体积小，存在局部高温区（通常在燃烧器附近和炉膛中心温度偏高），炉膛平均温度不高，靠近锅炉受热面部分温度偏低，燃料总体燃烧效率低，NOX排放浓度大。
中国专利CN103727535B一种斜流式常温无焰燃烧器，由于该技术为常温无焰燃烧器，燃气和空气均为常温，所以只能在炉膛整体高温环境下方可实现无焰燃烧，应用在冶炼炉、热处理炉尚可，但应用在锅炉就欠缺了，因为锅炉的炉膛整体温度相对较低，锅炉的受热面温度更低，因此该斜流式常温无焰燃烧器与现有技术的无焰燃烧器一样，不适合锅炉上应用。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种锅炉燃烧器，一种能够在锅炉上应用的无焰燃烧器。
本发明的技术方案是：一种锅炉燃烧器，包括支撑板（1）、点火装置（2）、燃气管（3）、空气管（4）、高温燃气管（5）、梅花喷嘴（51）、空气预热筒（6）、燃烧加热管（7）、固定板（8）和高温空气喷射管（9），其特征在于：点火装置（2）、燃气管（3）、空气管（4）、空气预热筒（6）安装在支撑板（1）上；燃烧加热管（7）、高温空气喷射管（8）安装在空气预热筒（6）上；高温燃气管（5）通过固定板（8）安装在燃烧加热管（7）上；支撑板（1）、燃气管（3）、高温燃气管（5）、空气预热筒（6）、燃烧加热管（7）五者的中心线重合；梅花喷嘴（51）安装在高温燃气管（5）出口端；高温空气喷射管（8）均匀分布在空气预热筒（6）前端，且径向、轴向均倾斜10~20度；所述的一种锅炉燃烧器，其特征在于：燃烧加热管（7）的形状与火箭发动机的喷管（拉瓦尔喷管）形状相似；所述的一种锅炉燃烧器，其特征在于：燃气管（3）出口内径比高温燃气管（5）入口外径大5~10mm。
本发明的无焰燃烧器相对于现有技术具有以下优点：
1、本发明的空气预热器设置在炉膛内侧，可最大限度地提高燃气和空气的温度，以达到无焰燃烧的条件；2、本发明的燃气管出口内径比高温燃气管入口外径大5~10mm，形成一个环形喷嘴，可使喷出的燃气吸入空气在燃烧加热管内燃烧，以对燃气和空气进行加热，以达到高温低氧实现无焰燃烧的基本条件；3、本发明燃烧加热管的形状与火箭发动机的喷管（拉瓦尔喷管）形状相似，可将燃烧加热管的火焰高速喷出，利于高温燃气和高温空气在炉膛内进行无焰燃烧；4、本发明高温燃气管出口安装有梅花喷嘴，使高温燃气在炉膛内快速扩散，利于与高温空气混合进行无焰燃烧；5、本发明的高温空气喷射管均匀分布在空气预热筒前端，且径向、轴向均倾斜10~20度，更利于高温空气与高温燃气混合进行无焰燃烧。总之，本发明的锅炉燃烧器，先在燃烧加热管进行燃烧，使燃气和空气温度升高，然后高温燃气和高温空气再进入炉膛进行无焰燃烧，使火焰体积成倍扩大，火焰温度峰值降低，平均温度提高，燃气燃烧效率提高，NOX排放降低。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的右视图。
图中：1-支撑板、2-点火装置、3-燃气管、4-空气管、5-高温燃气管、6-空气预热筒和、7-燃烧加热管、8-固定板、9-高温空气喷射管。
具体实施方式
如图1、图2，一种锅炉燃烧器，包括支撑板（1）、点火装置（2）、燃气管（3）、空气管（4）、高温燃气管（5）、梅花喷嘴（51）、空气预热筒（6）、燃烧加热管（7）、固定板（8）和高温空气喷射管（9），其特征在于：点火装置（2）、燃气管（3）、空气管（4）、空气预热筒（6）安装在支撑板（1）上；燃烧加热管（7）、高温空气喷射管（9）安装在空气预热筒（6）上；高温燃气管（5）通过固定板（8）安装在燃烧加热管（7）上；支撑板（1）、燃气管（3）、高温燃气管（5）、空气预热筒（6）、燃烧加热管（7）五者的中心线重合；梅花喷嘴（51）安装在高温燃气管（5）出口端；高温空气喷射管（8）均匀分布在空气预热筒（6）前端，且径向、轴向均倾斜10~20度；所述的一种锅炉燃烧器，其特征在于：燃烧加热管（7）的形状与火箭发动机的喷管（拉瓦尔喷管）形状相似；所述的一种锅炉燃烧器，其特征在于：燃气管（3）出口内径比高温燃气管（5）入口外径大5~10mm。
本发明在使用时，首先开启低流量空气和低流量燃气并点火燃烧，燃气先在燃烧加热管（7）内燃烧，再在炉膛内一起燃烧，使燃烧加热管（7）、高温燃气管（5）、空气预热筒（6）以及炉膛的温度不断升高，然后再逐步加大燃气流量和空气流量，直至达到无焰燃烧。在进行无焰燃烧时，要注意控制空气的流量，因为无焰燃烧时，需要空气的氧浓度可以降低到15%以下，甚至低至2%～5%；同时燃气在极短的时间内升温至着火点温度以上，燃气分子与氧气一接触便能迅速燃烧。因此，采用无焰燃烧技术，在过剩空气系数接近于1.0的情况下仍然能实现完全燃烧，燃气的燃烧效率可达到99%以上。而低过剩空气系数燃烧是基本的节能燃烧技术，在保证燃气高燃烧率的前提下，过剩空气系数越小，节能效果越显著，NOX的排放也越低。

Claims (3)

1.一种锅炉燃烧器，包括支撑板（1）、点火装置（2）、燃气管（3）、空气管（4）、高温燃气管（5）、梅花喷嘴（51）、空气预热筒（6）、燃烧加热管（7）、固定板（8）和高温空气喷射管（9），其特征在于：点火装置（2）、燃气管（3）、空气管（4）、空气预热筒（6）安装在支撑板（1）上；燃烧加热管（7）、高温空气喷射管（9）安装在空气预热筒（6）上；高温燃气管（5）通过固定板（8）安装在燃烧加热管（7）上；支撑板（1）、燃气管（3）、高温燃气管（5）、空气预热筒（6）、燃烧加热管（7）五者的中心线重合；梅花喷嘴（51）安装在高温燃气管（5）出口端；高温空气喷射管（8）均匀分布在空气预热筒（6）前端，且径向、轴向均倾斜10~20度。
2.如权利要求 1 所述的一种锅炉燃烧器，其特征在于：燃烧加热管（7）的形状与火箭发动机的喷管（拉瓦尔喷管）形状相似。
3.如权利要求 1 所述的一种锅炉燃烧器，其特征在于：燃气管（3）出口内径比高温燃气管（5）入口外径大5~10mm。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140080072A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Eclipse, Inc. Method and apparatus for a dual mode burner yielding low nox emission
CN104235849A (zh) * 2014-10-09 2014-12-24 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 分级富氧无焰燃烧燃气烧嘴及其控制方法
CN109654496A (zh) * 2017-10-12 2019-04-19 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 一种自身预热式高速烧嘴及其控制方法
CN110469851A (zh) * 2019-09-11 2019-11-19 向顺华 一种自预热式烟气自循环型低氮无氧化烧嘴
CN212511154U (zh) * 2020-06-30 2021-02-09 广西壮族自治区特种设备检验研究院 一种锅炉燃烧器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20140080072A1 (en) * 2012-09-14 2014-03-20 Eclipse, Inc. Method and apparatus for a dual mode burner yielding low nox emission
CN104235849A (zh) * 2014-10-09 2014-12-24 中冶南方(武汉)威仕工业炉有限公司 分级富氧无焰燃烧燃气烧嘴及其控制方法
CN109654496A (zh) * 2017-10-12 2019-04-19 重庆赛迪热工环保工程技术有限公司 一种自身预热式高速烧嘴及其控制方法
CN110469851A (zh) * 2019-09-11 2019-11-19 向顺华 一种自预热式烟气自循环型低氮无氧化烧嘴
CN212511154U (zh) * 2020-06-30 2021-02-09 广西壮族自治区特种设备检验研究院 一种锅炉燃烧器

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