一种均匀预混低NOx气体燃烧器的制作方法

本发明属于热能与动力工程技术领域；涉及一种气体燃烧器，具体涉及一种均匀预混低nox气体燃烧器。

背景技术：

天然气等可燃气体在燃烧过程中由于燃烧火焰簇聚，燃烧剧烈，导致燃烧区局部温度过高，燃烧区域内的氮气在高温下易被氧化生成大量热力型nox。nox不仅极易造成酸雨、城市光化学烟雾等大气环境问题，而且nox可与大气中其他污染物结合形成细颗粒物，造成恶劣雾霾天气。因此，通过合理组织燃气与空气均匀混合燃烧，降低气体燃烧过程中的燃烧区局部温度，避免局部高温区的出现，从而抑制热力型nox的生成，可以有效实现燃气的低nox清洁燃烧。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种均匀预混低nox气体燃烧器；本装置能够避免气体燃料聚集燃烧而导致的燃烧区局部温度过高，通过实现燃气与空气深度均匀预混燃烧以及燃烧火焰的超均匀分散分布，避免燃烧区域局部高温的出现，从而抑制热力型nox的形成。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种均匀预混低nox气体燃烧器，包括空气流道、燃烧室、燃气气管、燃气流通环和燃气喷枪；空气流道与燃烧室连通，燃气气管与燃气流通环连通，燃气流通环设置于燃烧室内，燃气流通环为圆环状，燃气流通环的轴心与燃烧室的轴心重合；燃气喷枪与燃气流通环连通且燃气喷枪的轴线与燃烧室轴线平行，燃气流通环上均匀设有多个燃气喷枪，燃气喷枪上设有燃气喷射孔。

进一步的，燃气流通环的截面为圆形。

进一步的，空气流道为90°弯管。

进一步的，燃烧室为圆柱状；燃气气管入口处连接燃气供应站，尾部连接燃气流通环燃气入口。

进一步的，燃气流通环外环直径d2为燃烧室内径d的0.8～0.9，燃气流通环内环直径d1为燃气流通环(4)外环直径d2的0.8～0.9。

进一步的，燃气喷枪的一端与燃气流通环管壁相接且与燃气流通环内连通，燃气喷枪的另一端平行伸入燃烧室内。

进一步的，燃气喷枪为j型，燃气喷枪j型较长段平行于燃烧室轴线设置于燃气流通环圆环内。

进一步的，燃气喷枪尾部呈半球状，半球上开有若干燃气喷射孔；燃气喷射孔设置于燃气喷枪j型较长段上，燃气喷射孔与燃气流通环在燃气喷枪的投影距离至少为燃气流通环外环直径d2的0.1倍。

进一步的，燃气流通环圆周均匀分布有4～9个燃气喷枪。

进一步的，燃气喷枪横截面为圆形，燃气喷枪的内径d3为燃气流通环管径的0.2～0.4。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明一种均匀预混低nox气体燃烧器，通过在燃烧室内设置燃气流通环，利用均布于燃气流通环上的燃气喷枪进行燃气喷射，燃气通过若干燃气喷射孔进入燃烧室燃烧，通过多个燃气喷射孔将原本簇聚状态下的燃气大火焰燃烧分散成均匀分布状态火焰燃烧，燃气流通环的轴心与燃烧室的轴心重合，燃气喷枪与燃气流通环连通且燃气喷枪的轴线与燃烧室轴线平行，保证了燃气通过燃气流通环均匀分散，有效地将原本紧凑的整团形燃烧区域分化为均匀分散燃烧区域，避免了燃烧聚集导致的燃烧区域局部热量聚集、温度过高，抑制热力型nox生成。

进一步的，燃气喷枪尾部呈半球状，半球上开有若干燃气喷射孔，避免了燃气从燃气喷枪端部直接喷出，使燃气喷枪上的燃气喷射孔出气均匀，保证燃烧充分。

进一步的，燃气流通环圆周均匀分布有4～9个燃气喷枪，使燃气能够分散在燃烧室内进行充分燃烧。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的燃烧室内结构立体剖视图；

图中：1为空气流道；2为燃烧室；3为燃气气管；4为燃气流通环；5为燃气喷枪；6为燃气喷射孔。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明一种均匀预混低nox气体燃烧器，如图1、图2所示，包括空气流道1、燃烧室2、燃气气管3、燃气流通环4、燃气喷枪5和燃气喷射孔6；空气流道1与燃烧室2连通，燃气流通环4设置于燃烧室2内，燃气气管3与燃气流通环4连通，燃气流通环4为圆环状，燃气流通环4的轴心与燃烧室2的轴心重合；燃气喷枪5与燃气流通环4连通且燃气喷枪5的轴线与燃烧室2轴线平行，燃气流通环4上均匀设有多个燃气喷枪5，燃气喷枪5上设有多个燃气喷射孔6；

燃气流通环4的截面为圆形；空气流道1为90°弯管，空气从空气流道1入口通入，经过90°折弯转折后进入燃烧室2内；燃烧室2为圆柱状，其内径为d；燃气气管3入口处连接燃气，尾部连接燃气流通环4；燃气流通环4外环直径d2与燃烧室2内径d比值为0.8～0.9，燃气流通环4内环直径d1与外环直径d2比值为0.8～0.9；燃气喷枪5外观呈j型，燃气喷枪5的一端与燃气流通环4管壁相接且与燃气流通环4内连通，燃气喷枪5的另一端平行伸入燃烧室2内；燃气喷枪5横截面为圆形，内径d3与(d2-d1)的比值为0.4～0.8；燃气喷枪5总数为4～9个，沿燃气流通环4圆周均匀分布，保证使燃气能够分散在燃烧室内进行充分燃烧。

在燃气喷枪5的燃烧室平行段限定长度内均匀开设若干燃气喷射孔6，燃气喷射孔6开设的起始位置与燃气流通环4在燃气喷枪5上的投影距离为0.1*d2；燃气喷枪5尾部呈半球状，半球上开有若干燃气喷射孔6；燃气喷枪5上相邻燃气喷射孔6的圆心间距与d3比值为0.1～0.2；各个燃气喷射孔6的孔直径相同，取值范围1～3mm。燃气喷枪尾部呈半球状，半球上开有若干燃气喷射孔，避免了燃气从燃气喷枪端部直接喷出，使燃气喷枪上的燃气喷射孔出气均匀，保证燃烧充分。

本发明的工作过程是：

燃气经燃气气管3进入燃气流通环4，然后分散进入各支燃气喷枪5之中；燃气在燃气喷枪5中流通过程中经诸个燃气喷射孔6进入燃烧室2内燃烧；燃烧所需空气由空气流道1通入，经过90°折弯后进入燃烧室2内参与燃烧。

本发明的工作原理是：燃气通过若干燃气喷射孔进入燃烧室燃烧，单个燃气喷射孔的燃气喷射量处于可控范围内，由此将原本簇聚状态下的燃气大火焰燃烧分散成均匀分布状态火焰燃烧，有效地将原本紧凑的整团形燃烧区域分化为均匀分散燃烧区域，避免了燃烧聚集导致的燃烧区域局部热量聚集、温度过高，抑制热力型nox生成。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种均匀预混低NOx气体燃烧器，通过在燃烧室内设置燃气流通环，利用均布于燃气流通环上的燃气喷枪进行燃气喷射，燃气通过若干燃气喷射孔进入燃烧室燃烧，通过多个燃气喷射孔将原本簇聚状态下的燃气大火焰燃烧分散成均匀分布状态火焰燃烧，燃气流通环的轴心与燃烧室的轴心重合，燃气喷枪与燃气流通环连通且燃气喷枪的轴线与燃烧室轴线平行，保证了燃气通过燃气流通环均匀分散，有效地将原本紧凑的整团形燃烧区域分化为均匀分散燃烧区域，避免了燃烧聚集导致的燃烧区域局部热量聚集、温度过高，抑制热力型NOx生成，避免了燃气从燃气喷枪端部直接喷出，使燃气喷枪上的燃气喷射孔出气均匀，保证燃烧充分。本装置结构简单方便且节能。

技术研发人员：王登辉;牛艳青;姚启;惠世恩
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2018.09.07
技术公布日：2019.02.12