一种燃油分级的低氮燃烧器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种燃油分级的低氮燃烧器。该低氮燃烧器包括燃烧器本体和燃烧头外壳体，在所述燃烧器本体的腔体内部由内至外依次设有点火燃气通道、一次风通道、燃油通道和二次风通道，所述点火燃气通道的进气端设有中心点火燃气进口，点火燃气通道的出气端设有中心点火气枪；所述一次风通道和二次风通道分别与一次风进口和二次风进口连通，在中心点火气枪的外侧设置锥形的一次风分配盘，所述一次风分配盘表面设有孔径从小至大依次排列的一次风出风口，二次风通道的出风端设有二次风旋流器。本实用新型中，利用燃气和空气的分级燃烧，降低火焰中心区域的温度，降低了NOx的生成，实现燃料的浓淡分布，避免环境污染。
【专利说明】
一种燃油分级的低氮燃烧器
技术领域
[0001]本实用新型涉及低氮燃烧技术领域，尤其涉及一种燃油分级的低氮燃烧器。
【背景技术】
[0002]燃烧器是工业炉窑燃烧设备的主要组成部件，燃烧过程中生成的NOx是造成环境污染的主要因素之一，NOx生成量的高低成为衡量燃烧器燃烧性能的重要指标之一。
[0003]现有的工业技术中，NOx的生成主要有三种:燃料型NOx、热力型NOx以及快速型NOx。气体燃料燃烧过程中生成的NOx主要是燃料型NOx和热力型NOx，因此，对于燃烧气体燃料控制NOx生成主要是控制热力型NOx和燃料型NOx的生成或将已生成的NOx还原。温度对热力型NOx的生成具有决定性作用，不同的燃烧器在燃烧室内产生不同的热强度分布，不同的热强度分布产生不同的温度分布，因此设计一款新型燃烧器使其既能满足燃料着火和燃烧的需要又能减少NOx的生成成为实现低NOx排放的关键。
[0004]现有的工业燃气炉窑均是采用单级燃烧器，由于这种燃烧器结构简单，燃气与空气的混合程度低，不仅存在着能源利用不充分的问题，而且在燃烧时会产生很高水平的NOx排放，无法满足相关环保标准的要求。
[0005]目前使用的低NOx燃烧技术主要有三种:第一种是空气分级燃烧技术，它使助燃空气分流以建立贫氧的第一燃烧区，从而减少NOx的生成，在第二燃烧区将剩余的部分空气引入，从而完成整个燃烧过程;第二种是燃料分级燃烧技术，助燃空气一次全部引入第一燃烧区，但在第一燃烧区只供应部分燃料，剩余燃料被引入第二燃烧区，利用第一燃烧区过剩的氧进行燃烧;第三种是烟气再循环燃烧技术，利用助燃空气或燃料气流产生的低压区促使接近于惰性的烟气回流到燃烧气流中，降低局部燃烧温度及形成局部还原性气氛，从而减少NOx的生成。现有的三种低NOx燃烧技术都存在燃气与空气混合程度低，浪费能源，容易产生局部高温和/或燃烧不稳定的问题，因而设计一种燃烧器能够利用燃气和空气的分级燃烧，降低火焰中心区域的温度，从而达到降低NOx生成的燃烧器，具有重要意义。
【实用新型内容】
[0006]本实用新型提供了一种燃油分级的低氮燃烧器，克服了现有燃烧器NOx排放量大，不能实现燃气和空气的分级燃烧，容易产生局部高温和/或燃烧不稳定的问题。
[0007]本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0008]—种燃油分级的低氮燃烧器，包括燃烧器本体和燃烧头外壳体，其特征在于:在所述燃烧器本体的腔体内部由内至外依次设有点火燃气通道、一次风通道、燃油通道和二次风通道，其中所述点火燃气通道的进气端设有中心点火燃气进口，点火燃气通道的出气端设有中心点火气枪;所述燃烧器本体的下部设有一次风进口和二次风进口，所述一次风通道和二次风通道分别与一次风进口和二次风进口连通，所述点火燃气通道设置在一次风通道内，在所述中心点火气枪的外侧设置锥形的一次风分配盘，所述一次风分配盘表面设有孔径从小至大依次排列的一次风出风口，一次风在一次风分配盘处形成多级风喷出，并与中心点火气枪的燃气混合，所述二次风通道的出风端设有二次风旋流器，二次风通过二次风旋流器形成旋流风;所述燃油通道的前端设有燃油进口，在靠近燃油进口的通道上设有雾化介质进口，雾化介质进口与燃油通道连通，燃油通道的末端为油枪。
[0009]所述中心点火燃气进口高于点火燃气通道。
[0010]所述一次风通道与二次风通道内设有风板调节装置。
[0011 ]所述中心点火燃气进口连接燃气管道。
[0012]与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点:
[0013]通过上述本实用新型的技术方案，该低氮燃烧器主要由燃料分级喷枪系统、空气分级旋流系统、配风体等组成。中心气枪燃料来源独立于主燃料进口，与一次风混合、燃烧，由于一次风分配盘的结构形式，保证了中心火焰的稳定性，为燃油燃烧保证了可靠的基础。二次风为燃烧提供了充足的氧气。燃油和雾化介质进入每根油枪，雾化介质将燃油雾化，通过油枪喷头喷出，由于燃油是采用了多根油枪通入燃烧器，并且油枪是成组分布，一组油枪燃料过剩即氧气不足而抑制了 NOx的生产量，另一组为燃料不足即氧气过剩，降低了火焰温度而抑制了 NOx的生成，成组的油枪的燃烧产物在炉内互补达到完全燃烧。油枪的数量根据燃烧器的功率大小来布置。综上所述，燃料通过油枪既分级通入，又实现燃料的浓淡分布，空气也是分成两级，因此可以大大的降低NOx的生成量。
【附图说明】
[0014]图1是本实用新型实施例提供的一种燃油分级的低氮燃烧器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0015]下面将结合本实用新型中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0016]如图1所示，为本实用新型实施例提出的一种燃油分级的低氮燃烧器，包括燃烧器本体I和燃烧头外壳体2，在燃烧器本体I的腔体内部由内至外依次设有点火燃气通道15、一次风通道3、燃油通道4和二次风通道5，其中点火燃气通道15的进气端设有中心点火燃气进口 6，点火燃气通道15的出气端设有中心点火气枪7 ;燃烧器本体I的下部设有一次风进口 8和二次风进口 9，一次风通道3和二次风通道5分别与一次风进口 8和二次风进口 9连通，点火燃气通道15设置在一次风通道3内，在中心点火气枪7的外侧设置锥形的一次风分配盘12，一次风分配盘12表面设有孔径从小至大依次排列的一次风出风口，一次风在一次风分配盘12处形成多级风喷出，并与中心点火气枪7的燃气混合，二次风通道5的出风端设有二次风旋流器13，二次风通过二次风旋流器13形成旋流风;燃油通道4的前端设有燃油进口，在靠近燃油进口的通道上设有雾化介质进口 14，雾化介质进口 14与燃油通道4连通，燃油通道4的末端为油枪。
[0017]进一步的，中心点火燃气进口6高于点火燃气通道15，一次风通道3与二次风通道5内设有风板调节装置，中心点火燃气进口 6连接燃气管道。
[0018]下面结合附图对本发明上述各结构的功能说明如下:
[0019]中心点火气枪7:用于产生中心火焰，保障燃烧器稳定燃烧，以及起到中心火焰稳定的目的，功能为长明灯。
[0020]油枪:燃料采用分级燃烧，因此需要多组油枪，另外油枪呈对分布，每对油枪功率不一样，这样可以实现燃料的浓淡燃烧。
[0021]燃烧器本体1(配风体):为燃烧器的外壳体，是整个燃烧器的配风进口，进口分为一次风和二次风，带有风板调节装置。
[0022]—次风分配盘12:为燃烧器头部一次风的通道，此部件能够将一次风分成多级，分层次的喷入，与中心点火气枪7的燃气混合，此部件的结构能够保证中心火焰区域的稳定，而且该部件带有旋流作用，部件结构能够提供一个稳焰区，起到了与燃气充分混合并稳定燃烧火焰的作用。
[0023]二次旋流器13:为燃烧器头部二次风旋流叶片，该装置将二次风形成为旋流风，经过旋流器后与雾化后的燃油混合、燃烧，提供足量的助燃风气。
[0024]燃烧头外壳体2:为整个燃烧头的射流约束壳体，该壳体在伸入炉内部，保护枪头和旋流器，提高整个火焰的强度。
[0025]与现有技术相比，本实用新型至少具有以下优点:
[0026]通过上述本实用新型的技术方案，该低氮燃烧器主要由燃料分级喷枪系统、空气分级旋流系统、配风体等组成。中心气枪燃料来源独立于主燃料进口，与一次风混合、燃烧，由于一次风分配盘的结构形式，保证了中心火焰的稳定性，为燃油燃烧保证了可靠的基础。二次风为燃烧提供了充足的氧气。燃油和雾化介质进入每根油枪，雾化介质将燃油雾化，通过油枪喷头喷出，由于燃油是采用了多根油枪通入燃烧器，并且油枪是成组分布，一组油枪燃料过剩即氧气不足而抑制了 NOx的生产量，另一组为燃料不足即氧气过剩，降低了火焰温度而抑制了 NOx的生成，成组的油枪的燃烧产物在炉内互补达到完全燃烧。油枪的数量根据燃烧器的功率大小来布置。综上所述，燃料通过油枪既分级通入，又实现燃料的浓淡分布，空气也是分成两级，因此可以大大的降低NOx的生成量。
[0027]以上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
【主权项】
1.一种燃油分级的低氮燃烧器，包括燃烧器本体和燃烧头外壳体，其特征在于:在所述燃烧器本体的腔体内部由内至外依次设有点火燃气通道、一次风通道、燃油通道和二次风通道，其中所述点火燃气通道的进气端设有中心点火燃气进口，点火燃气通道的出气端设有中心点火气枪;所述燃烧器本体的下部设有一次风进口和二次风进口，所述一次风通道和二次风通道分别与一次风进口和二次风进口连通，所述点火燃气通道设置在一次风通道内，在所述中心点火气枪的外侧设置锥形的一次风分配盘，所述一次风分配盘表面设有孔径从小至大依次排列的一次风出风口，一次风在一次风分配盘处形成多级风喷出，并与中心点火气枪的燃气混合，所述二次风通道的出风端设有二次风旋流器，二次风通过二次风旋流器形成旋流风;所述燃油通道的前端设有燃油进口，在靠近燃油进口的通道上设有雾化介质进口，雾化介质进口与燃油通道连通，燃油通道的末端为油枪。2.如权利要求1所述的燃油分级的低氮燃烧器，其特征在于:所述中心点火燃气进口高于点火燃气通道。3.如权利要求1所述的燃油分级的低氮燃烧器，其特征在于:所述一次风通道与二次风通道内设有风板调节装置。4.如权利要求1所述的燃油分级的低氮燃烧器，其特征在于:所述中心点火燃气进口连接燃气管道。
【文档编号】F23D11/36GK205592951SQ201620408278
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年5月6日
【发明人】王杰强, 仝赞, 权光霞, 龚永贵, 王胜祖, 权威
【申请人】北京佳德昌科技有限责任公司