尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵鞯闹圃旆椒?br>【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及助燃風(fēng)為高溫的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵鳌?br>【背景技術(shù)】
[0002]低氮氧燃?xì)馊紵魇菫榱私档腿紵a(chǎn)物中氮氧化物排放而出現(xiàn)的一類(lèi)燃燒器，常規(guī)的燃燒器在加熱爐提高熱效率改造后往往隨著助燃風(fēng)溫度提高而氮氧化物排放超過(guò)國(guó)家環(huán)保排放要求。
[0003]常規(guī)的燃?xì)馊紵髟谠O(shè)計(jì)中為了保證充分燃盡大多采用助燃風(fēng)與燃料氣均勻分布快速燃燒的設(shè)計(jì)方式，而低氮氧燃?xì)馊紵鲃t是在設(shè)計(jì)中在要降低火焰溫度的同時(shí)避免出現(xiàn)局部高溫區(qū)，是在保證燃盡的同時(shí)將燃燒過(guò)程盡量延時(shí)燃燒，低氮氧燃燒器出現(xiàn)了分級(jí)燃燒、煙氣回流、濃淡燃燒等多個(gè)低氮氧燃燒技術(shù)。
[0004]目前通常的低氮氧燃燒器在較低助燃風(fēng)溫度((180°C)工況下和爐膛溫度較低((SOO0C )的工況下比較容易實(shí)現(xiàn)低氮氧化物排放，但是在高溫助燃風(fēng)(彡2500C )和高爐膛溫度(多SOO0C )情況下，即使氮氧化物排放顯著提高，難以達(dá)到國(guó)家環(huán)保排放要求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種在高溫助燃風(fēng)下，實(shí)現(xiàn)氮氧化物低排放的尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵鳌?br>[0006]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案:一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵?，它包括風(fēng)箱組件，在風(fēng)箱組件上端裝有煙氣回流翅片圈；在風(fēng)箱組件內(nèi)的中心風(fēng)通道內(nèi)設(shè)有中心燃?xì)鉄欤谥行娜細(xì)鉄彀惭b了旋流穩(wěn)焰器；在風(fēng)箱組件上部安裝了同軸的調(diào)風(fēng)筒，在中心燃?xì)鈬娮煜露擞型S的冷風(fēng)筒；風(fēng)箱組件下部設(shè)有助燃風(fēng)分配筒；在風(fēng)箱組件底部中心處設(shè)有燃?xì)膺M(jìn)口，在燃?xì)膺M(jìn)口兩側(cè)設(shè)有常溫助燃風(fēng)進(jìn)口，在一側(cè)設(shè)有高溫助燃風(fēng)進(jìn)口。
[0007]如上所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵?，其所述的煙氣回流翅片圈在其鋼筒上一圈均勻開(kāi)多個(gè)煙氣回流圈翅片；所述的煙氣回流圈翅片形狀為三角形、方形、半圓形、拋物線或半橢圓形；煙氣回流圈翅片與助燃風(fēng)夾角為20-50°，并形成了回流孔。
[0008]如上所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵鳎渌龅臒煔饣亓魅Τ崞突亓骺赘哂跔t底上端面。
[0009]如上所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵鳎湟徊糠种硷L(fēng)以常溫形式從常溫助燃風(fēng)進(jìn)口進(jìn)入冷風(fēng)筒；其余助燃風(fēng)以150-350°C高溫形式從高溫助燃風(fēng)進(jìn)口進(jìn)入；全部燃料氣從燃?xì)膺M(jìn)口進(jìn)入。
[0010]如上所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵?，其在助燃風(fēng)分配筒設(shè)計(jì)有柵板多孔保證中心風(fēng)的均勻。
[0011]本發(fā)明的效果在于:
[0012]本發(fā)明所述的尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵鳎紵鲗⒅硷L(fēng)分為高溫和常溫兩級(jí)送入，并在調(diào)風(fēng)筒內(nèi)，部分高溫助燃風(fēng)和常溫助燃風(fēng)混合經(jīng)過(guò)旋流穩(wěn)焰器形成旋流后，與中心燃?xì)鈬娮斓娜細(xì)庀嗷交烊紵?。由于混合助燃風(fēng)溫度較低，同時(shí)風(fēng)量不足，使得中心火焰溫度明顯降低。從而溫度分級(jí)降低熱力NOx的生成。
[0013]其余助燃風(fēng)經(jīng)過(guò)調(diào)風(fēng)筒高速流過(guò)煙氣回流翅片圈后，在煙氣回流圈翅片后形成鈍體負(fù)壓區(qū)，將爐膛煙氣從回流孔吸入，和外圍風(fēng)相互摻混，降低助燃風(fēng)的氧量。這樣經(jīng)過(guò)一次風(fēng)燃燒后剩余的燃料，與摻混了煙氣的助燃風(fēng)繼續(xù)混合燃燒，火焰溫度明顯低于理論火焰溫度。同時(shí)燃燒速度明顯減慢，火焰燃燒過(guò)程適當(dāng)拖長(zhǎng)，在爐膛輻射換熱的作用下可以進(jìn)一步降低火焰溫度，通過(guò)降低火焰峰值溫度達(dá)到降低NOx生產(chǎn)的目的。由于爐膛煙氣回流量與風(fēng)速度成正比，因此爐膛煙氣回流量通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)風(fēng)筒下端的錐形筒角度來(lái)調(diào)整。
[0014]為了保證助燃風(fēng)轉(zhuǎn)向90度后的均勻，在助燃風(fēng)分配筒設(shè)計(jì)有助燃風(fēng)分配筒柵板多孔保證中心風(fēng)的均勻，然后進(jìn)入爐膛進(jìn)行燃燒，確保助燃風(fēng)的均勻，從而避免了燃燒中常見(jiàn)的火焰發(fā)飄不穩(wěn)定狀況。
[0015]在相同的工況下，采用此結(jié)構(gòu)的燃燒器在CO排放達(dá)標(biāo)時(shí)，NOx可比常規(guī)燃燒器降低65%以上。根據(jù)上海環(huán)保監(jiān)測(cè)中心監(jiān)測(cè)，在助燃風(fēng)溫度270°C時(shí)，NOx排放可由400mg/Nm3降到平均為138mg/Nm3。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為本發(fā)明所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵鹘Y(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖2為煙氣回流翅片圈結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖3為助燃風(fēng)分配筒結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖中:1.煙氣回流翅片圈；2.調(diào)風(fēng)筒；3.中心燃?xì)鈬娮欤?.旋流穩(wěn)焰器；5.爐底上端面；6.冷風(fēng)筒；7.風(fēng)箱組件；8.助燃風(fēng)分配筒；9.常溫助燃風(fēng)進(jìn)口 ；10.堵蓋；11.燃?xì)膺M(jìn)口 ；12.高溫助燃風(fēng)進(jìn)口 ；13.煙氣回流圈翅片；14.回流孔；15.柵板多孔。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵髯鬟M(jìn)一步描述。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵?，其包括風(fēng)箱組件7，在風(fēng)箱組件7上端裝有煙氣回流翅片圈I ;在風(fēng)箱組件7內(nèi)的中心風(fēng)通道內(nèi)設(shè)有中心燃?xì)鉄?，在中心燃?xì)鉄?安裝了旋流穩(wěn)焰器4 ;在風(fēng)箱組件7上部安裝了同軸的調(diào)風(fēng)筒2，在中心燃?xì)鈬娮?下端有同軸的冷風(fēng)筒6 ;風(fēng)箱組件7下部設(shè)有助燃風(fēng)分配筒8 ;在風(fēng)箱組件7底部中心處設(shè)有燃?xì)膺M(jìn)口 11，在燃?xì)膺M(jìn)口 11兩側(cè)設(shè)有常溫助燃風(fēng)進(jìn)口 9，在一側(cè)設(shè)有高溫助燃風(fēng)進(jìn)口 12。一部分助燃風(fēng)以常溫形式從常溫助燃風(fēng)進(jìn)口 9進(jìn)入冷風(fēng)筒6 ;其余助燃風(fēng)以150-350°C高溫形式從高溫助燃風(fēng)進(jìn)口 12進(jìn)入；全部燃料氣從燃?xì)膺M(jìn)口 11進(jìn)入。
[0022]如圖2所示，煙氣回流翅片圈I在其鋼筒上一圈均勻開(kāi)多個(gè)煙氣回流圈翅片13 ;所述的煙氣回流圈翅片13形狀為三角形、方形、半圓形、拋物線或半橢圓形；煙氣回流圈翅片13與助燃風(fēng)夾角為20-50°，并形成了回流孔14。其中，煙氣回流圈翅片13和回流孔14高于爐底上端面5。
[0023]如圖3所示，在助燃風(fēng)分配筒8設(shè)計(jì)有柵板多孔15保證中心風(fēng)的均勻。
[0024]本發(fā)明中少量常溫助燃風(fēng)從常溫助燃風(fēng)進(jìn)口 9進(jìn)入；全部燃料氣從燃?xì)膺M(jìn)口 10進(jìn)入。在調(diào)風(fēng)筒2內(nèi)，少量高溫助燃風(fēng)和常溫助燃風(fēng)混合經(jīng)過(guò)旋流穩(wěn)焰器4形成旋流后，與中心燃?xì)鈬娮?噴出的燃?xì)庀嗷交烊紵?。由于助燃風(fēng)不足燃料氣過(guò)剩，此時(shí)燃燒火焰為不完全燃燒，火焰溫度會(huì)明顯低于理論火焰溫度。同時(shí)混合助燃風(fēng)溫度較低，使得中心火焰溫度進(jìn)一步降低。從而溫度分級(jí)降低熱力NOx的生成。其余助燃風(fēng)經(jīng)過(guò)調(diào)風(fēng)筒高速流過(guò)煙氣回流翅片圈I后，在煙氣回流圈翅片13后形成鈍體負(fù)壓區(qū)，將爐膛煙氣從回流孔吸入，和外圍風(fēng)相互摻混，降低助燃風(fēng)的氧量。這樣經(jīng)過(guò)一次風(fēng)燃燒后剩余的燃料，與摻混了煙氣的助燃風(fēng)繼續(xù)混合燃燒，火焰溫度明顯低于理論火焰溫度。同時(shí)燃燒速度明顯減慢，火焰燃燒過(guò)程適當(dāng)拖長(zhǎng)，在爐膛輻射換熱的作用下可以進(jìn)一步降低火焰溫度，通過(guò)降低火焰峰值溫度達(dá)到降低NOx生產(chǎn)的目的。由于爐膛煙氣回流量與風(fēng)速度成正比，因此爐膛煙氣回流量通過(guò)調(diào)節(jié)調(diào)風(fēng)筒6下端的錐形筒角度來(lái)調(diào)整。
[0025]燃燒器為了保證助燃風(fēng)轉(zhuǎn)向90度后的均勻，在助燃風(fēng)分配筒8設(shè)計(jì)有助燃風(fēng)分配筒柵板多孔15保證中心風(fēng)的均勻，確保助燃風(fēng)的均勻。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵?，其特征在?它包括風(fēng)箱組件(7)，在風(fēng)箱組件(7)上端裝有煙氣回流翅片圈⑴；在風(fēng)箱組件(7)內(nèi)的中心風(fēng)通道內(nèi)設(shè)有中心燃?xì)鉄?3)，在中心燃?xì)鉄?3)安裝了旋流穩(wěn)焰器(4);在風(fēng)箱組件(7)上部安裝了同軸的調(diào)風(fēng)筒(2)，在中心燃?xì)鈬娮?3)下端有同軸的冷風(fēng)筒￠);風(fēng)箱組件(7)下部設(shè)有助燃風(fēng)分配筒(8);在風(fēng)箱組件(7)底部中心處設(shè)有燃?xì)膺M(jìn)口(11)，在燃?xì)膺M(jìn)口(11)兩側(cè)設(shè)有常溫助燃風(fēng)進(jìn)口(9)，在一側(cè)設(shè)有高溫助燃風(fēng)進(jìn)口(12)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵?，其特征在?所述的煙氣回流翅片圈⑴在其鋼筒上一圈均勻開(kāi)多個(gè)煙氣回流圈翅片(13);所述的煙氣回流圈翅片(13)形狀為三角形、方形、半圓形、拋物線或半橢圓形；煙氣回流圈翅片(13)與助燃風(fēng)夾角為20-50°，并形成了回流孔(14)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵?，其特征在?所述的煙氣回流圈翅片(13)和回流孔(14)高于爐底上端面(5)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵?，其特征在?一部分助燃風(fēng)以常溫形式從常溫助燃風(fēng)進(jìn)口(9)進(jìn)入冷風(fēng)筒￠);其余助燃風(fēng)以150-350°C高溫形式從高溫助燃風(fēng)進(jìn)口(12)進(jìn)入；全部燃料氣從燃?xì)膺M(jìn)口(11)進(jìn)入。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵鳎涮卣髟谟?在助燃風(fēng)分配筒(8)設(shè)計(jì)有柵板多孔(15)保證中心風(fēng)的均勻。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種尾緣回流雙分級(jí)低氮氧燃?xì)馊紵?，它包括風(fēng)箱組件，在風(fēng)箱組件上端裝有煙氣回流翅片圈；在風(fēng)箱組件內(nèi)的中心風(fēng)通道內(nèi)設(shè)有中心燃?xì)鉄?，在中心燃?xì)鉄彀惭b了旋流穩(wěn)焰器；在風(fēng)箱組件上部安裝了同軸的調(diào)風(fēng)筒，在中心燃?xì)鈬娮煜露擞型S的冷風(fēng)筒；風(fēng)箱組件下部設(shè)有助燃風(fēng)分配筒；在風(fēng)箱組件底部中心處設(shè)有燃?xì)膺M(jìn)口，在燃?xì)膺M(jìn)口兩側(cè)設(shè)有常溫助燃風(fēng)進(jìn)口，在一側(cè)設(shè)有高溫助燃風(fēng)進(jìn)口。在相同的工況下，采用本發(fā)明結(jié)構(gòu)在CO排放達(dá)標(biāo)時(shí)，NOx可比常規(guī)燃燒器降低65％以上。在助燃風(fēng)溫度270℃時(shí)，NOx排放可由400mg/Nm3降到平均為138mg/Nm3。
【IPC分類(lèi)】F23D14/66, F23D14/84, F23D14/02
【公開(kāi)號(hào)】CN105114951
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510520158
【發(fā)明人】俞維根, 李易峰, 楊陽(yáng), 閆玉平, 于檳愷
【申請(qǐng)人】北京航天動(dòng)力研究所
【公開(kāi)日】2015年12月2日
【申請(qǐng)日】2015年8月21日