燃气燃烧器的制作方法

本实用新型涉及燃烧设备领域，具体地，涉及一种燃气燃烧器。

背景技术：

随着环保概念在工业领域里的不断深化与落实，全球对化石燃料的燃烧污染物排放都进行了严格的限制。其中，在燃气燃烧领域，国家及地方标准就地理区域、行业、工业应用设备的不同对各类燃气燃烧设备的污染物排放量进行了非常严格的限制。氮氧化物的低排放能力成了衡量燃烧设备的一个最重要的技术指标。

在燃料燃烧过程中，氮氧化物的主要来源有三类：燃料型NOx、热力型NOx和快速型NOx。对于煤类燃料而言，燃料型NOx是最主要的来源，而对于含氮成分很少的气体类燃料而言，因其燃烧速率较快、燃料热值较高、烟气温度较高，导致其氮氧化物的主要来源是热力型NOx和快速型NOx。

在燃气燃烧领域，低氮燃气燃烧技术主要有两大类：(1)低氮燃气燃烧器；(2)炉膛内低氮燃烧控制技术。在当今工业技术领域，两大类减排措施往往结合使用以达到更加高的低氮排放性能。

据工业实践经验表明，现有的低氮燃气燃烧器存在着以下问题：(1)宽负荷范围内燃烧不稳定；(2)宽负荷范围内低氮排放能力不稳定；(3)燃烧器燃烧模式单一等。

因此，需要提供一种燃气燃烧器，以至少部分地解决现有技术中存在的问题。

技术实现要素：

在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施例部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为至少部分地解决上述问题，本实用新型提供一种燃气燃烧器，包括：

本体，所述本体具有沿轴向方向延伸的侧壁，所述侧壁围成空腔；

烟气通道，所述烟气通道设置在所述本体的一端，所述烟气通道具有第一入口和第一出口，所述第一入口朝向所述本体的侧向，所述第一出口朝向所述本体的轴向外侧，并且所述烟气通道的所述第一入口处的横截面面积大于所述第一出口处的横截面面积；

第一燃料喷射装置，所述第一燃料喷射装置设置在所述空腔中并且延伸穿入所述烟气通道，所述第一燃料喷射装置包括第一喷嘴，所述第一喷嘴的喷射端位于所述烟气通道内；以及

侧向燃料喷射装置，所述侧向燃料喷射装置包括侧向喷嘴，所述侧向喷嘴朝向所述本体的侧向。

根据以上技术方案，在燃烧器本体的一端设置烟气通道，烟气通道在入口处的横截面面积大于出口处的横截面面积，并且燃烧器还包括第一燃料喷射装置和侧向燃料喷射装置。由此，第一燃料喷射装置可以喷射高速燃气，并卷吸烟气通道内的大量炉膛烟气，因此在烟气通道中形成负压，炉膛内的压力大于烟气通道内的压力，燃气燃烧器周边的高温炉膛烟气在压力的作用下源源不断的被引射到烟气通道内，因而形成一个烟气内循环的通道。通过设置侧向燃料喷射装置，使得在燃气燃烧器的端部侧向范围内始终分布有由侧向火焰产生的新鲜的高温烟气，该烟气随着炉膛烟气一起进入到烟气通道内，并与第一燃料喷射装置喷出的燃气进行充分混合。由于高速燃气、高温炉膛烟气以及由侧向火焰产生的高温烟气具有贫氧、富燃料的特性，使得燃烧缓慢，能够降低NOx，特别是热力型NOx的排放。此外，由于侧向燃料喷射装置喷射出的燃气燃烧后产生有一定量的含氮化学中间物质，有利于NO_X的再还原机制，能够进一步降低NOx的排放。而且侧向燃料喷射装置可以分流部分燃气，使部分燃气的燃烧发生在燃气燃烧器的端部的侧向，降低了燃气燃烧器的第一燃料喷射装置的燃烧负荷，有利于降低热力型NOx的生成。另外，由于卷吸到烟气通道中的高温炉膛烟气和侧向火焰产生的高温烟气温度较高，因此能够稳定第一喷嘴处的燃气着火，在宽负荷范围内稳定燃烧。

优选地，所述烟气通道的横截面面积从所述第一入口到所述第一出口逐渐减小。由此，烟气通道构造为渐缩通道，对助燃气体起到提速整流的作用。

优选地，所述第一入口比所述第一出口沿轴向方向更靠近所述本体。

优选地，所述侧向导流板设置在所述侧向喷嘴处，用于向所述侧向喷嘴导流助燃气体。

优选地，所述侧向导流板包括第一部分和第二部分，所述第一部分设置在所述空腔中并大致沿所述轴向方向延伸，所述第二部分连接至所述第一部分，并且相对于所述径向方向成夹角地延伸，所述夹角为0°至30°。

优选地，所述烟气通道由烟气通道构件形成，所述烟气通道构件包括弧形的外侧板、弧形的内侧板和连接至所述外侧板和所述内侧板的两侧的轴向导流板，其中，所述第一燃料喷射装置穿过所述内侧板。

优选地，所述内侧板和所述外侧板形成所述第一出口的端部位于同一平行于所述本体的径向方向的平面内，两者形成同心圆环的一部分。

优选地，所述内侧板形成所述第一出口的端部的半径小于所述空腔的半径，所述内侧板形成所述第一入口的端部的半径大于所述空腔的半径。

优选地，所述内侧板形成所述第一入口的端部的半径等于所述外侧板形成所述第一入口的端部的半径。

优选地，所述轴向导流板沿轴向方向延伸进入所述空腔，并且沿径向方向延伸，所述侧向导流板安装至所述轴向导流板。

优选地，所述侧向导流板沿所述轴向方向位置可调节地安装至所述轴向导流板。

优选地，所述轴向导流板沿径向方向延伸至所述侧壁的内表面，所述轴向导流板在所述空腔内具有倾斜的端部，沿径向向外的方向，所述倾斜的端部沿轴向方向的尺寸逐渐增大。

优选地，所述侧向燃料喷射装置的侧向喷嘴构造为使得所喷射的射流的射流锥角为0°至120°。

优选地，所述第一喷嘴沿轴向方向朝向所述本体的外侧，并且所述第一喷嘴的喷射端部沿所述轴向方向比所述第一出口更靠近所述本体。

优选地，所述燃气燃烧器还包括辅助燃料喷射装置，所述辅助燃料喷射装置沿所述轴向方向朝向外侧，所述辅助燃料喷射装置中的燃气的喷射速度小于所述第一燃料喷射装置中的燃气的喷射速度。

优选地，所述燃气燃烧器还包括燃气输送总管道；所述第一燃料喷射装置包括与所述燃气输送总管道连通的第一燃气输送管道，所述侧向燃料喷射装置包括与所述燃气输送总管道连通的第二燃气输送管道，并且所述第二燃气输送管道将所述辅助燃料喷射装置与所述燃气输送总管道连通；所述燃气燃烧器进一步包括调节阀，所述调节阀设置在所述第一燃气输送管道和所述第二燃气输送管道中的一个上。

优选地，所述燃气燃烧器包括多个所述烟气通道和多个所述侧向燃料喷射装置，所述多个烟气通道沿所述本体的周向间隔设置，所述侧向燃料喷射装置位于相邻两个所述烟气通道之间。

优选地，每个所述烟气通道内设置多个所述第一燃料喷射装置。

优选地，所述烟气通道的横截面面积在所述第一出口处最小。

附图说明

本实用新型实施例的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。在附图中，

图1为根据本实用新型的一个优选实施例的燃气燃烧器的立体示意图，其中示出了燃气燃烧器的燃烧模式；

图2为图1中的燃气燃烧器的剖面示意图；

图3为图1中的燃气燃烧器的端部的立体示意图；以及

图4为图3中的燃气燃烧器的端部剖面示意图。

附图标记说明：

燃气燃烧器 10

本体 20 侧壁 21

空腔 22 侧向导流板 23

调节阀 24 燃气输送总管道 25

第一部分 231 第二部分 232

烟气通道 30 第一入口 31

第一出口 32 烟气通道构件 40

外侧板 41 内侧板 42

轴向导流板 43 第一燃料喷射装置 50

第一喷嘴 51 第一燃气输送管道 52

高速火焰 53 侧向燃料喷射装置 60

侧向喷嘴 61 第二燃气输送管道 62

侧向火焰 63 辅助燃料喷射装置 70

辅助喷嘴 71 第三燃气输送管道 72

辅助火焰 73 稳焰罩 74

燃气 a 助燃气体 b

高温炉膛烟气 c 侧向助燃气体 b1

具体实施例

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型实施例可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型实施例发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本实用新型实施例，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本实用新型实施例的施行并不限定于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。

图1-图4示出了根据本实用新型的一个优选实施例的燃气燃烧器10。燃气燃烧器10例如可以用于锅炉中。如图1-图4所示，燃气燃烧器10主要可以包括本体20、烟气通道30、第一燃料喷射装置50以及侧向燃料喷射装置60。下面将结合图1-图4对本实用新型的燃气燃烧器10及其各个部件进行详细说明。

如图1和图2所示，在本实施例中，燃气燃烧器10的本体20可以呈圆柱体，其侧壁21沿轴向方向延伸，并且周向地围绕形成沿轴向方向延伸的空腔22。具体地，在本实施例中，当燃气燃烧器10如图2所示地安装时，“轴向方向”是指竖直方向，下文将要提到的“径向方向”是指垂直于轴向方向的水平方向。本体20的形状不限于图1-图4中所示出的圆柱形。在其他实施例中，本体20可以为其他任何合适的形状。例如，本体20也可以为横截面为矩形、椭圆形或者其他形状的具有空腔的薄壁结构。

为了能够实现燃气燃烧器10的烟气内循环，在本体20的一端设置有烟气通道30，本体20的相对的另一端可以为助燃气体b的入口，即在空腔22内通入有助燃气体b。在本优选实施例中，本体20的一端可以设置有三个烟气通道30，该三个烟气通道30设置为沿本体20的周向等间隔设置。本领域技术人员可以理解，根据需要，可以设置一个或任何其他合适数量的多个烟气通道30。其中，在设置有多个烟气通道30的情况下，多个烟气通道30也可以间隔不等地设置。

如图3所示，烟气通道30具有第一入口31和第一出口32。第一入口31朝向本体20的侧向。优选地，第一入口31可以朝向本体20的侧向并设置在本体20的外部。需要说明的是，本文所说的“侧向”是指基本上平行于径向方向并且朝向本体20的外部的方向。也就是说，其可以严格地平行于径向方向，也可以相对于径向方向成较小的角度，例如0°至30°。具体地，在本实施例中，如图3所示，第一入口31可以沿径向方向朝向本体20的外部设置。第一出口32朝向本体20的轴向外侧，即朝向沿轴向方向远离本体20的方向。需要说明的是，本文所说的“朝向本体的轴向外侧”可以是沿平行于轴向方向朝向本体的轴向外侧，也可以相对于轴向方向成较小的角度，例如0°至30°。具体地，在本实施例中，如图3所示，第一出口32可以平行于轴向方向朝向本体20的轴向外侧设置在本体20的上方。优选地，第一入口31沿轴向方向比第一出口32更靠近本体20。具体地，在本实施例中，第一出口32可以设置在第一入口31沿轴向方向的上方。

为了形成文丘里效应以便于烟气的流动，烟气通道30的横截面面积设置为在第一入口31处的横截面面积大于第一出口32处的横截面面积。优选地，烟气通道30的横截面面积在第一出口32处最小。即烟气通道30的横截面面积可以根据实际需要改变，只需要满足烟气通道30的横截面面积在第一出口32处最小即可。作为示例，在本实施例中，烟气通道30从第一入口31到第一出口32逐渐减小，以使气流在烟气通道30中流动时更顺畅并且便于加工和制作烟气通道30。然而，烟气通道30的形状不限于本实施例，烟气通道30的横截面积也可以先逐渐减小然后保持不变，或者呈波浪形变化。

具体地，如图2-图4所示，在本实施例中，烟气通道30可以由烟气通道构件40形成。烟气通道构件40可以包括外侧板41、内侧板42和轴向导流板43。轴向导流板43连接至外侧板41和内侧板42的两侧。这样，在烟气通道构件40的内部形成空腔，该空腔构成了烟气通道30。如图2和图3所示，优选地，外侧板41和内侧板42呈弧形，轴向导流板43呈薄板状，以使得气流在烟气通道30中的流动更平稳顺畅。

由图2和图3可以清晰地看出，烟气通道构件40具有沿轴向方向设置的靠上的端部，该端部围绕构成烟气通道30的第一出口32。具体地，外侧板41、内侧板42和轴向导流板43形成第一出口32的端部位于同一平面内，该平面可以平行于本体20的径向方向。更具体地，外侧板41和内侧板42形成的第一出口32的端部为同心圆环的一部分。这样可以使得第一出口32的开口大小在所述同心圆环的径向方向上是恒定的，从而使得从第一出口32出来的气流更加平稳顺畅。优选地，如图4所示，内侧板42形成第一出口32的端部的半径小于空腔22的半径，外侧板41形成第一出口42的端部的半径接近空腔22的半径。

另一方面，优选地，烟气通道构件40具有沿侧向向外设置的另一靠下的端部，该端部围绕构成烟气通道30的第一入口31。具体地，当从轴向方向观察时，外侧板41和内侧板42形成第一入口31的端部在轴向方向上的投影完全重合。更具体地，外侧板41和内侧板42形成的第一入口31的端部的半径相等，以便于加工和制作，特别是便于将轴向导流板43连接至外侧板41和内侧板42的两侧。优选地，在本实施例中，内侧板42形成第一入口31的端部的半径大于空腔22的半径。如前所述的，由于内侧板42形成第一出口32的端部的半径小于空腔22的半径，因此，当内侧板42形成第一入口31的端部的半径大于空腔22的半径时，烟气通道构件40可以整体上可以形成一个相对于本体的轴向方向倾斜的大致锥形的通道，使得第一出口32可以朝向本体的侧向。

此外，优选地，轴向导流板43沿轴向方向延伸进入本体20的空腔22内，并且沿径向方向延伸。换句话说，当从沿轴向方向观察时，轴向导流板43在空腔22内呈放射状分布。具体地，轴向导流板43可以沿径向方向延伸至本体20的侧壁21的内表面。轴向导流板43在空腔22内起到对助燃气体b的轴向导流作用，轴向导流板43在空腔22内将助燃气体b的流道分隔开，助燃气体b在各流道内的流动互相不干扰，稳定了流场。

优选地，轴向导流板43在一端处具有倾斜的端部。具体地，该倾斜的端部位于空腔22中，且沿径向向外的方向，即朝向本体20的侧壁21或靠近侧壁21的方向，其沿轴向方向的尺寸逐渐增大。具体地，如图2所示，该倾斜的端部位于轴向导流板43的下部，沿径向向外的方向，即朝向本体20的侧壁21或靠近侧壁21的方向，轴向导流板43沿轴向方向的长度尺寸可以线性增大。轴向导流板43位于空腔22中的倾斜的端部可以使得空腔22在局部横截面面积减小，即形成用于输送助燃气体b的局部渐缩通道，对助燃气体b起到提速整流的作用，能增强燃烧时火焰流场的稳定性，特别是下文中将要提到的辅助燃料喷射装置70中火焰流场的稳定性。可选地，在其他实施例中，轴向导流板43位于空腔22中的端部也可以没有倾斜的结构，也就是说，沿径向向外的方向，即朝向本体20的侧壁21或靠近侧壁21的方向，轴向导流板43的端部沿轴向方向的长度尺寸不变。

如图2-4所示，燃气燃烧器10的第一燃料喷射装置50设置在空腔22中。第一燃料喷射装置50可以包括第一喷嘴51和用于向第一喷嘴51供应燃气的第一燃气输送管道52。优选地，第一喷嘴51沿轴向方向设置且朝向本体20的外侧。具体地，如图4可以清晰地看出，第一喷嘴51具有喷射端，该喷射端设置为沿轴向方向朝向本体20的外侧。在本优选实施例中，燃气燃烧器10设置有六个第一燃料喷射装置50和第一喷嘴51，其设置为沿本体20周向间隔设置。然而，第一燃料喷射装置50的数量不限于本实施例，可以根据需要设置任何其他合适数量的第一燃料喷射装置50。此外，根据需要，第一喷射装置或第一喷嘴的角度也可以根据需要进行微调，例如沿径向向内或向外倾斜0-5°等。

优选地，第一燃料喷射装置50沿轴向方向延伸穿入烟气通道30。具体地，在本实施例中，如图2-图4所示，第一燃料喷射装置50可以延伸穿过烟气通道构件40的内侧板42。优选地，第一喷嘴51的喷射端位于烟气通道30内。具体地，第一喷嘴51的喷射端沿轴向方向比第一出口32更靠近本体20，以便于在烟气通道30中形成强烈的负压，这将在后文中详细说明。具体地，在本实施例中，如图3所示，第一喷嘴51的喷射端沿轴向方向位于第一出口32的下方。在本优选实施例中，每个烟气通道30内设置有两个第一燃料喷射装置50。具体地，每相邻的两个第一燃料喷射装置50沿轴向方向延伸穿入同一个烟气通道30。然而，每个烟气通道30内第一燃料喷射装置50的数量不限于本实施方式，根据需要，可以在每个烟气通道内设置有一个或多于两个的第一燃料喷射装置50。

此外，为了给第一燃料喷射装置50输送燃气，燃气燃烧器10还可以包括燃气输送总管道25。在燃气输送总管道25内通入燃气a，第一燃气输送管道52将燃气输送总管道25与第一喷嘴51连通，第一燃料喷射装置50通过第一喷嘴51喷射出高速燃气。高速燃气的速度可以根据燃气燃烧器10的设计功率不同而设定。优选地，高速燃气的速度可以为80至300m/s。第一喷嘴51以较高的速度喷出高速燃气，一方面可以使得燃气喷射得比较远，与空气混合时相对延长，使得燃气可以在较长时间范围内燃烧，降低了NOx的生成，特别是热力型NOx的生成。另一方面，根据文丘里效应，可以将烟气通道30内的炉膛烟气卷吸并喷出，此时在烟气通道30内就会形成强烈的负压，炉膛内的压力大于烟气通道内的压力，因此高温炉膛烟气c在压力的作用下就会进入烟气通道30内。一方面，高温炉膛烟气温度较高，有助于稳定第一喷嘴51处的燃气着火，在宽负荷范围内稳定燃烧。另一方面，高温炉膛烟气c是贫氧的，因此可以使得第一燃料喷射装置50处的燃烧缓慢，降低了NOx的生成，特别是热力型NOx的生成。

如图4所示，燃气燃烧器10的侧向燃料喷射装置60可以包括侧向喷嘴61和第二燃气输送管道62。第二燃气输送管道62将燃气输送总管道25与侧向喷嘴61连通，以将燃气供应至侧向喷嘴61。侧向喷嘴61沿侧向方向喷射出燃气。其中，侧向喷嘴61侧向喷出的燃气速度小于第一喷嘴51喷出的燃气速度。

在本优选实施例中，燃气燃烧器10设置有三个侧向燃料喷射装置60，侧向燃料喷射装置60设置为沿本体20周向等间隔设置，并且位于相邻两个烟气通道30之间。侧向燃料喷射装置60的数量不限于本实施例，根据需要，可以设置任何其他数量的侧向燃料喷射装置60。

优选地，侧向燃料喷射装置60的侧向喷嘴61朝向本体20的侧向向外设置。具体地，侧向喷嘴61具有喷射端，侧向喷嘴61的喷射端朝向本体20的侧向向外设置。进一步优选地，侧向喷嘴61可以设置为沿径向方向延伸且朝向本体20的外侧。然而，侧向喷嘴61的设置方式并不限于本实施例。根据需要，侧向喷嘴61可以与径向方向成一定的角度。例如，在其他实施例中，侧向喷嘴61可以设置为与径向方向成一定的角度，例如0°至30°。侧向燃料喷射装置60的侧向喷嘴61可以具有扩张角。需要说明的是，在本申请中，侧向喷嘴61的“扩张角”是指侧向喷嘴61的侧壁相对于侧向喷嘴61的中心轴线之间的角度。作为示例，扩张角可以根据实际需要设计为0°至60°，例如45°。优选地，侧向燃料喷射装置60的侧向喷嘴61构造为使得经由侧向喷嘴61所喷射的燃气射流的射流锥角为0°至120°。作为示例，该射流锥角可以根据实际需要设计为0°至120°，例如90°，以使得燃气可以喷射到较宽泛的空间中。

此外，燃气燃烧器10还可以包括侧向导流板23。侧向导流板23可以设置在侧向喷嘴61处，用于将空腔22内的助燃气体b的一部分导流到侧向方向，使得侧向喷嘴61喷出的燃气与侧向助燃气体b1混合之后燃烧。一方面，可以生成含有一定量的含氮化学中间产物的高温烟气，可以使得燃气燃烧器10的周围侧向分布的烟气中总是存在新鲜的高温烟气。这些高温烟气也可以由于文丘里效应而与高温炉膛烟气一起被卷吸到烟气通道30中，有利于NOx的还原机制，从而可以实现燃气燃烧器10的低氮燃烧。另一方面，侧向燃料喷射装置60可以分流部分燃气，使部分燃气的燃烧发生在燃气燃烧器10的端部的侧向，降低了燃气燃烧器10的第一燃料喷射装置50和下文将要提到的辅助燃料喷射装置70(如果设置了的话)的燃烧负荷，有利于降低热力型NOx的生成。

具体地，在本实施例中，如图3和图4所示，侧向导流板23设置在相邻两个烟气通道构件40之间，并安装在相邻两个轴向导流板43上。以此方式，可以不需要提供额外的安装部件来安装侧向导流板23。优选地，侧向导流板23沿轴向方向的安装位置可调节，以得到期望的侧向助燃气体流速。例如，可以在轴向导流板43上沿轴向方向设置多个安装孔。安装侧向导流板23时，可以根据实际情况(例如，实际使用的助燃气体的种类等)选择性地通过紧固件(例如螺栓)等将侧向导流板23安装至轴向导流板43上的多个安装孔的一个中。当然，本领域技术人员可以理解，侧向导流板23可以以其他方式沿轴向方向位置可调节地安装至轴向导流板43。在本优选实施例中，燃气燃烧器10可以设置有三个侧向导流板23，然而，侧向导流板23的数量不限于本实施例，可以根据需要设置任何其他数量的侧向导流板23。

优选地，如图4所示，侧向导流板23设置在侧向喷嘴61处，并且侧向喷嘴61延伸穿过侧向导流板23。侧向导流板23可以包括第一部分231和第二部分232。第一部分231大致沿轴向方向延伸，并设置在空腔内，第二部分232与第一部分231连接。第二部分232可以相对于径向方向成±30°延伸，即第二部分232相对于径向方向成0°至30°的夹角地延伸。优选地，第二部分232沿径向方向延伸。空腔22内的助燃气体经过侧向导流板23并沿着侧向导流板23流动，从而流动到本体20端部的侧向范围内，与侧向喷嘴61提供的燃气混合燃烧。

优选地，第一部分231和第二部分232的连接处可以为圆弧连接，这样对助燃气体的起到更好的导流效果。当然，第一部分231和第二部分232的连接处为也可以成一定的角度。可选地，第一部分231和第二部分232成直角连接。进一步优选地，当从轴向方向观察时，侧向喷嘴61的喷射端沿轴向方向的投影位于本体20内部，侧向导流板23的第二部分232的沿轴向方向的投影至少部分地位于本体20的外部。也就是说，第二部分232的端部沿径向方向比侧向喷嘴61的喷射端离本体20的中心轴线更远。

此外，如图2-图4所示，燃气燃烧器10还可以包括辅助燃料喷射装置70。辅助燃料喷射装置70也设置在本体20的端部，并且沿轴向方向朝向外侧。辅助燃料喷射装置70中的燃气的喷射速度小于第一燃料喷射装置50中的燃气的喷射速度。由于辅助燃料喷射装置70中的燃气的喷射速度较低，因此，辅助燃料喷射装置70可以实现燃气燃烧器10的稳定燃烧。在本优选实施例中，燃气燃烧器10可以设置有三个辅助燃料喷射装置70。然而，辅助燃料喷射装置70的数量不限于本实施例，可以根据需要设置任何合适数量的辅助燃料喷射装置70。

具体地，在本实施例中，如图2-图4所示，辅助燃料喷射装置70可以包括辅助喷嘴71和第三燃气输送管道72(也即第二燃气输送管道62)。辅助喷嘴71设置为沿本体20的周向间隔开，并且朝向本体20的轴向外侧。具体地，由图3可以清晰地看出，辅助喷嘴71具有喷射端，该喷射端沿轴向方向设置。辅助喷嘴71设置在相邻两个轴向导流板43之间(烟气通道30的外部)并且位于侧向喷嘴61的上方与侧向喷嘴61间隔一定的距离。优选地，辅助喷嘴71与第一喷嘴51同轴布置。辅助喷嘴71沿轴向方向可以比第一喷嘴51更远离本体。具体地，如图4所示，辅助喷嘴71的喷射端的轴向高度高于第一喷嘴51的喷射端的轴向高度。可选地，辅助喷嘴71的喷射端的轴向高度也可以等于或低于第一喷嘴51的喷射端的轴向高度。

第三燃气输送管道72将辅助喷嘴71和燃气输送总管道25连通，以向辅助喷嘴71供应燃气。优选地，辅助燃料喷射装置70的燃气喷射速度小于第一燃料喷射装置50的燃气喷射速度。具体地，辅助喷嘴71的燃气喷射速度小于第一喷嘴51的燃气喷射速度。

需要说明的是，第三燃气输送管道72和第二燃气输送管道62可以为采用不同的管道，以分别输送燃气，但是，在本优选实施例中，第三燃气输送管道72和第二燃气输送管道62可以为同一个管道，以降低成本。因此，在以下的描述中，仅用第二燃气输送管道62来进行说明。

第一燃气输送管道52的管道直径可以小于第二燃气输送管道62的管道直径，以使得第一燃料喷射装置50中的燃气的喷射速度较高，而辅助燃料喷射装置70以及侧向燃料喷射装置60中的燃气的喷射速度较低。可选地，第一燃气输送管道52的管道直径可以等于第二燃气输送管道的管道直径。

此外，燃气燃烧器10还可以包括调节阀24，调节阀24可以设置在第一燃气输送管道52和第二燃气输送管道62中的一个上，以此来调节各燃气管道中燃气的流量，进而控制各燃料喷射装置中的燃气的喷射速度并且调整燃气燃烧器10的工作状态。这将在下文中详细描述。

优选地，辅助燃料喷射装置70还可以包括稳焰罩74。稳焰罩74可以设置在辅助喷嘴71上。稳焰罩74可以使得辅助燃料喷射装置70中喷射燃烧的火焰更稳定。

图1和图2清楚地示出了燃气燃烧器10的火焰流场和燃烧模式。下面将结合图1和图2详细描述燃气燃烧器10的火焰流场和燃烧模式。

如图1和图2所示，第一燃料喷射装置50喷出高速燃气，由于文丘里效应，卷吸大量烟气通道30内的炉膛烟气的同时，在烟气通道30中形成强烈负压。该负压将高温炉膛烟气c引射到烟气通道30中。此外，侧向燃料喷射装置60喷出侧向的燃气，该侧向的燃气和侧向导流板23导流的侧向助燃气体b1混合后燃烧产生侧向火焰63。由于文丘里效应，侧向火焰63产生的高温烟气与周边的高温炉膛烟气一起在压力的作用下进入烟气通道30中。因此，第一燃料喷射装置50的高速燃气火焰的成分主要可以包括燃气、高温炉膛烟气以及侧向火焰63产生的高温烟气。一方面，由于高速燃气、高温炉膛烟气以及侧向火焰63产生的高温烟气具有贫氧、富燃料的特性，因此，能够使燃烧更加缓慢，降低了NO_X的含量。另一方面，由于侧向火焰63产生的高温烟气中含有一定量的含氮化学中间产物，该中间产物有利于NO_X还原为氮气，能够有效地降低NO_X的含量。而且侧向燃料喷射装置60可以分流部分燃气，使部分燃气的燃烧发生在燃气燃烧器10的端部的侧向，降低了燃气燃烧器的第一燃料喷射装置50的燃烧负荷，有利于降低热力型NOx的生成。再一方面，由于卷吸到烟气通道30中的高温炉膛烟气和侧向火焰63产生的高温烟气温度较高，因此有助于稳定第一喷嘴51处的燃气着火，在宽负荷范围内稳定燃烧。因此，第一燃料喷射装置、烟气通道和侧向燃料喷射装置三者结合能够有效地实现低氮燃烧，并且能够在宽负荷范围内稳定燃烧。

此外，辅助燃料喷射装置70喷出的燃料与助燃气体混合后燃烧并产生辅助火焰73。由于辅助喷嘴71喷出的燃气速度相对比较低，且辅助喷嘴71上安装有稳焰罩74，因此辅助燃料喷射装置70能够实现稳定燃烧。

此外，通过调节调节阀24可以实现第一燃料喷射装置50、侧向燃料喷射装置60和辅助燃料喷射装置70之间的燃气分配比，能够对不同负荷、不同燃料下的工作状态进行调节。具体地，在本实施例中，燃气燃烧器10的工作状态可以在低氮燃烧模式与稳定燃烧模式之间进行调整。其中，在低氮燃烧模式下，可以调高第一燃料喷射装置50的燃气分配比，强化高速燃气火焰而增强烟气内循环机制，强化低氮燃烧模式；在稳定燃烧模式下，可以调高侧向燃料喷射装置60和辅助燃料喷射装置70的燃气分配比，从而强化了侧向火焰63和辅助火焰73，从而强化稳定燃烧模式。最终，在宽负荷范围内，同时实现稳定的燃烧和低氮排放能力。

根据本实用新型的燃气燃烧器，通过在本体的一端设置烟气通道，烟气通道在入口处的横截面面积大于出口处的横截面面积，并且燃烧器还包括第一燃料喷射装置和侧向燃料喷射装置，由此，第一燃料喷射装置可以喷射高速燃气，并卷吸烟气通道内的大量炉膛烟气，因此在烟气通道中形成负压，炉膛内的压力大于烟气通道内的压力，燃气燃烧器周边的高温炉膛烟气在压力的作用下源源不断的被引射到烟气通道内，因而形成一个烟气内循环的通道。通过设置侧向燃料喷射装置，使得在燃气燃烧器的端部侧向范围内始终分布有由侧向火焰产生的新鲜的高温烟气，该烟气随着炉膛烟气一起进入到烟气通道内，并与第一燃料喷射装置喷出的燃气进行充分混合。由于高速燃气、高温炉膛烟气以及由侧向火焰产生的高温烟气具有贫氧、富燃料的特性，使得燃烧缓慢，能够降低NOx，特别是热力型NOx的排放。此外，由于侧向燃料喷射装置喷射出的燃气燃烧后产生有一定量的含氮化学中间物质，有利于NO_X的再还原机制，能够进一步降低NOx的排放。而且侧向燃料喷射装置可以分流部分燃气，使部分燃气的燃烧发生在燃气燃烧器的端部的侧向，降低了燃气燃烧器的第一燃料喷射装置的燃烧负荷，有利于降低热力型NOx的生成。另外，由于卷吸到烟气通道中的高温炉膛烟气和侧向火焰产生的高温烟气温度较高，因此有助于稳定第一喷嘴处的燃气着火，在宽负荷范围内稳定燃烧。综上所述，根据本实用新型的燃气燃烧器能够有效地实现低氮燃烧，并且能够在宽负荷范围内稳定燃烧。

除非另有定义，本文中所使用的技术和科学术语与本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中使用的术语只是为了描述具体的实施目的，不是旨在限制本实用新型。本文中出现的诸如“设置”等术语既可以表示一个部件直接附接至另一个部件，也可以表示一个部件通过中间件附接至另一个部件。本文中在一个实施例中描述的特征可以单独地或与其它特征结合地应用于另一个实施例，除非该特征在该另一个实施例中不适用或是另有说明。

本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。本领域技术人员可以理解的是，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。