本發(fā)明涉及燃?xì)鈬娮祛I(lǐng)域,尤其是一種超低氮懸浮式燃燒火焰的燃?xì)鈬娮臁?/p>

背景技術(shù)：

近年來，大氣污染嚴(yán)重，我國大面積的出現(xiàn)霧霾天氣,威脅著國民身心健康。而霧霾的主要元兇就是氮氧化物（NOx），在鍋爐燃燒過程中，生成的NO和NO2氣體合稱為氮氧化物（NOx）。根據(jù)氮氧化物（NOx）的生成機理，可將其分為熱力型氮氧化物（NOx）、燃料型氮氧化物（NOx）和快速型氮氧化物（NOx）。熱力型氮氧化物（NOx）是燃燒過程中空氣中的氮氣在爐膛溫度高于1400℃時被大量氧化生成的，因此對于低熱值的燃料，該類型的生成量很少，一般可以忽略不計；燃料型氮氧化物（NOx）是燃料中的含氮化合物在燃燒過程中氧化生成的，占整個燃燒過程生成量的90%以上；快速型氮氧化物（NOx）是在燃燒初期燃料中的碳?xì)浠衔锖涂諝庵械牡獨忸A(yù)混燃燒生成的，它的生成時間極短，生成量也不足5%，通常也可以忽略不計。因此，空氣中的氮氧化物（NOx）主要是燃料型氮氧化物（NOx），鑒于我國氮氧化物排放量居高不下，且已經(jīng)對環(huán)境和人類健康造成了極大的損害作用，我國氮氧化物的治理已刻不容緩。

目前，控制氮氧化物（NOx）排放的技術(shù)按照作用位置大致可以劃分為兩大類：第一類是爐內(nèi)脫氮，其主要是利用相應(yīng)技術(shù)手段，通過控制爐內(nèi)燃燒過程來降低其氮氧化物（NOx）的排放。這類技術(shù)手段主要包括：低氮氧化物（NOx）燃燒機、空氣分級、低氧燃燒、燃料再燃及煙氣再循環(huán)等。第二類是尾部脫氮，即煙氣凈化技術(shù)，此類技術(shù)手段主要為脫氮方法，是把尾部煙氣中已經(jīng)生成的氮氧化物（NOx）還原，進而降低鍋爐內(nèi)氮氧化物的排放量。這類技術(shù)手段包括：選擇性非催化還原法（SNCR）和選擇性催化還原法（SCR）這兩大類。在尾部脫氮的兩大技術(shù)手段中，選擇性非催化還原法（SNCR）和選擇性催化還原法（SCR）都能夠大幅地降低氮氧化物（NOx）排放量，但是實現(xiàn)這兩大技術(shù)手段的設(shè)備昂貴，運行費用高、布置要求高。為此，較之于尾部脫氮，爐內(nèi)脫氮具有適用范圍廣、經(jīng)濟效益好、脫氮效率高且設(shè)備簡單等諸多優(yōu)勢。但是，現(xiàn)有燃?xì)馊紵龣C存在不能把燃?xì)夂涂諝膺M行充分混合，燃?xì)夂涂諝饣旌喜痪鶆颍瑥亩鴮?dǎo)致燃燒不充分，尾氣排放超標(biāo)，產(chǎn)生氮氧化物（NOx）氣體排放超標(biāo)，不能滿足相關(guān)的排放要求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述問題，本發(fā)明向社會提供一種燃?xì)馀c空氣能夠充分混合、燃?xì)夂涂諝饣旌系酶泳鶆虻?、使得燃?xì)馊紵映浞值模a(chǎn)生氮氧化物（NOx）更少的超低氮懸浮式燃燒火焰的燃?xì)鈬娮臁?/p>

本發(fā)明的技術(shù)方案是：提供一種超低氮懸浮式燃燒火焰的燃?xì)鈬娮?，包括噴嘴本體，所述噴嘴本體包括進風(fēng)系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和點火針，所述進風(fēng)系統(tǒng)包括旋風(fēng)葉輪，所述進氣系統(tǒng)包括第一導(dǎo)氣管和至少兩根第二導(dǎo)氣管，所述混合系統(tǒng)包括混合腔和中心穩(wěn)焰盤，所述第一導(dǎo)氣管由噴嘴本體的進口端伸進所述混合腔內(nèi)，所述第二導(dǎo)氣管設(shè)置在所述混合腔的腔壁上，所述第一導(dǎo)氣管和第二導(dǎo)氣管向所述混合腔內(nèi)輸送燃?xì)?，所述旋風(fēng)葉輪設(shè)置在噴嘴本體的進口端，且所述旋風(fēng)葉輪固定在所述第一導(dǎo)氣管上，所述中心穩(wěn)焰盤設(shè)置在所述旋風(fēng)葉輪的前面，且固定在所述第一導(dǎo)氣管上，所述點火針固定在噴嘴本體的外表面。

作為對本發(fā)明的改進，所述進風(fēng)系統(tǒng)還包括若干梳狀旋流片，若干所述梳狀旋流片設(shè)置在噴嘴本體的出口端，且圍繞著所述噴嘴本體的外壁設(shè)置。

作為對本發(fā)明的改進，所述混合系統(tǒng)還包括用于將集中的火焰分散的火焰導(dǎo)流器，所述火焰導(dǎo)流器設(shè)置在所述第一導(dǎo)氣管的末端。

作為對本發(fā)明的改進，所述中心穩(wěn)焰盤與火焰導(dǎo)流器之間的距離為大于等于7cm小于等于13cm。

作為對本發(fā)明的改進，所述第二導(dǎo)氣管有四支。

作為對本發(fā)明的改進，所述第一導(dǎo)氣管設(shè)有若干向所述混合腔輸送燃?xì)獾谝煌住?/p>

作為對本發(fā)明的改進，所述第二導(dǎo)氣管設(shè)有若干向所述混合腔內(nèi)輸送燃?xì)獾诙?，相鄰兩個第二導(dǎo)氣管上的第二通孔的連線互相平行。

作為對本發(fā)明的改進，所述中心穩(wěn)焰盤呈半球形，所述中心穩(wěn)焰盤的外圈設(shè)有一圈傾斜設(shè)置的條形通孔。

本發(fā)明由于所述噴嘴本體包括進風(fēng)系統(tǒng)、進氣系統(tǒng)、混合系統(tǒng)和點火針，所述進風(fēng)系統(tǒng)包括旋風(fēng)葉輪，所述進氣系統(tǒng)包括第一導(dǎo)氣管和至少兩根第二導(dǎo)氣管，所述混合系統(tǒng)包括混合腔和中心穩(wěn)焰盤，所述第一導(dǎo)氣管由噴嘴本體的進口端伸進所述混合腔內(nèi)，所述第二導(dǎo)氣管設(shè)置在所述混合腔的腔壁上，所述第一導(dǎo)氣管和第二導(dǎo)氣管向所述混合腔內(nèi)輸送燃?xì)猓鲂L(fēng)葉輪設(shè)置在噴嘴本體的進口端，且所述旋風(fēng)葉輪固定在所述第一導(dǎo)氣管上，所述中心穩(wěn)焰盤設(shè)置在所述旋風(fēng)葉輪的前面，且固定在所述第一導(dǎo)氣管上，所述點火針固定在噴嘴本體的外表面；本發(fā)明在使用時，所述進風(fēng)系統(tǒng)中的旋風(fēng)葉輪過來的風(fēng)經(jīng)過中心穩(wěn)焰盤后，流速增大并推向四周與第一導(dǎo)氣管和第二導(dǎo)氣管噴入的燃?xì)獬浞只旌希谥行姆€(wěn)焰盤的前部形成一個低流速區(qū)，此處火焰開始燃燒并且不會熄滅，起到穩(wěn)焰的作用，形成了中心穩(wěn)燃區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)燃?xì)鉂舛却?，空氣濃度小，形成?nèi)部濃燃燒，而在四周由于風(fēng)量大而形成淡燃燒，此處火焰在經(jīng)過出口后，與梳狀旋流器出來的二次旋風(fēng)，再次充分混合形成火焰第二次濃淡燃燒，多次補風(fēng)混合讓燃?xì)鈴牡脱鯕馊紵?，一直到最后燃盡，因此，整個過程中，燃?xì)饽軌蚺c空氣充分混合，且混合后能夠燃燒的更加完全，燃燒效率更高，產(chǎn)生的氮氧化物（NOx）就更少；因此，本發(fā)明具有燃?xì)馀c空氣能夠充分混合、燃?xì)夂涂諝饣旌系酶泳鶆虻?、使得燃?xì)馊紵映浞值模a(chǎn)生氮氧化物（NOx）更少的的優(yōu)點。

附圖說明

圖1所示的是本發(fā)明的一種實施方式的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2所示的是沿圖1中的A-A方向剖切的示意圖。

圖3所示的是圖1的仰視圖。

圖4所示的是圖1剖開后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語中“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。

在本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“連接”、“相連”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以是通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以具體情況理解上述術(shù)語在本發(fā)明的具體含義。此外，在本發(fā)明的描述中，除非另有說明，“多個”、“若干”的含義是兩個或兩個以上。

請先參見圖1至圖4，圖1至圖4揭示的是超低氮懸浮式燃燒火焰的燃?xì)鈬娮斓囊环N實施方式，一種超低氮懸浮式燃燒火焰的燃?xì)鈬娮欤▏娮毂倔w1，所述噴嘴本體1包括進風(fēng)系統(tǒng)11、進氣系統(tǒng)12、混合系統(tǒng)13和點火針14，所述進風(fēng)系統(tǒng)11包括旋風(fēng)葉輪111，所述進氣系統(tǒng)12包括第一導(dǎo)氣管121和至少兩根第二導(dǎo)氣管122，所述混合系統(tǒng)13包括混合腔131和中心穩(wěn)焰盤132，所述第一導(dǎo)氣管121由噴嘴本體1的進口端10伸進所述混合腔131內(nèi)，至少兩根所述第二導(dǎo)氣管122設(shè)置在所述混合腔131的腔壁上，本實施例中，所述第二導(dǎo)氣管122有四根；所述第一導(dǎo)氣管121和第二導(dǎo)氣管122向所述混合腔131內(nèi)輸送燃?xì)?，本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述第一導(dǎo)氣管121設(shè)有若干向所述混合腔131輸送燃?xì)獾谝煌?210，所述第二導(dǎo)氣管122設(shè)有若干向所述混合腔131內(nèi)輸送燃?xì)獾诙?220，相鄰兩個第二導(dǎo)氣管122上的第二通孔1220的連線互相平行，本實施例中，四支所述第二導(dǎo)氣管122是部分鑲嵌在所述混合腔131的腔壁上的，使得所述第二導(dǎo)氣管122一部分位于混合腔131內(nèi)，一部分位于混合腔131外，所述第二通孔1220即位于第二導(dǎo)氣管122的位于混合腔131內(nèi)的部分，四支所述第二導(dǎo)氣管122將混合腔131形成的圓分割成四等分。所述旋風(fēng)葉輪111設(shè)置在噴嘴本體1的進口端10，且所述旋風(fēng)葉輪111固定在所述第一導(dǎo)氣管121上，所述中心穩(wěn)焰盤132設(shè)置在所述旋風(fēng)葉輪111的前面，且固定在所述第一導(dǎo)氣管121上，所述點火針14固定在噴嘴本體1的外表面，所述點火針14有兩根，兩根所述點火針14之間的距離為在0.8cm-1.2cm之間,本實施例中，優(yōu)選的，兩根所述點火針14之間的距離是1cm,所述點火針14的針尖從所述噴嘴本體1的出口端19伸進混合腔131內(nèi)部；本發(fā)明中，所述進風(fēng)系統(tǒng)11還包括若干梳狀旋流片112，若干所述梳狀旋流片112設(shè)置在噴嘴本體1的出口端19，且圍繞著所述噴嘴本體1的外壁設(shè)置，所述梳狀旋流片112用于將空氣進行處理使其旋轉(zhuǎn)前進，所述混合系統(tǒng)13還包括用于將集中的火焰分散的火焰導(dǎo)流器133，所述火焰導(dǎo)流器133設(shè)置在所述第一導(dǎo)氣管121的末端。

本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述中心穩(wěn)焰盤132與火焰導(dǎo)流器133之間的距離為大于等于7cm小于等于13cm，本實施例中，優(yōu)選的，，所述中心穩(wěn)焰盤132與火焰導(dǎo)流器133之間的距離10 cm。

本發(fā)明在使用時，所述進風(fēng)系統(tǒng)11中的旋風(fēng)葉輪111過來的空氣經(jīng)過中心穩(wěn)焰盤132后流速突然增大并推向混合腔131的四周與第一導(dǎo)氣管121和第二導(dǎo)氣管122噴入的燃?xì)獬浞只旌?，使混合變得更加充分，在燃燒之前就形成了空氣和燃?xì)獾念A(yù)混合，在中心穩(wěn)焰盤132的前部形成一個低流速區(qū)，點火針14點火，低流速區(qū)處火焰開始燃燒并且不會熄滅，起到穩(wěn)焰的作用，形成了中心穩(wěn)燃區(qū)域，在此區(qū)域內(nèi)燃?xì)鉂舛却?，空氣濃度小，形成?nèi)部濃燃?xì)馊紵?，而在混合?31的四周由于風(fēng)量大形成淡燃燒，此過程即為混合腔131內(nèi)火焰的第一次濃淡燃燒；接著，火焰經(jīng)過出口端19，與從梳狀旋流片112出來的二次旋流的空氣，再次充分混合并形成火焰的第二次濃淡燃燒。本發(fā)明中的整個燃燒過程中，兩次補風(fēng)，使得燃?xì)馀c空氣混合更加均勻，讓燃?xì)鈴牡脱鯕馊紵恢钡阶詈笕急M，這種燃燒進程，產(chǎn)生很少的氮氧化物（NOx），甚至幾乎不產(chǎn)生氮氧化物（NOx），燃?xì)馊紵映浞?，燃?xì)馊紵男矢摺?/p>

本發(fā)明中，空氣在經(jīng)過旋風(fēng)葉輪111后，由單一方向改變成沿混合腔131螺旋前進的方向，形成一種旋流風(fēng)，在混合腔131內(nèi)壁內(nèi)跟第一導(dǎo)氣管121和第二導(dǎo)氣管122噴出來的燃?xì)鈹噭?，充分混合，再?jīng)過點火針14的點火燃燒，接著在出口端19的梳狀旋流片112的作用下，尚未燃盡的燃?xì)馀c梳狀旋流片112進來的空氣進行二次充分混合，使燃燒有序混合，燃燒由濃燃?xì)庵饾u補充空氣，不給氮氧化物（NOx）的產(chǎn)生留下機會，為降低氮氧化物（NOx）的起到關(guān)鍵作用。

本發(fā)明中，由于所述第二導(dǎo)氣管122一部分位于混合腔131內(nèi)，一部分位于混合腔131外，在所述第一導(dǎo)氣管121和第二導(dǎo)氣管122噴出來的燃?xì)馀c空氣混合的過程中，混合腔131內(nèi)最外層的旋轉(zhuǎn)風(fēng)由于第二導(dǎo)氣管122的阻擋而向混合腔131的中心流動，使得外圍的低濃度燃?xì)馊紵幕鹧嬉蚕蚧旌锨?31的中心運動，火焰的形態(tài)為螺旋狀，因此使得燃燒出來的火焰懸浮而不接觸混合腔131，也就使得噴嘴本體1不會產(chǎn)生高溫，不但延長了噴嘴本體1的使用壽命，同時使用起來也更加安全。

本發(fā)明中，所述混合系統(tǒng)13里燃?xì)馀c空氣的接觸面一改現(xiàn)有技術(shù)中的平面式接觸，本發(fā)明使燃?xì)夂涂諝馐嵌帱c正交并旋轉(zhuǎn)混合，達到充分混合的目的，充分利用了燃料的預(yù)混技術(shù)。

本發(fā)明中，優(yōu)選的，所述混合系統(tǒng)13里火焰導(dǎo)流器133的加入，能夠把集中的火焰分散開來，火焰經(jīng)過火焰導(dǎo)流器133后內(nèi)部向外擴張，將內(nèi)部燃?xì)膺^濃的火焰向外部擴張混合，火焰導(dǎo)流器133是存在于火焰之中，本發(fā)明中，所述火焰導(dǎo)流器133是采用耐高溫耐腐蝕材料制成。

本發(fā)明中，所述所述中心穩(wěn)焰盤132呈半球形，所述中心穩(wěn)焰盤132的外圈設(shè)有一圈傾斜設(shè)置的條形通孔1320，空氣從噴嘴本體1的進口端10進來后，其中部分空氣是從條形通孔1320通過，由于條形通孔1320時傾斜設(shè)置的，因此，通過條形通孔1320的空氣產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，與燃?xì)獬浞只旌稀?/p>

本發(fā)明中，其優(yōu)點還在于可以根據(jù)需要控制進入混合腔內(nèi)的燃?xì)夂涂諝獾谋壤?，具體的做法為，在第一導(dǎo)氣管121和第二導(dǎo)氣管122上開的第一通孔1210和第二通孔1220的數(shù)量和大小是可以依據(jù)鍋爐熱功率的大小進行修正調(diào)整的。

本發(fā)明實現(xiàn)了燃?xì)馀c空氣的多級混合、可以控制了燃?xì)馀c空氣的配比、燃?xì)馀c空氣的全方面接觸，使燃?xì)獾娜紵母浞?，尾氣氮氧化物（NOx）排放量更低，更加環(huán)保。