本發(fā)明涉及燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種側(cè)壁分級燃燒低nox氣體燃燒器及其燃燒方法。

背景技術(shù)：

隨著大氣環(huán)境問題日益凸顯，環(huán)保法規(guī)不斷提出更高的要求。追求更低的氮氧化物的排放是新型工業(yè)燃氣燃燒器的趨勢。對于燃氣燃燒器來說，氮氧化物主要是熱力型no和快速型no，其中熱力型no占到90％。工程上一般通過抑制熱力型no的生成來達到低氮氧化物生成的效果。目前，工藝過程爐中所用側(cè)壁燃燒器多為部分預混燃燒器。目前，側(cè)壁燃燒器實現(xiàn)低氮的手段比較缺乏，由于火焰形態(tài)、安全性、調(diào)節(jié)范圍的限制，部分預混燃燒加燃料分級是目前最普遍的側(cè)壁低氮燃燒技術(shù)。部分預混燃料加燃料分級的方法在抑制氮氧化物生產(chǎn)方面效果有限。燃料分級希望一次燃燒是在空氣過剩的情況下進行，但是這與部分預混的手段相抵觸。然而，一般情況下側(cè)壁燃燒器占25％-40％的整爐功率，這就使得當環(huán)保標準進一步嚴格的時候，要求側(cè)壁燃燒器也需要實現(xiàn)更低的氮氧化物排放要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問題

本發(fā)明的一個目的是提供一種側(cè)壁分級燃燒低nox氣體燃燒器，該燃燒器能夠有效降低氮氧化物的排放。

本發(fā)明的另一個目的是提供一種側(cè)壁分級燃燒低nox氣體燃燒器的燃燒方法。

(二)技術(shù)方案

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種側(cè)壁分級燃燒低nox氣體燃燒器，包括風箱、引射器、耐火磚和燃料槍，其中，耐火磚置于爐子側(cè)壁，內(nèi)部空心處為空氣流道，其中，所述引射器依次穿過所述風箱和所述耐火磚的空氣流道伸入爐膛內(nèi)；在所述耐火磚上設(shè)置有孔道，所述燃料槍依次穿過所述風箱和所述孔道伸入爐膛內(nèi)；在所述風箱上設(shè)置有一次風門和二次風門，在所述風箱內(nèi)還設(shè)置有與所述耐火磚的空氣流道連通的第一通道，其中所述一次風門分別與所述第一通道和所述引射器的進風口相連通，在所述風箱內(nèi)所述第一通道的外圍還設(shè)置有第二通道，所述第二通道的兩端分別與所述二次風門和所述引射器的進風口相連通，引射器的引射比為25-41。

其中，所述第一通道包括空氣入口段和與空氣入口段相連通的空氣出口段，其中，所述空氣入口段的橫截面積大于所述空氣出口段的橫截面積。

其中，在所述一次風門處設(shè)置有用于調(diào)節(jié)助燃空氣流量的第一助燃空氣調(diào)節(jié)擋板。

其中，在所述二次風門處設(shè)置有用于調(diào)節(jié)助燃空氣流量的第二助燃空氣調(diào)節(jié)擋板。

其中，還包括用于將該燃燒器安裝到爐子側(cè)壁上的安裝托板。

其中，所述燃料槍的噴孔朝向所述引射器的出口處。

其中，所述引射器的噴嘴采用1mm-1.5mm的縫隙。

其中，還包括集氣筒，所述集氣筒設(shè)置有燃料入口以及與燃料槍連通的出口。

其中，所述燃燒槍的數(shù)量為4-8個。

本發(fā)明還公開了一種如上所述的側(cè)壁分級燃燒低nox氣體燃燒器的燃燒方法，其包括以下步驟：

s1：一級燃料經(jīng)引射器的噴嘴進入引射器中，助燃空氣經(jīng)一次風門進入引射器并與一級燃料進行混合，形成空氣過剩系數(shù)為1.4～1.75的預混混合氣，該預混混合氣從引射器的出口噴出，并在爐膛內(nèi)進行一次燃燒；

s2：助燃空氣通過二次風門進入風箱，并通過引射器和風箱之間的第二通道進入引射器，然后進入爐膛，二級燃料通過燃燒槍的噴孔噴出，并與一次燃燒的煙氣和剩余的燃燒用空氣混合，并進行二次燃燒。

(三)有益效果

本發(fā)明提供的側(cè)壁分級燃燒低nox氣體燃燒器及其燃燒方法通過采用貧燃預混技術(shù)和分級燃燒技術(shù)，能夠有效降低氮氧化物的排放，此外，還能夠同時滿足火焰形態(tài)、熱流密度、火焰穩(wěn)定性以及日常維護等要求。

附圖說明

圖1為根據(jù)本發(fā)明的一種側(cè)壁分級燃燒低nox氣體燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2示出了圖1中的燃燒器的一次空氣引射過程的示意圖；以及

圖3示出了圖1中的燃燒器的二次空氣引射過程的示意圖。

圖中，1：風箱；2：引射器；3：耐火磚；4：燃料槍；5：安裝托板；6：二次風調(diào)節(jié)板；7：引射器的燃料入口；8：引射器的出口。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的具體實施方式作進一步詳細描述。以下實例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明中的具體含義。

圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種側(cè)壁分級燃燒低nox氣體燃燒器的一個優(yōu)選實施例。如圖1所示，該燃燒器包括風箱1、引射器2、耐火磚3和燃料槍4，耐火磚3置于爐子側(cè)壁，內(nèi)部空心處為空氣流道，其中，引射器2依次穿過風箱1和耐火磚3的空氣流道伸入爐膛內(nèi)，在耐火磚3上設(shè)置有孔道，燃料槍4依次穿過風箱1和耐火磚3上的孔道伸入爐膛內(nèi)，優(yōu)選地，燃料槍4的噴孔朝向引射器2的出口處。此外，在風箱1上設(shè)置有一次風門和二次風門，在風箱1內(nèi)設(shè)置有與耐火磚3的空氣流道連通的第一通道，其中一次風門分別與第一通道和引射器2的進風口相連通，在風箱1內(nèi)第一通道的外圍還設(shè)置有第二通道，該第二通道的兩端分別與二次風門和引射器2的進風口相連通。其中，引射器2的引射比為25-41，具體數(shù)值應根據(jù)燃料成分進行計算，以形成空氣過剩系數(shù)為1.3～1.4的預混混合氣。例如在燃料采用天然氣的情況下，引射比應等于30，以實現(xiàn)40％的天然氣將70％的燃燒所需空氣引射進引射器2。

由于高引射比引射器2存在回火的風險，另外高引射比燃燒器不易點火，因此優(yōu)選引射器的噴嘴采用1mm-1.5mm的窄型縫隙。并優(yōu)選引射器2的出口采用10mm以上厚度的2520耐高溫不銹鋼，以防止回火，并且利于穩(wěn)定火焰燃燒。

優(yōu)選地，第一通道包括空氣入口段和與空氣入口段相連通的空氣出口段，其中，空氣入口段的橫截面積大于空氣出口段的橫截面積，以使得助燃空氣不斷增速。

優(yōu)選地，在一次風門處設(shè)置有用于調(diào)節(jié)助燃空氣流量的第一助燃空氣調(diào)節(jié)擋板(未示出)。在二次風門處設(shè)置有用于調(diào)節(jié)助燃空氣流量的第二助燃空氣調(diào)節(jié)擋板6。

此外，為了便于將燃燒器安裝到爐子側(cè)壁上，該燃燒器還包括用于將其安裝到爐子側(cè)壁上的安裝托板5。

該燃燒器還包括集氣筒(未示出)，該集氣筒設(shè)置有燃料入口以及與燃料槍4連通的出口。在該實施例中，雖然示出了兩個燃料槍4，然而在本發(fā)明的其它一些實施例中，也可設(shè)置其它數(shù)量的燃料槍4，但是由于側(cè)壁燃燒器燃氣量很小，燃料槍4數(shù)量越多燃料噴孔越小，當噴孔直徑小于1mm的時候容易堵塞，因此優(yōu)選燃料槍的數(shù)量為4-8個。

本發(fā)明還公開了一種如上所述的燃燒器的燃燒方法，其包括以下步驟：

s1：一級燃料經(jīng)引射器2的噴嘴進入引射器2中，助燃空氣經(jīng)一次風門進入引射器2并與一級燃料進行混合，形成空氣過剩系數(shù)為1.4～1.75的預混混合氣。該混合氣從引射器2的出口噴出，在爐膛內(nèi)進行一次燃燒。

s2：助燃空氣由于爐膛負壓的作用，通過二次風門進入風箱1，并通過引射器2和風箱1之間的第二通道進入引射器1，然后進入爐膛，二級燃料通過燃燒槍4的噴孔噴出，并與一次燃燒的煙氣和剩余的燃燒用空氣進行混合，進行二次燃燒(如圖2和圖3所示)。

綜上所述，本發(fā)明所提供的燃燒器及其燃燒方法采用貧燃預混技術(shù)和分級燃燒技術(shù)，能夠有效降低氮氧化物的排放。根據(jù)工程現(xiàn)場的測量結(jié)果，該燃燒器的爐溫為1100-1200℃，氧含量控制在3％時，氮氧化物排放為34-37ppm。對比改造前的61-70ppm，氮氧化物排放得到顯著改善。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。