專利名稱：低排放大功率分段燃燒燃氣燃燒器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及大功率工業(yè)燃氣燃燒器技術領域，尤其涉及一種NOx排放低、燃 燒穩(wěn)定的燃氣與空氣半預混，分段燃燒的低排放大功率燃氣燃燒器及其燃氣配置方法。
背景技術：
氣體燃料屬于碳氫化合物，現(xiàn)在多數(shù)燃燒器特別是單機大功率(14MW)以上的燃 燒器均采用擴散燃燒方式(即燃料在燃燒前不與助燃空氣混合)。在我國，單機功率在24MW 以上的燃燒器研發(fā)還處于不完善階段。擴散燃燒火焰內部局部溫度相當高，并且配風不均 勻，在這種情況下，碳氫化合物會分解，產(chǎn)生固體炭黑，甚至形成黑煙，降低燃燒效率。燃燒 器功率越大，這種現(xiàn)象就越嚴重。并且也大量產(chǎn)生NOx。

實用新型內容本實用新型的目的是為降低NOx排放，達到減排又燃燒穩(wěn)定，提供一種燃氣與空 氣半預混，燃氣在爐膛空間呈濃淡燃燒的一種低排放大功率分段燃燒燃氣燃燒器。為達到上述目的，采用的技術方案是一種低排放大功率分段燃燒燃氣燃燒器，包 括燃燒器本體、漩流器和穩(wěn)焰盤，其特征在于所述燃燒器本體的喉口內，從外到里依次、 且同軸設置有漩流器、穩(wěn)焰盤、中心筒和中間管，所述漩流器內周邊與所述穩(wěn)焰盤外周邊相 接，所述穩(wěn)焰盤內周邊與所述中心筒外表面相接，所述穩(wěn)焰盤上等徑線均布軸向固定配置 的燃氣槍，燃氣槍之間置有小燃氣孔A，所述燃氣槍朝穩(wěn)焰盤外周方向徑向置有上下交錯排 列的小燃氣孔B，所述燃氣槍的頂部置有的大燃氣孔，朝向與燃燒器本體的軸線的夾角呈向 外α角發(fā)散，所述漩流器外側與所述喉口內表面之間置有軸流風通道，所述漩流器內、外 周邊之間置有漩流風通道，所述中心筒內表面和中間管外表面之間置有直流風通道，所述 中心筒端部封端置有小孔C。本實用新型燃氣燃燒器的燃氣配置方法，其特征在于(1)中間直流風通道為低速中心冷卻風，不配燃氣，用所述中心筒端部封端小孔C 流出的少量空氣，占總空氣量的15 25%，冷卻火焰根部，形成了一種空心的火焰，降低了 火焰根部溫度；(2)從漩流風通道進入的高速漩流風占總空氣量的45% 55%，經(jīng)燃氣槍上小燃 氣孔B，朝穩(wěn)焰盤外周方向徑向噴射的燃氣占總燃氣量的20% 40%，燃氣在未出燃燒器 喉口前與高速漩流風空氣加速混合，達到燃氣-空氣充分混合的半預混狀態(tài)；(3)燃氣槍的頂部大燃氣孔沖噴出的燃氣，占總燃氣量的60% 80%，以α角向 外發(fā)散，與從漩流風通道進入的高速漩流風，以及從軸流風通道進入的高速周邊軸流風空 氣對沖，噴向鍋爐爐膛周圍，形成非預混擴散燃燒方式，可獲得盡可能大的燃燒空間和均勻 穩(wěn)定的火焰，同時產(chǎn)生極少量的NOx。所述α角為30° 60°。所述高速漩流風中，極少量空氣從穩(wěn)焰盤燃氣槍之間的小燃氣孔A流出，冷卻穩(wěn)焰盤和燃氣槍。本實用新型的有益效果在于中間直流風通道為低速中心冷卻風，不配燃氣，用 少量空氣冷卻根部風，形成了一種空心的火焰，降低了火焰根部溫度，再結合半預混技術、 即一次燃氣與燃燒所需全部空氣混合，進行快速一次燃燒，并且燃燒穩(wěn)定，不易脫火；分級 分段非預混擴散燃燒方式，二次燃氣與一次燃燒生成的煙氣中殘存的氧氣進行二次擴散燃 燒，雖然燃燒溫度相對較高，但由于大量煙氣的沖淡，使氧氣濃度降低，并且燃氣在非化學 當量比下燃燒，因此有效地抑制了 NOx生成。
以下結合
和具體實施方式
對本實用新型作進一步說明。圖1為本實用新型燃燒器本體喉口部分結構示意圖；圖2為圖IA向穩(wěn)焰盤結構示意圖；圖3為漩流器結構示意圖；圖4為燃氣槍結構示意圖。圖中，1-喉口；2-燃氣槍；3-中心筒；4-中間管；5-穩(wěn)焰盤；6-漩流器；7-軸流 風通道；8-漩流風通道；9-直流風通道；10-穩(wěn)焰盤小燃氣孔A ;11_穩(wěn)焰盤燃氣槍固定孔； 12-漩流器外環(huán)；13-漩流器葉片；14-漩流器內環(huán)；15-燃氣槍小燃氣孔B ;16_燃氣槍大 孔。
具體實施方式
如圖1本實用新型燃燒器本體喉口部分結構示意圖所示，一種低排放大功率分段 燃燒燃氣燃燒器，包括燃燒器本體、漩流器6和穩(wěn)焰盤5，其特征在于所述燃燒器本體的喉 口 1內，從外到里依次、且同軸設置有漩流器6、穩(wěn)焰盤5、中心筒3和中間管4，所述漩流器 內環(huán)14與所述穩(wěn)焰盤5外周邊相接，所述穩(wěn)焰盤5內周邊與所述中心筒3外表面相接，所 述穩(wěn)焰盤5上等徑線均布軸向固定配置燃氣槍2，燃氣槍2之間置有小燃氣孔A 10，所述燃 氣槍2朝穩(wěn)焰盤5外周方向徑向置有上下交錯排列的小燃氣孔B 15，所述燃氣槍2的頂部 置有的大燃氣孔16，朝向與燃燒器本體的軸線的夾角呈向外α角發(fā)散，所述漩流器外環(huán)12 與所述喉口 1內表面之間置有軸流風通道7，所述漩流器內環(huán)14與漩流器外環(huán)12之間置有 漩流風通道8，所述中心筒3內表面和中間管4外表面之間置有直流風通道9，所述中心筒 3端部封端置有小孔C。本實用新型燃氣燃燒器的燃氣配置方法，其特征在于(1)中間直流風通道為低速中心冷卻風，不配燃氣，用所述中心筒端部封端小孔C 流出的少量空氣，占總空氣量的15 25%，冷卻火焰根部，形成了一種空心的火焰，降低了 火焰根部溫度；(2)從漩流風通道進入的高速漩流風占總空氣量的45% 55%，經(jīng)燃氣槍2上小 燃氣孔B 15，朝穩(wěn)焰盤外周方向徑向噴射燃氣，占總燃氣量的20% 40%，燃氣在未出燃 燒器喉口 1前與高速漩流風空氣加速混合，達到燃氣-空氣充分混合的半預混狀態(tài)；(3)燃氣槍2的頂部大燃氣孔16沖噴出的燃氣，占總燃氣量的60% 80%，以α 角向外發(fā)散，與從漩流風通道8進入的高速漩流風，以及從軸流風通道7進入的高速周邊軸流風空氣對沖，噴向鍋爐爐膛周圍，形成非預混擴散燃燒方式，可獲得盡可能大的燃燒空間 和均勻穩(wěn)定的火焰，同時產(chǎn)生極少量的NOx。所述高速漩流風中，極少量空氣從穩(wěn)焰盤5上燃氣槍固定孔11之間的小燃氣孔A 10流出(圖2)，冷卻穩(wěn)焰盤和燃氣槍。所述α角為30° 60° (圖4)。由圖2可知，穩(wěn)焰盤5上有多支燃氣槍2，圖4示出每支燃氣槍2上有5 10排交 錯的小燃氣孔B 15，燃氣槍2的頂部各有若干大燃氣孔16。本實用新型在實現(xiàn)了空氣分段供給的同時，燃氣也分段分流供給，兩者實現(xiàn)了半 預混燃燒、非預混擴散燃燒，分段燃燒使得燃燒溫度更加均勻并降低了煙氣溫度，進一步抑 制了 NOx的生成，本實用新型NOx排放量比現(xiàn)有技術普通型燃燒器低70%。
權利要求1.一種低排放大功率分段燃燒燃氣燃燒器，包括燃燒器本體、漩流器和穩(wěn)焰盤，其特征 在于所述燃燒器本體的喉口內，從外到里依次、且同軸設置有漩流器、穩(wěn)焰盤、中心筒和中 間管，所述漩流器內周邊與所述穩(wěn)焰盤外周邊相接，所述穩(wěn)焰盤內周邊與所述中心筒外表 面相接，所述穩(wěn)焰盤上等徑線均布軸向固定配置燃氣槍，燃氣槍之間置有小燃氣孔A，所述 燃氣槍朝穩(wěn)焰盤外周方向徑向置有上下交錯排列的小燃氣孔B，所述燃氣槍的頂部置有的 大燃氣孔，朝向與燃燒器本體的軸線的夾角呈向外α角發(fā)散，所述漩流器外側與所述喉口 內表面之間置有軸流風通道，所述漩流器內、外周邊之間置有漩流風通道，所述中心筒內表 面和中間管外表面之間置有直流風通道，所述中心筒端部封端置有小孔C。
2.根據(jù)權利要求1所述低排放大功率分段燃燒燃氣燃燒器，其特征在于所述α角為 30° 60° 。
專利摘要本實用新型屬工業(yè)燃氣燃燒器技術領域，涉及低排放大功率分段燃燒燃氣燃燒器，其特征在于燃燒器本體的喉口內，從外到里依次、且同軸設置有漩流器、穩(wěn)焰盤、中心筒和中間管，穩(wěn)焰盤上等徑線均布軸向固定配置的燃氣槍；燃氣配置方法(1)直流風通道為低速中心冷卻風，不配燃氣；(2)從漩流風通道進入的高速漩流風，與燃氣槍上小燃氣孔B徑向噴射的燃氣，在未出燃燒器喉口前達到半預混狀態(tài)；(3)燃氣槍的頂部大燃氣孔沖噴出的燃氣，與高速漩流風以及高速周邊軸流風空氣對沖，形成非預混擴散燃燒方式。本實用新型空氣、燃氣分段分流供給，半預混燃燒、非預混擴散燃燒，使得燃燒均勻，并抑制了NOx的生成，本實用新型NOx排放量比現(xiàn)有技術普通型燃燒器低70％。
文檔編號F23D14/26GK201885229SQ201020652350
公開日2011年6月29日 申請日期2010年12月10日 優(yōu)先權日2010年12月10日
發(fā)明者徐志斌, 肖江東 申請人:上海諾特飛博燃燒設備有限公司