低氮燃烧器的制作方法

本发明涉及工业锅炉，具体地涉及一种低氮燃烧器。

背景技术：

1、现有的油田注汽锅炉燃烧器为油气两用燃烧器，燃烧方式为空气。配有风机、点火程序控制器、燃料调节机构、具备程序点火、吹扫、火焰监测装置及熄火保护系统，能随负荷的变化同步改变燃料量。

2、现有燃气锅炉由燃油锅炉改造而成，换热面以燃油燃烧特性为主，改为天然气燃料后，换热特征、烟气特性均发生变化，不能满足当前高效节能要求。

3、在用锅炉燃料改为天然气后，烟气排放检测结果显示，依烟尘限值10mg/m3、二氧化硫限值50mg/m3、氮氧化物限值50mg/m3为标准进行评价，多台设备不达标，原因均为氮氧化物不达标。

4、因此一种新型油田注汽锅炉低氮燃烧技术的开发迫在眉睫。

技术实现思路

1、本发明的目的是为了克服现有技术存在的燃气锅炉排放烟气中氮氧化物含量过高的问题，提供一种低氮燃烧器。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供一种低氮燃烧器，所述低氮燃烧器包括围绕中心轴线设置的多个主喷管组件和围绕中心轴线设置的多个外围喷管组件，所述外围喷管组件位于所述主喷管组件的外层，所述主喷管组件设置为喷出第一燃气-空气混合气体，所述外围喷管组件设置为喷出第二燃气-空气混合气体，第二燃气-空气混合气体能够燃烧生成还原性气体。

3、可选地，所述外围喷管组件包括第一主管和连接于所述第一主管的出口端的侧部的第一支管。

4、可选地，所述第一支管与所述第一主管的夹角为锐角，所述第一支管径向向内倾斜。

5、可选地，所述外围喷管组件包括连接于所述第一主管的进口端的第一套管、从所述第一套管的入口端插入的第一空气管、连接于所述第一套管外周的第一燃气管。

6、可选地，所述主喷管组件包括第二主管、连接于所述第二主管的进口端的渐缩管以及从所述渐缩管的入口端插入的燃气管，所述渐缩管的入口端能够允许空气进入。

7、可选地，所述低氮燃烧器包括设置在所述中心轴线处的中心喷管组件，所述中心喷管组件设置为喷出第三燃气-空气混合气体。

8、可选地，所述中心喷管组件包括彼此套设的外套管和内套管、连接于所述外套管和所述内套管的出口端的混合腔体，所述外套管能够输送空气，所述内套管能够输送燃气。

9、可选地，所述混合腔体连接有切向延伸的旋流管。

10、可选地，所述混合腔体连接有径向延伸的连接管，所述旋流管连接于所述连接管上。

11、可选地，所述外套管的进口端和所述内套管的进口端之间连接有环形的密封板，所述外套管的外周连接有进气管。

12、可选地，所述低氮燃烧器包括围绕所述中心轴线设置的管状外壳，所述主喷管组件和所述外围喷管组件设置在所述外壳中，所述外壳的入口端连接有空气进气装置。

13、可选地，所述低氮燃烧器包括围绕所述中心轴线、且位于所述主喷管组件的径向内侧的多个旋流板，所述旋流板的表面平行于中心轴线且沿切向方向延伸。

14、通过上述技术方案，一方面通过控制主喷管组件内的第一燃气-空气混合气体的混合比例，使主喷管组件产生的火焰温度更加均匀，减少氮氧化物生成。另一方面，利用外围喷管组件产生的火焰的不完全燃烧控制火焰温度，避免高温区域的产生，还利用产生的还原性气体，降低主喷管组件的火焰区的氧气浓度，并使其与主喷管组件的火焰高温区进行混合，以降低该区域的温度，从而破坏氮氧化物的生成条件，最终达到降低氮氧化物生成量的目的。

技术特征：

1.一种低氮燃烧器，其特征在于，所述低氮燃烧器包括围绕中心轴线设置的多个主喷管组件(20)和围绕中心轴线设置的多个外围喷管组件(30)，所述外围喷管组件(30)位于所述主喷管组件(20)的外层，所述主喷管组件(20)设置为喷出第一燃气-空气混合气体，所述外围喷管组件设置为喷出第二燃气-空气混合气体，第二燃气-空气混合气体能够燃烧生成还原性气体。

2.根据权利要求1所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述外围喷管组件(30)包括第一主管(34)和连接于所述第一主管(34)的出口端的侧部的第一支管(35)。

3.根据权利要求2所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述第一支(35)管与所述第一主管(34)的夹角为锐角，所述第一支管(35)径向向内倾斜。

4.根据权利要求2所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述外围喷管组件(30)包括连接于所述第一主管(35)的进口端的第一套管(33)、从所述第一套管(33)的入口端插入的第一空气管(31)、连接于所述第一套管(33)外周的第一燃气管(32)。

5.根据权利要求1所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述主喷管组件(20)包括第二主管(23)、连接于所述第二主管(23)的进口端的渐缩管(22)以及从所述渐缩管(22)的入口端插入的燃气管(21)，所述渐缩管(22)的入口端能够允许空气进入。

6.根据权利要求1所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述低氮燃烧器包括设置在所述中心轴线处的中心喷管组件(10)，所述中心喷管组件(10)设置为喷出第三燃气-空气混合气体。

7.根据权利要求6所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述中心喷管组件(10)包括彼此套设的外套管(12)和内套管(11)、连接于所述外套管(12)和所述内套管(11)的出口端的混合腔体(15)，所述外套管(12)能够输送空气，所述内套管(11)能够输送燃气。

8.根据权利要求7所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述混合腔体(15)连接有切向延伸的旋流管(17)。

9.根据权利要求8所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述混合腔体(15)连接有径向延伸的连接管(16)，所述旋流管(17)连接于所述连接管(16)上。

10.根据权利要求7所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述外套管(12)的进口端和所述内套管(11)的进口端之间连接有环形的密封板，所述外套管(12)的外周连接有进气管(14)。

11.根据权利要求1-10中任意一项所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述低氮燃烧器包括围绕所述中心轴线设置的管状外壳，所述主喷管组件(20)和所述外围喷管组件(30)设置在所述外壳中，所述外壳的入口端连接有空气进气装置。

12.根据权利要求6所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述低氮燃烧器包括围绕所述中心轴线、且位于所述主喷管组件(20)的径向内侧的多个旋流板(40)，所述旋流板(40)的表面平行于中心轴线且沿切向方向延伸。

技术总结
本发明涉及工业锅炉技术领域，公开了一种低氮燃烧器。所述低氮燃烧器包括围绕中心轴线设置的多个主喷管组件和围绕中心轴线设置的多个外围喷管组件，所述外围喷管组件位于所述主喷管组件的外层，所述主喷管组件设置为喷出第一燃气‑空气混合气体，所述外围喷管组件设置为喷出第二燃气‑空气混合气体，第二燃气‑空气混合气体能够燃烧生成还原性气体。通过上述技术方案，利用主喷管组件和外围喷管组件之间的配合，以降低产生的火焰的温度，从而破坏氮氧化物的生成条件，最终达到降低氮氧化物生成量的目的。

技术研发人员：陈军,舒华文,赵学展,杨斌,张乃峰,肖刚,周宏斌,孙卫朝,张玥,周磊,黄胜利,周鹏,宫荣昌,胡蕴志,李梁
受保护的技术使用者：中国石油化工股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11