适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器的制作方法

本技术涉及回转窑燃烧器，具体涉及适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器。

背景技术：

1、从第一代回转窑的燃烧器发明至今，随着燃料能源供给情况的变化，以及人们对环境保护的逐步重视，煤炭资源成本持续上升，回转窑的燃烧器所要解决的问题随之改变，对燃烧器提供热能的燃料种类及成本提出了新的技术要求。

2、目前随着中国经济的可持续快速发展，石油、天然气、煤气等一次性资源供需缺口逐年增大,人们迫切需要一种低价、节能、安全、洁净的新型燃料进入市场。通过将低热值的生物质资源转换成高效、洁净的生物质燃气用于回转窑的燃烧器上，是开发适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器的设计制造理念。

3、现有的回转窑燃烧器所使用主要燃料为非再生能源，主要的类型有：煤炭、石油、天然气等。由于能源价格持续上涨，且非再生能源环保性能低，使用时，不仅提高了燃料使用成本，而且提高了nox排放。

技术实现思路

1、基于上述表述，本实用新型提供了适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，旨在解决现有的回转窑燃烧器燃料成本高和nox排放量高的问题。

2、本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：

3、适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，包括风管总成和设置于所述风管总成送风端的喷头总成；

4、所述风管总成包括朝向所述喷头总成依次同轴套装的中心风风管、旋流风风管、煤粉风管、生物质气体风管和轴流风风管；

5、所述喷头总成包括沿径向依次同轴套装的中心风板、旋流风内喷头、煤粉内喷头、生物质气体内喷头和轴流风内外筒；所述中心风板与所述中心风风管之间、所述旋流风内喷头与所述旋流风风管之间、所述煤粉内喷头与所述煤粉风管之间、所述生物质气体内喷头与所述生物质气体风管之间以及所述轴流风内外筒与轴流风风管之间通过连接管轴向密封连接，分别形成中心风通道、旋流风通道、煤粉通道、生物质气体通道和轴流风通道。

6、进一步地，所述旋流风风管上设置有相通的旋流风侧管，所述旋流风侧管通过连通管与所述中心风风管连通。

7、进一步地，所述生物质气体风管上设置有相通的生物质气体侧管，所述生物质气体侧管被配置为向所述生物质气体风管中输送生物质沼气。

8、进一步地，所述轴流风风管上设置有相通的轴流风侧管。

9、进一步地，所述连通管、所述旋流风侧管和所述轴流风侧管上均安装有中心风电动调节蝶阀、旋流风电动调节蝶阀和轴流风电动调节蝶阀。

10、进一步地，所述中心风风管与所述旋流风风管之间设置有旋流风风管补偿器。

11、进一步地，所述喷头总成的端面平齐；所述轴流风通道的喷出口为圆孔状，并沿喷出端的端面周向均匀分布；所述生物质气体通道和所述煤粉通道的喷出口均为环型形状；所述旋流风通道的喷出口为锥形。

12、进一步地，所述中心风通道的喷出口设置有端盖板，所述端盖板上均匀分布有圆孔。

13、进一步地，所述中心风通道沿径向依次形成有点火通道和火焰监测通道，所述点火通道和所述火焰监测通道之内分别设置有点火装置和火焰监测装置。

14、进一步地，所述轴流风通道、所述生物质气体通道、所述煤粉通道和所述旋流风通道之内均设有定位支撑体。

15、与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：生物质气体由生物质气体风管从生物质气体内喷头按一定的动量向外喷出，煤粉由送煤粉风管从煤粉内喷头按一定的动量向外喷出；由紧邻的旋流风及外邻的轴流风传给高倍的动量和动量矩，以高速螺旋状同步扩散及燃烧。在大速差形成的涡流回旋作用下，与窑内空气充分混合，快速燃烧。外层的轴流风卷吸高温二次风，形成刚劲有力的火焰。内层的旋流风束快速贴近煤粉和生物质气体强化混合，通过中心风板提供的火焰内部回流通道，引入适量低速高温二次风回流，快速提高从燃烧器出口到烧成带之间的火焰温度。另外，燃烧使用了部分生物质气体替代煤粉燃烧，在保证燃烧器的燃烧性能的同时，降低燃料使用成本和nox排放。

技术特征：

1.适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，包括风管总成(1)和设置于所述风管总成(1)送风端的喷头总成(2)，其特征在于：

2.根据权利要求1所述的适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，其特征在于，所述旋流风风管(12)上设置有相通的旋流风侧管(121)，所述旋流风侧管(121)通过连通管(111)与所述中心风风管(11)连通。

3.根据权利要求2所述的适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，其特征在于，所述生物质气体风管(14)上设置有相通的生物质气体侧管(141)，所述生物质气体侧管(141)被配置为向所述生物质气体风管(14)中输送生物质沼气。

4.根据权利要求3所述的适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，其特征在于，所述轴流风风管(15)上设置有相通的轴流风侧管(151)。

5.根据权利要求4所述的适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，其特征在于，所述连通管(111)、所述旋流风侧管(121)和所述轴流风侧管(151)上均安装有中心风电动调节蝶阀(1111)、旋流风电动调节蝶阀(1211)和轴流风电动调节蝶阀(152)。

6.根据权利要求1所述的适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，其特征在于，所述中心风风管(11)与所述旋流风风管(12)之间设置有旋流风风管补偿器(122)。

7.根据权利要求1～6任一项所述的适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，其特征在于，所述喷头总成(2)的端面平齐；所述轴流风通道(251)的喷出口为圆孔状，并沿喷出端的端面周向均匀分布；所述生物质气体通道(241)和所述煤粉通道(231)的喷出口均为环型形状；所述旋流风通道(221)的喷出口为锥形。

8.根据权利要求7所述的适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，其特征在于，所述中心风通道(211)的喷出口设置有端盖板，所述端盖板上均匀分布有圆孔。

9.根据权利要求8所述的适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，其特征在于，所述中心风通道(211)沿径向依次形成有点火通道和火焰监测通道，所述点火通道和所述火焰监测通道之内分别设置有点火装置(27)和火焰监测装置(26)。

10.根据权利要求9所述的适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，其特征在于，所述轴流风通道(251)、所述生物质气体通道(241)、所述煤粉通道(231)和所述旋流风通道(221)之内均设有定位支撑体(29)。

技术总结
本技术涉及适用于生物质气体燃料替代部分煤粉的新型低氮燃烧器，包括风管总成和设置于风管总成送风端的喷头总成，风管总成包括朝向喷头总成依次同轴套装的中心风风管、旋流风风管、煤粉风管、生物质气体风管和轴流风风管；喷头总成包括沿径向依次同轴套装的中心风板、旋流风内喷头、煤粉内喷头、生物质气体内喷头和轴流风内外筒；中心风板与中心风风管之间、旋流风内喷头与旋流风风管之间、煤粉内喷头与煤粉风管之间、生物质气体内喷头与生物质气体风管之间以及轴流风内外筒与轴流风风管之间通过连接管轴向密封连接。燃烧使用了部分生物质气体替代煤粉燃烧，在保证燃烧器的燃烧性能的同时，降低燃料使用成本和氮氧化合物排放。

技术研发人员：吴敬,朱国龙
受保护的技术使用者：襄阳中和机电技术有限公司
技术研发日：20230529
技术公布日：2024/4/17