一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及适合处理高热值燃气或废气的气体燃烧器，具体涉及一种旋流强度可调的空气分级低NOx气体燃烧器。
【背景技术】
[0002]燃烧器是工业炉窑的核心部件，其燃烧产生的NOx是空气的主要污染物，对环境和人体危害严重。随着人们对环境和健康的日益关注，和《GB13271-2014锅炉大气污染物排放标准》、《GB31571-2015石油化学工业污染物排放标准》的颁布或实施，传统的单级平流燃烧器已无法满足要求。为了减少NOx排放，就需要设计出低NOx燃烧器。
[0003]目前，常采用的低NOx燃烧技术主要有三种。第一，空气分级技术，使助燃空气分流进入炉膛，建立贫氧的第一燃烧区，燃料在贫氧条件下，产生C0、H2等还原性气体，抑制了NOx的生成，在第二燃烧区通入过量空气，使燃料完全燃烧，从而控制整个燃烧过程的NOx生成量。第二，燃料分级技术，在第一燃烧区通入部分燃料，第二燃烧区或第三燃烧区依次通入剩余燃料，使燃料在整个燃烧区分布均匀尽量，降低火焰峰值温度，从而减少热力型NOx生成量。第三，烟气再循环技术，利用助燃空气、燃料高速射流产生低压区，或借助外力使烟气再循环到火焰区，即降低了火焰的峰值温度，又降低了燃烧区的氧分压，从而减少NOx生成。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是提供一种旋流强度可调式空气分级气体燃烧器，它不仅可以满足环保要求，而且可以通过调节一次风、边界风的风量和二次风的旋流强度来调节火焰形状、长度和刚性。
[0005]实现本实用新型目的的技术方案:一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器，其包括风箱，在风箱上方设有入口风道;风箱一侧设有烧嘴砖，烧嘴砖中心为空气流道;在风箱内部、空气流道中心处设有一体式燃烧器;所述的一体式燃烧器包括长明灯和气体燃烧器;沿一体式燃烧器外周自内向外依次同心布置有一次风调节组件、二次风调节组件和边界风孔道;助燃风流经入口风道，进入风箱，然后分流成一次风、二次风和边界风三股;其中，一次风通过一次风调节组件进入烧嘴砖的空气流道，二次风经二次风调节组件进入空气流道，边界风经边界风孔道进入炉膛。
[0006]如上所述的一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器，其所述的一次风调节组件包括一次风连杆机构、固定风筒和活动风筒;其中，活动风筒布置在固定风筒外、且一次风连杆机构固定相连，通过一次风连杆机构拉动活动风筒在固定风筒的外围周向移动，从而改变直流一次风风量;所述固定风筒和活动风筒上均布4?6个开孔。
[0007]如上所述的一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器，其所述的二次风调节组件包括外端板、叶片间拉杆、切向旋流叶片、内端板和二次风连杆机构;其中，切向旋流叶片)均布在外端板和内端板之间，与叶片间拉杆和二次风连杆机构固定相连，通过二次风连杆机构来调节切向旋流叶片的旋转角度，改变其相对位置，从而改变二次风的旋流强度和风量;所述切向旋流叶片一般包括6?16个。
[0008]如上所述的一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器，其所述的烧嘴砖上开有8?20个与中心空气流道轴向平行的边界风孔道，孔道横截面积为圆形、椭圆形或方形。
[0009]如上所述的一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器，其所述的烧嘴砖出口具有一定扩角，扩角范围为15°?30°。
[0010]如上所述的一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器，其所述的长明灯在手动或自动控制下点火。
[0011]如上所述的一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器，其所述的风箱上设有火焰检测器和观火孔。
[0012]本实用新型的效果在于:本实用新型所述的一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器，采用三级调风形式，在操作过程中，通过调节一次风来改变主燃烧火焰的刚度和稳定性，通过调节二次风来改变燃烧器出口助燃风的旋转强度，控制燃烧过程中形成的高温回流区的大小，直流边界风一是为吸引周围高温烟气回流，二促使未燃的燃料完全燃烧。燃烧器采用三级调风形式，通过控制一、二次风和边界风的比例，调节高温回流区的的起点位置和回流区轴向长度，并形成轴向分级燃烧，降低燃烧过程中NOx排放。
【附图说明】
[0013]图1为本实用新型所述的一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器主视图。
[0014]图2为燃烧器调节机构的主视图。
[0015]图3为燃烧器二次风调节组件的示意图。
[0016]图4为燃烧器二次风调节组件的示意图。
[0017]图中:1.入口风道;2.风箱;3.火焰检测器;5.一体式燃烧器;6.一次风调节组件；
8.观火孔;9.二次风调节组件；10.烧嘴砖;11.空气流道;12.边界风孔道;13.外端板;14.叶片间拉杆；15.切向旋流叶片；16.内端板;17.—次风连杆机构；18.固定风筒；19.活动风筒；20.二次风连杆机构。
[0018]其中:Θ为烧嘴砖扩张角;α为切向旋流叶片旋转角。
【具体实施方式】
[0019]下面结合附图和具体实施例对本实用新型所述的一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器作进一步描述。
[0020]如图1所示，本实用新型所述的一种旋流强度可调式空气分级低NOx气体燃烧器，其包括风箱2，在风箱2上方设有入口风道I;风箱2—侧设有烧嘴砖10，烧嘴砖10中心为空气流道11;在风箱2内部、空气流道11中心处设有一体式燃烧器5。所述的一体式燃烧器5包括长明灯和气体燃烧器;所述的长明灯在手动或自动控制下点火，引燃气体燃烧器后，长明灯可继续燃烧，或熄灭后只通冷却风进行冷却。风箱2上还设有火焰检测器3和观火孔8。
[0021]沿一体式燃烧器5外周自内向外依次同心布置有一次风调节组件6、二次风调节组件9和边界风孔道12;助燃风流经入口风道I，进入风箱2，然后分流成一次风、二次风和边界风三股。其中，一次风通过一次风调节组件6进入烧嘴砖10的空气流道11，与燃料气混合形成一次富燃燃烧区；二次风经二次风调节组件9形成高强度旋流风，在空气流道11内与一次燃烧的富燃烟气混合，形成二次贫氧燃烧区；边界风经边界风孔道12进入炉膛，在二次燃烧区外与剩余的燃料和高温烟气混合，完成全部燃烧，形成三次燃烧区。
[0022]如图2所示，所述的一次风调节组件6包括一次风连杆机构17、固定风筒18和活动风筒19;其中，活动风筒19