降低氮氧化物排放的燃烧器及燃气锅炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种降低氮氧化物排放的燃烧器及燃气锅炉。该燃烧器中，主燃料喷嘴与燃烧室中心轴线的距离L1不同于主空气喷嘴与燃烧室中心轴线的距离L2，从而在燃烧室内部形成回流涡结构，促使高速空气引射燃烧产生的高温烟气回流并与之掺混形成高温低氧的混合物，然后再和燃料迅速混合实现柔和燃烧，有效地降低燃烧过程中的峰值火焰温度，从而实现相比直接燃烧达到降低氮氧化物排放50％～80％的效果。
【专利说明】降低氮氧化物排放的燃烧器及燃气锅炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气锅炉【技术领域】，尤其涉及一种降低氮氧化物排放的燃烧器及燃气锅炉。
【背景技术】
[0002]天然气作为锅炉燃料的一种，与燃煤、燃油相比，其燃烧过程产生的粉尘、二氧化硫等污染物显著降低，虽然氮氧化物的排放量也有所降低，但是排放量依然在同一数量级。氮氧化物包含一氧化氮、二氧化氮、氧化亚氮等，其对环境的损害作用极大，是形成酸雨、光化学烟雾的主要来源之一。日益严格的环保法规要求通过技术升级以减少氮氧化物等污染物的排放。传统的燃气锅炉设备中采用的燃烧技术都是以有焰燃烧为基础的，虽然这些技术已经较为成熟，但是有焰燃烧方式有其本自身无法根除的弊端。在有焰燃烧方式下，燃烧会产生明显的火焰面，化学反应集中发生在狭窄的火焰锋面区域，使得这个火焰面的温度相对较高，炉膛内温度分布不均匀，温度梯度大，而温度太高，不但生成大量的氮氧化物，而且二氧化碳和水蒸汽会大量热解吸热，排烟中不完全燃烧产物增加。目前，国内开展了低氮燃烧器的研究，包含分级燃烧、烟气外循环燃烧、带搅拌器的常温空气无焰燃烧等多种方式，但也存在成本增加、结构和控制系统复杂、降低氮氧化物潜力有限等问题。
实用新型内容
[0003](一 )要解决的技术问题
[0004]鉴于上述技术问题，本实用新型提供了一种降低氮氧化物排放的燃烧器及燃气锅炉，在保证燃气锅炉燃烧效率和锅炉性能的前提下，以较低成本大幅度降低氮氧化物排放，而且由于装置结构简单，也适用于煤改气锅炉改造，从而实现减排的目的。
[0005]( 二 )技术方案
[0006]根据本实用新型的一个方面，提供了一种降低燃气锅炉氮氧化物排放的装置。该装置包括:燃烧器本体，由其前壁面、筒形辐射壁及后壁面围成燃烧室；烟气出口通道，设置于燃烧器本体的前壁面或后壁面，与燃烧室相连通；至少一主空气喷嘴，设置于燃烧器本体的前壁面或后壁面，其前端朝向燃烧室，后端与主空气供应管路相连通；以及至少一主燃料喷嘴，设置于燃烧器本体的前壁面或后壁面，其前端朝向燃烧室，后端与主燃料供应管路相连通；其中，主燃料喷嘴与燃烧室中心轴线的距离L1不同于主空气喷嘴与燃烧室中心轴线的距离L2。
[0007]优选地，本实用新型燃烧器中，主燃料喷嘴位于前壁面和后壁面其中之一，主空气喷嘴位于前壁面和后壁面其中另一。
[0008]优选地，本实用新型燃烧器中，烟气出口通道位于前壁面的中心位置；主空气喷嘴位于前壁面上，烟气出口通道的径向外围；主燃料喷嘴位于后壁面上。
[0009]优选地，本实用新型燃烧器中，该燃烧器包括三个或三个以上的主空气喷嘴，其沿燃烧器本体中心轴线径向外围的圆周均匀布置；和/或该燃烧器包括三个或三个以上的主燃料喷嘴，其沿燃烧器本体中心轴线径向外围的圆周均匀布置。
[0010]优选地，本实用新型燃烧器中，主空气喷嘴和主燃料喷嘴的数目相等，且相互对应的主空气喷嘴和主燃料喷嘴在垂直于燃烧室中心轴线的一平面上投影的连线通过燃烧室中心轴线。
[0011]优选地，本实用新型燃烧器中，主空气喷嘴与燃烧室中心轴线的距离L2满足:R/2 ^ L2 ^ 5R/6，且其与所在壁面边缘的距离不小于20mm，其中，R1为其所在壁面的半径。
[0012]优选地，本实用新型燃烧器中，主燃料喷嘴与燃烧室中心轴线的距离L1满足:L1 ^ 20mm。
[0013]优选地，本实用新型燃烧器中，烟气出口通道的出口面积为主空气喷嘴面积的2?4倍；主燃料喷嘴的出口面积为主空气喷嘴的出口面积的0.1?I倍。
[0014]优选地，本实用新型燃烧器还包括:辅助燃料喷嘴，其前端朝向燃烧室，后端与辅助燃料供应管路相连通；以及辅助空气喷嘴，其前端朝向燃烧室，后端与辅助空气供应管路相连通。
[0015]优选地，本实用新型燃烧器中，辅助空气喷嘴和辅助燃料喷嘴呈同轴射流结构布置；辅助燃料喷嘴设置于燃烧器本体的后壁面的中心位置，辅助空气喷嘴套设于辅助燃料喷嘴的径向外围。
[0016]优选地，本实用新型燃烧器中，辅助燃料喷嘴的前端整体上封闭，且朝向燃烧室方向，沿与燃烧室中心轴线呈夹角Q1开设若干个辅助燃料进孔，夹角Q1满足:30。( Θ 丄彡 60°。
[0017]优选地，本实用新型燃烧器中，辅助空气喷嘴的前端封闭，其外侧设置与燃烧室相连通的空气外环腔；辅助空气喷嘴自身的腔室与该空气外环腔通过若干个切向旋流角度θ2的旋流槽通道相连通，其中，切向旋流角度θ2满足:30° ( θ2<60°。
[0018]根据本实用新型的另一个方面，还提供了一种燃气锅炉。该燃气锅炉包括:炉体，其内部形成炉膛；上述的燃烧器，设置于炉膛内，其前壁面、后壁面和筒状辐射壁均与炉膛内壁隔开预设距离，从而在燃烧器本体和炉膛内壁之间形成环形通道。
[0019]优选地，本实用新型燃气锅炉中，燃烧器本体的前壁面、后壁面和筒状辐射壁与炉膛内壁的距离L3满足:20mm ^ L3 80mm。
[0020](三)有益效果
[0021]从上述技术方案可以看出，本实用新型降低氮氧化物排放的燃烧器、燃气锅炉及控制方法具有以下有益效果:
[0022](I)通过合理布置主燃料、主空气喷嘴的相对位置，在燃烧室内部形成回流涡结构，促使高速空气引射燃烧产生的高温烟气回流并与之掺混形成高温低氧的混合物，然后再和燃料迅速混合实现柔和燃烧，有效地降低燃烧过程中的峰值火焰温度，从而实现相比直接燃烧达到降低氮氧化物排放50%?80%的效果；通过回流涡增强了燃料和空气、高温烟气的掺混性能，从而实现较高的燃烧效率；
[0023](2)相比于普通炉膛结构，除了高温烟气与炉膛壁面的对流换热，本实用新型中燃烧器的筒形辐射壁以辐射换热的方式增强了与炉膛的换热性能，因此，可在降低氮氧化物排放的同时保证本实用新型中燃气锅炉的热效率不低于普通锅炉；
[0024](3)相比于其他低氮燃烧器，本实用新型中燃烧器不需额外增加搅拌器、外循环风机等强制回流掺混的装置，仅通过流场组织使得高温烟气分别与空气、燃料高效掺混，因此，本实用新型中燃烧器具有结构简单的特点，可直接替换结构相似的普通锅炉；
[0025](4)按照上述方式，针对天然气、中低热值合成气、焦炉煤气、驰放气等不同工业燃料气，可根据燃料气的点火延迟时间等燃料特性调整主燃料、主空气喷嘴尺寸及相对位置，保证空气在与高温烟气实现高效掺混后再与燃料汇合，以避免直接燃烧，因此，本实用新型中燃烧器可适应多种工业燃料气，类似，也能适应不同功率等级。
【专利附图】
【附图说明】
[0026]图1为根据本实用新型实施例降低氮氧化物排放的燃烧器的结构示意图；
[0027]图2A和图2B分别为图1所示燃烧器的左视图和右视图；
[0028]图3为图1所示燃烧器在工作状态的示意图；
[0029]图4A、图4B、图4C和图4D均为根据本实用新型其他实施例降低氮氧化物排放燃烧器的结构示意图；
[0030]图5A和图5B分别为图1所示燃烧器中辅助空气喷嘴和辅助燃料喷嘴部分的放大图；
[0031]图5C为图5A所示放大图中沿A-A方向的剖视图；
[0032]图6为根据本实用新型实施例燃气锅炉的结构示意图；
[0033]图7为图1所示燃烧器的控制方法的流程图。
[0034]【本实用新型主要元件符号说明】
[0035]100-燃烧器；
[0036]110-燃烧器本体；120-烟气出口通道；
[0037]130-主空气喷嘴；140-辅助空气喷嘴；
[0038]150-辅助燃料喷嘴；160-主燃料喷嘴；
[0039]200-炉体。
【具体实施方式】
[0040]为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本实用新型进一步详细说明。需要说明的是，在附图或说明书描述中，相似或相同的部分都使用相同的图号。附图中未绘示或描述的实现方式，为所属【技术领域】中普通技术人员所知的形式。另外，虽然本文可提供包含特定值的参数的示范，但应了解，参数无需确切等于相应的值，而是可在可接受的误差容限或设计约束内近似于相应的值。实施例中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本实用新型的保护范围。
[0041]本实用新型中，通过合理布置主燃料喷嘴、主空气喷嘴的相对位置，在燃烧器内部形成回流涡结构，促使高速空气引射燃烧产生的高温烟气回流并与之掺混形成高温低氧的混合物，然后再和燃料迅速混合，从而实现柔和燃烧，进而降低氮氧化物的排放。
[0042]一、第一实施例
[0043]在本实用新型的一个示例性实施例中，提供了一种降低氮氧化物排放的燃烧器。该燃烧器适用于lt/h以天然气为燃料的燃气锅炉。
[0044]图1为根据本实用新型实施例降低氮氧化物排放的燃烧器的结构示意图。图2A和图2B分别为图1所示燃烧器的左视图和右视图。如图1、图2A和图2B所示，本实施例降低氮氧化物排放的燃烧器100包括:
[0045]燃烧器本体110，由其前壁面、筒形辐射壁及后壁面围成圆筒状的燃烧室；
[0046]烟气出口通道120，设置于燃烧器本体110的前壁面的中心位置，与燃烧室相连通；
[0047]四个主空气喷嘴130，设置于燃烧器本体110的前壁面，烟气出口通道120的径向外围，沿燃烧器本体100中心轴线径向外围的圆周均匀布置，四个主空气喷嘴130的前端朝向燃烧室，后端与主空气供应管路相连通；
[0048]四个主燃料喷嘴160，设置于燃烧器本体110的后壁面，沿燃烧器本体100中心轴线径向外围的圆周均匀布置，四个主燃料喷嘴160的前端朝向燃烧室，后端与主燃料供应管路相连通，其中，四个主燃料喷嘴160与燃烧室中心轴线的距离L1大于四个主空气喷嘴130与燃烧室中心轴线的距离L2 ；
[0049]辅助燃料喷嘴150，设置于燃烧器本体110的后壁面的中心位置，其前端朝向燃烧室，后端与辅助燃料供应管路相连通；
[0050]辅助空气喷嘴140，套设于辅助燃料喷嘴150的径向外围，其前端朝向燃烧室，后端与辅助空气供应管路相连通。
[0051]图3为图1所示燃烧器在工作状态的示意图。在图3中，为简单起见，省略了辅助燃料喷嘴150和辅助空气喷嘴140。请参照图3所示，在燃烧器100工作时，主燃料喷嘴160和主空气喷嘴130分别向燃烧室内喷入燃料和空气，由于主燃料喷嘴160距离燃烧室中心轴线的距离大于四个主空气喷嘴130距离燃烧室中心轴线的距离，在燃烧室内部形成回流涡结构，促使高速空气引射燃烧产生的高温烟气回流并与之掺混形成高温低氧的混合物，然后再和燃料迅速混合实现柔和燃烧，有效地降低燃烧过程中的峰值火焰温度，从而实现相比直接燃烧达到降低氮氧化物排放50%?80%的效果；通过回流涡增强了燃料和空气、高温烟气的掺混性能，从而实现较高的燃烧效率。
[0052]以下分别对本实施例降低氮氧化物排放的燃烧器的各个组成部分进行详细说明。
[0053]如图1所示，燃烧室呈正规的圆筒形，即其前壁面和后壁面形状相同，但本实用新型并不以此为限。在本实用新型的其他实施例中，该燃烧室还可以为圆台形、正方柱形等多种形状。
[0054]在燃烧器本体中，筒形辐射壁采用刚玉复合材料浇铸而成。前壁面和后壁面均由316不锈钢材料制成，其与筒状辐射壁之间采用螺栓固定在一起。
[0055]请参照图1及图2A，烟气出口通道120位于前壁面的中心位置，通道尺寸约为主空气喷嘴孔径的3倍。在本实用新型的其他实施例中，考虑到烟气出口动量及压损的影响，设定烟气出口通道的出口面积为主空气喷嘴面积的2?4倍。
[0056]此外，本实施例中，烟气出口通道120为一个，但本实用新型并不以此为限。该烟气出口通道并不一定是一个，其还可以为多个，且其同样可以位于前壁面或后壁面除中心位置之外的其他位置。
[0057]请参照图1及图2A，四个主空气喷嘴130呈中心对称布置，喷嘴孔径约为30mm,与燃烧室中心轴线的距离L2约为前壁面半径的3/4位置。在本实用新型的其他实施例中，该主空气喷嘴距前壁面中心的距离按照实际锅炉结构可调整，距离L2满足:R/2 ^ L2 ^ 5IV6，其中，R1为圆形前壁面半径。
[0058]此外，为了避免主空气射流喷射在辐射壁面上，需保证主空气喷嘴距圆柱筒形辐射壁的外侧边缘不少于20mm。
[0059]请参照图1和图2B，四个主燃料喷嘴160呈中心对称布置，喷嘴孔径约为主空气喷嘴130孔径的1/3，主燃料喷嘴160与燃烧室中心轴线的距离约为后壁面半径的1/2。在本实用新型的其他实施例中，主燃料喷嘴160与燃烧室中心轴线的距离L1按照实际锅炉结构可调整，保证不少于20mm。主燃料喷嘴出口面积为主空气喷嘴出口面积的0.1?I倍。
[0060]需要说明的是，本实施例中由于四个主燃料喷嘴160与燃烧室中心轴线的距离L1大于四个主空气喷嘴130与燃烧室中心轴线的距离L2,因此在燃烧器100工作时，在燃烧室内部形成回流涡结构。
[0061]然而，本实用新型对上述主燃料喷嘴160和主空气喷嘴130的设置并不局限于上述实施例，以下给出本实用新型的另外几种变形方式。
[0062](I)本实施例中，主燃料喷嘴和主空气喷嘴分别位于前壁面和后壁面。而在本实用新型的其他实施例中，主燃料喷嘴和主空气喷嘴可以处于同一壁面上，例如，两者同处于前壁面或后壁面,如图4A和图4B所示；
[0063](2)本实施例中，主燃料喷嘴160和主空气喷嘴130均为四个，并且，主燃料喷嘴160和主空气喷嘴130相互对应设置。而在本实用新型的其他实施例中，主燃料喷嘴160和主空气喷嘴130均至少为一个，且两者的数目并不一定相同，在图4C所示的实施例中，主燃料喷嘴160为一个，而主空气喷嘴130为两个，本实用新型中，主燃料喷嘴160和主空气喷嘴130的数目大于等于I即可，优选地，两者的数目均大于3个，最优地，两者的数目为4、5或6 ；
[0064](3)本实施例中，主燃料喷嘴160位于主空气喷嘴130的径向外侧。而在本实用新型其他实施例中，主燃料喷嘴160也可以位于主空气喷嘴130的径向内侧，如图4D所示。
[0065]可以看出，上述实施例及几种变形方式中，共同点在于:主燃料喷嘴距离燃烧室中心轴线的距离与主空气喷嘴距离燃烧室中心轴线的距离均不相同。在这种结构下,均可以在燃烧室内部形成涡流结构，该涡流结构与图3所示涡流结构的区别仅在于涡流的形状或者气体流动的方向存在不同，尽管如此，该涡流结构仍然能够促使高速空气引射燃烧产生的高温烟气回流并与之掺混形成高温低氧的混合物，然后再和燃料迅速混合实现柔和燃烧，进而实现本实用新型降低氮氧化物排放的效果。
[0066]如图1和图2B所示，辅助空气喷嘴140和辅助燃料喷嘴150位于后壁面的中心位置，呈同轴射流结构布置，其中辅助空气喷嘴140位于辅助燃料喷嘴150的外侧。图5A和图5B分别为图1所示燃烧器中辅助空气喷嘴和辅助燃料喷嘴部分的放大图。
[0067]如图5A和图5B所示，辅助燃料喷嘴150的前端整体上封闭，朝向燃烧室方向，沿与燃烧室中心轴向呈45°夹角开设四个辅助燃料进孔。每一辅助燃料进孔的约为10mm。由辅助燃料喷嘴150进入的燃料与轴向呈45°夹角从四个辅助燃料进孔向燃烧器内喷射。按照实际锅炉结构，辅助燃料进孔与燃烧室中心轴线的夹角Q1满足:30° ( Q1S6CT。
[0068]图5C为图5A所示放大图中沿A-A方向的剖视图。如图5A、图5B和图5C所示，辅助空气喷嘴140套设于辅助燃料喷嘴150的外侧，其前端封闭。该辅助空气喷嘴140的外侧设置空气外环腔。辅助空气喷嘴140自身的腔室与该空气外环腔通过三个以45°切向旋流角度的旋流槽通道相连通。由辅助空气喷嘴140进入的空气经过三个旋流槽通道进入空气外环腔向燃烧器内喷射。按照实际锅炉结构，旋流槽通道的切向旋流角度θ2满足:30。彡 Θ 2 彡 60°。
[0069]需要说明的是，本实施例中具有辅助空气喷嘴140和辅助燃料喷嘴150，两者用于在燃烧器运行初期对燃烧室进行点火预热。而在其他不需要预热的燃烧器实施例中，该辅助燃料喷嘴140和辅助燃料喷嘴150也可以省略。
[0070]二、第二实施例
[0071]在本实用新型的另一个实施例中，还提供了一种燃气锅炉。图6为根据本实用新型实施例燃气锅炉的结构示意图。如图6所示，该燃气锅炉包括上述的燃烧器100以及炉体 200。
[0072]炉体200内部形成炉膛。燃烧器100设置于炉膛内。燃烧器本体110与炉膛壁面留有环形通道，其前壁面、后壁面和圆柱筒形辐射壁均与炉膛壁面距离L3为40mm。该距离可以按照实际锅炉结构调整，一般情况下，距离L3满足:20mm ^ L3 ^ 80mm。
[0073]炉体200采用现有普通锅炉的结构和材料，燃烧器100产生的高温烟气以辐射和对流的方式与炉膛换热后依次进入后两级管束，该管束贯穿炉体200内加热炉体200内的水，使其产生水蒸气，该水蒸气经过阀门后成为饱和蒸汽由炉体200的口部排出，热交换后的烟气自管束的末端排出至大气。
[0074]三、第三实施例
[0075]在本实用新型的再一个实施例中，还提供了一种上述燃烧器的控制方法。
[0076]在第一实施例提供的燃烧器中，主空气供应管路、主燃料供应管路、辅助空气供应管路和辅助燃料供应管路均由电动切断阀控制。
[0077]图7为图1所示燃烧器的控制方法的流程图。如图7所示，该燃烧器的控制方法包括:
[0078]步骤A:打开辅助燃料供应管路和辅助空气供应管路的电动切断阀，供入50%的总燃料量进入辅助燃料喷嘴150，供入60%的总空气量进入辅助空气喷嘴140，点火燃烧，对燃烧室进行预热；
[0079]为保证在燃烧器内实现稳定的柔和燃烧，锅炉启动阶段需要辅助空气喷嘴140和辅助燃料喷嘴150以旋流扩散燃烧的方式对筒形辐射壁进行预热。供入50%的总燃料量进入辅助燃料喷嘴150，供入60%的总空气量进入辅助空气喷嘴140，此时燃烧器内过量空气系数为1.2?1.5，辅助燃料喷嘴速度25m/s?40m/s，辅助空气喷嘴速度20m/s?35m/s，点火燃烧，产生高温烟气对筒形辐射壁进行预热。
[0080]在该预热步骤中，供应的燃料量可以为总燃料量的40%?80%，而供应的空气量可以为总空气量的50%?80%。
[0081]步骤B:约20分钟后，待筒形辐射壁的壁温达到650°C，打开主燃料和主空气路切断阀，供入100%的总燃料量和总空气量，关闭辅助燃料供应管路和辅助空气供应管路的电动切断阀，逐步切换旋流扩散燃烧方式至柔和燃烧方式。
[0082]供入100%的总燃料量和总空气量，此时过量空气系数为1.05。为保证有足够的高温烟气回流与主空气掺混，并在与主燃料汇合之前完成混合，避免主燃料直接燃烧，需调节主燃料、主空气和高温烟气的动量比以及主燃料、主空气喷嘴的相对位置。
[0083]以第一实施例的燃烧器为例，设置主空气喷嘴速度60m/s?90m/s，主燃料喷嘴速度50m/s?80m/s，烟气出口通道120出口速度90m/s?120m/s。如图2所示，高速空气引射高温烟气并与之高效掺混后再与燃料混合，形成温度1000°C?1500°C、氧浓度5%?10 %的未燃混合物，实现以高温、低氧为特征的柔和燃烧。
[0084]请参照图6所示的燃气锅炉，产生的高温烟气一方面通过筒形辐射壁向炉膛水冷壁辐射换热，另一方面通过高温烟气流过燃烧器与炉膛之间环腔时产生的对流将热量交换给水冷壁，其中辐射换热量占60%?85%。烟气通过炉膛后依次通过2个管束继续将热量传递给锅筒中的水，最后以约200°C?250°C的温度进入排烟管道。
[0085]至此，已经结合附图对本实用新型多个实施例进行了详细描述。依据以上描述，本领域技术人员应当对本实用新型降低氮氧化物的燃烧器、燃气锅炉和方法有了清楚的认识。
[0086]此外，上述对各部件和方法的定义并不仅限于实施例中提到的各种具体结构、形状或方式，本领域普通技术人员可对其进行简单地更改或替换，例如:
[0087](I)燃烧器还可以将主空气喷嘴布置到后壁面与主燃料喷嘴在一侧的形式；
[0088](2)燃烧器可以用多个燃料喷嘴、空气喷嘴来代替，而不局限于4个；
[0089](3)燃烧器还可应用于以中低热值合成气、焦炉煤气、驰放气等工业气体为燃料的燃烧装置；
[0090](4)除了电动切断阀之外，主空气喷嘴、主燃料喷嘴、辅助空气喷嘴和辅助燃料喷嘴还可以由其他自动阀门或手动阀门来代替。
[0091]综上所述，本实用新型提供一种可降低氮氧化物排放的燃烧器、燃气锅炉和方法。燃烧器本身结构简单、紧凑，不需改变锅炉本体，不仅可直接应用于煤改气、低氮燃气锅炉改造，还可广泛应用于节能减排的各个领域。
[0092]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种降低氮氧化物排放的燃烧器，其特征在于，包括: 燃烧器本体(110)，由其前壁面、筒形辐射壁及后壁面围成燃烧室； 烟气出口通道(120)，设置于所述燃烧器本体的前壁面或后壁面，与所述燃烧室相连通； 至少一主空气喷嘴(130)，设置于所述燃烧器本体的前壁面或后壁面，其前端朝向燃烧室，后端与主空气供应管路相连通；以及 至少一主燃料喷嘴(160)，设置于所述燃烧器本体的前壁面或后壁面，其前端朝向燃烧室，后端与主燃料供应管路相连通； 其中，所述主燃料喷嘴(160)与燃烧室中心轴线的距离L1F同于所述主空气喷嘴(130)与燃烧室中心轴线的距离L2。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述主燃料喷嘴(160)位于所述前壁面和后壁面其中之一，所述主空气喷嘴(130)位于所述前壁面和后壁面其中另一。
3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述烟气出口通道(120)位于前壁面的中心位置； 所述主空气喷嘴(130)位于所述前壁面上，所述烟气出口通道(120)的径向外围；所述主燃料喷嘴(160)位于所述后壁面上。
4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于: 该燃烧器包括三个或三个以上的主空气喷嘴(130)，其沿所述燃烧器本体(100)中心轴线径向外围的圆周均匀布置；和/或 该燃烧器包括三个或三个以上的主燃料喷嘴(160)，其沿所述燃烧器本体(100)中心轴线径向外围的圆周均匀布置。
5.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述主空气喷嘴(130)和所述主燃料喷嘴(160)的数目相等，且相互对应的主空气喷嘴和主燃料喷嘴在垂直于燃烧室中心轴线的一平面上投影的连线通过所述燃烧室中心轴线。
6.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述主空气喷嘴与燃烧室中心轴线的距离L2满足:^/2 ^ L2 ^ 5R/6，且其与所在壁面边缘的距离不小于20mm，其中，R1为其所在壁面的半径。
7.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述主燃料喷嘴与燃烧室中心轴线的距离L1满足I1彡20mm。
8.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述烟气出口通道(120)的出口面积为所述主空气喷嘴(130)面积的2?4倍； 所述主燃料喷嘴(160)的出口面积为所述主空气喷嘴(130)的出口面积的0.1?I倍。
9.根据权利要求1所述燃烧器，其特征在于，还包括: 辅助燃料喷嘴(150)，其前端朝向所述燃烧室，后端与辅助燃料供应管路相连通；以及 辅助空气喷嘴(140)，其前端朝向所述燃烧室，后端与辅助空气供应管路相连通。
10.根据权利要求9所述的燃烧器，其特征在于，所述辅助空气喷嘴(140)和辅助燃料喷嘴(150)呈同轴射流结构布置； 所述辅助燃料喷嘴(150)设置于所述燃烧器本体(110)的后壁面的中心位置，所述辅助空气喷嘴(140)套设于所述辅助燃料喷嘴(150)的径向外围。
11.根据权利要求10所述的燃烧器，其特征在于，所述辅助燃料喷嘴(150)的前端整体上封闭，且朝向燃烧室方向，沿与燃烧室中心轴线呈夹角Q1开设若干个辅助燃料进孔，夹角 G1 满足:30° ( Q1SGOd。
12.根据权利要求10所述的燃烧器，其特征在于，所述辅助空气喷嘴(140)的前端封闭，其外侧设置与燃烧室相连通的空气外环腔； 所述辅助空气喷嘴(140)自身的腔室与该空气外环腔通过若干个切向旋流角度02的旋流槽通道相连通，其中，切向旋流角度θ2满足:30° ( θ2<60°。
13.一种燃气锅炉，其特征在于，包括: 炉体(200)，其内部形成炉膛； 权利要求1至12中任一项所述的燃烧器(100)，设置于所述炉膛内，其前壁面、后壁面和筒状辐射壁均与所述炉膛内壁隔开预设距离，从而在燃烧器本体和炉膛内壁之间形成环形通道。
14.根据权利要求13所述的燃气锅炉，其特征在于，所述燃烧器本体的前壁面、后壁面和筒状辐射壁与所述炉膛内壁的距离L3满足:20mm ^ L3 ^ 80mm。
【文档编号】F23D14/02GK204042896SQ201420468616
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年8月19日 优先权日:2014年8月19日
【发明者】邵卫卫, 熊燕, 胡玉婷, 黄明明, 张哲巅, 肖云汉 申请人:中国科学院工程热物理研究所