本發(fā)明涉及燃燒器領(lǐng)域，尤其涉及一種能夠有效降低氮氧化物生成的低氮燃燒器。

背景技術(shù)：

大氣污染成為現(xiàn)在全球關(guān)注的熱點(diǎn)，造成大氣污染的主要元兇之一是氮氧化合物。氮氧化物與其他污染物在一定條件下將產(chǎn)生光化學(xué)煙霧污染，對(duì)人類的生存環(huán)境產(chǎn)生巨大的威脅，這使得低氮燃燒技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)研究課題。

氮氧化物主要來(lái)源于燃料的燃燒產(chǎn)生的煙氣，影響煙氣中氮氧化合物形成的因素可歸納為三個(gè)方面，第一方面是與燃料特性有關(guān)，燃料中氮元素越多，越易生成氮氧化合物；第二方面與燃燒過程中的技術(shù)參數(shù)有關(guān)，如燃燒溫度達(dá)到某一臨界溫度時(shí)，氮氧化合物的含量隨溫度呈指數(shù)關(guān)系上升；第三方面與燃燒設(shè)備及燃燒器的類型有關(guān)。在中國(guó)，隨著燃?xì)馐褂玫钠占昂铜h(huán)保要求的日益嚴(yán)格，絕大部分燃?xì)忮仩t所配燃燒器的氮氧化合物排放不達(dá)標(biāo)，對(duì)環(huán)境造成嚴(yán)重污染。因此，研究低氮燃燒器成為解決大氣污染的有效方法之一。

現(xiàn)有的低氮燃燒器，主要包括分級(jí)燃燒技術(shù)、煙氣再循環(huán)技術(shù)、催化燃燒技術(shù)和無(wú)焰燃燒等技術(shù)。其核心解決的問題是降低爐膛內(nèi)火焰溫度峰值，從而降低熱力型nox的生成，達(dá)到降低氮氧化物排放的目的；或是催化還原尾氣中的氮氧化物，以降低其排放。

但現(xiàn)有的低氮燃燒器由于燃料和空氣分配不合理，經(jīng)常造成燃燒不完全、燃燒不穩(wěn)定的現(xiàn)象。同時(shí)，自2015年起，國(guó)家對(duì)燃?xì)忮仩t煙氣排放中nox標(biāo)準(zhǔn)從歐洲200mg/m³降至80mg/m³，甚至30mg/m³，然而現(xiàn)有的低氮燃燒器中nox排放很少能達(dá)到30mg/m³左右甚至以下。

鑒于上述缺陷，本發(fā)明創(chuàng)作者經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的研究和實(shí)踐終于獲得了本創(chuàng)作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種燃?xì)馊紵龝r(shí)有效降低氮氧化物生成的低氮燃燒器，用以克服上述技術(shù)缺陷。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的低氮燃燒器，包括燃燒器筒體、分配通道套筒、管道套筒、燃?xì)夥峙淦骷皩?dǎo)流裝置，分配通道套筒的一端與燃燒器筒體固定連接，分配通道套筒的另一端與鍋爐外殼固定連接，管道套筒穿過分配通道套筒內(nèi)部并與燃燒器筒體固定連接并相通，燃?xì)夥峙淦髟O(shè)置于分配通道套筒和管道套筒內(nèi)部，導(dǎo)流裝置設(shè)置于管道套筒內(nèi)部，燃?xì)夥峙淦魍ㄟ^與之連接的固定于分配通道套筒側(cè)壁的燃?xì)膺M(jìn)口管道固定支撐，燃?xì)夥峙淦靼▽?duì)通入的燃?xì)膺M(jìn)行多級(jí)分配的分配管道和若干燃?xì)鈬姽?，分配管道設(shè)置于分配通道套筒與管道套筒之間，其包括第一分配管道和第二分配管道，第一分配管道與燃?xì)膺M(jìn)口管道連通，第一分配管道與第二分配管道均為環(huán)狀管道，第一分配管道和第二分配管道之間通過若干管道連通，第一分配管道與第一燃?xì)鈬姽苓B通，第一燃?xì)鈬姽苣┒嗽O(shè)置噴出燃?xì)獾拈_孔，第二分配管道與第二燃?xì)鈬姽苓B通，第一燃?xì)鈬姽芎偷诙細(xì)鈬姽艽┻^管道套筒外壁延伸至其內(nèi)部，后沿管道套筒的軸向呈圓周狀均勻分布；

導(dǎo)流裝置通過連接于管道套筒內(nèi)壁的導(dǎo)流盤支撐板固定于管道套筒的軸線位置，導(dǎo)流裝置包括中心燃?xì)馔ǖ兰皩⒖諝庑纬尚D(zhuǎn)氣流的導(dǎo)流盤，導(dǎo)流盤與中心燃?xì)馔ǖ拦潭ㄟB接。

作為一種優(yōu)選的方案，第一燃?xì)鈬姽馨ǖ谝欢瞬亢偷诙瞬?，第一端部為“l(fā)”型，其穿過并固定在管道套筒上且與第一分配管道相通，在第二端部的徑向設(shè)有至少兩個(gè)用于噴出一級(jí)燃?xì)獾囊患?jí)開孔，一級(jí)開孔沿第二端部的徑向呈圓周均勻分布，第二端部的自由端設(shè)有用于封閉第一燃?xì)鈬姽艿姆忾]端頭。

作為一種優(yōu)選的方案，第一分配管道的截面直徑大于第二分配管道的截面直徑，第一燃?xì)鈬姽艿慕孛嬷睆酱笥诘诙細(xì)鈬姽艿慕孛嬷睆健?/p>

作為一種優(yōu)選的方案，第一分配管道的內(nèi)部設(shè)置一將管道分隔為兩個(gè)對(duì)稱的腔體的豎直分隔板，豎直分隔板上設(shè)置若干通孔。

作為一種優(yōu)選的方案，中心燃?xì)馔ǖ赖姆忾]端穿過管道套筒且與第一分配管道通過若干管道連通，中心燃?xì)馔ǖ赖拈_口端穿過導(dǎo)流盤的中心并與導(dǎo)流盤固定連接。

作為一種優(yōu)選的方案，導(dǎo)流盤包括兩個(gè)兩端開口且直徑不同的中空柱體和設(shè)于兩個(gè)中空柱體之間的導(dǎo)流葉片，導(dǎo)流盤支撐板與最外側(cè)的中空柱體的外壁相連。

作為一種優(yōu)選的方案，第一燃?xì)鈬姽芘c其距離最近的第二燃?xì)鈬姽苤g通過燃?xì)鈬姽苤渭苓B接。

作為一種優(yōu)選的方案，燃燒器筒體的自由端設(shè)有用于密封的筒體擋蓋，筒體擋蓋上設(shè)置觀察孔座，觀察孔座中心位置設(shè)置觀察孔，以利于操作者對(duì)燃燒器內(nèi)是否成功點(diǎn)火及燃燒情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

本發(fā)明提供的低氮燃燒器裝置，空氣自空氣進(jìn)口管道通入燃燒器筒體，后沿管道套筒流動(dòng)，在管道套筒內(nèi)的導(dǎo)流裝置作用下，形成旋轉(zhuǎn)空氣流；由燃?xì)膺M(jìn)口管道通入的燃?xì)?，一部分流入第一燃?xì)鈬姽埽砸患?jí)開孔沿著管道套筒的徑向噴出，另一部分燃?xì)馔ㄟ^第一分配管道與第二分配管道之間的管道，流入第二分配管道，二級(jí)燃?xì)庾缘诙細(xì)鈬姽苎刂艿捞淄驳妮S向噴出，還有一部分燃?xì)馔ㄟ^第一分配管道與中心燃?xì)馔ǖ乐g的管道，流入中心燃?xì)馔ǖ?，自管道套筒的軸線位置軸向噴出，管道套筒內(nèi)的旋轉(zhuǎn)空氣流與徑向噴出的一級(jí)燃?xì)?、軸向噴出的二級(jí)燃?xì)饧爸行娜細(xì)馔ǖ垒S向噴出的燃?xì)獬浞只旌?，?dāng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后，分級(jí)噴出的一級(jí)燃?xì)?、二?jí)燃?xì)獬浞秩紵?，中心燃?xì)馔ǖ垒S向噴出的燃?xì)庖环矫嫫鸬浇档椭行幕鹧鏈囟鹊淖饔?，同時(shí)也與旋轉(zhuǎn)空氣流混合燃燒，燃?xì)馀c空氣分區(qū)以及燃?xì)夥侄嗉?jí)噴出的結(jié)構(gòu)設(shè)置，不僅提高了燃燒效率，且使得燃燒時(shí)燃燒爐中心溫度大大降低，從而降低nox的生成，滿足國(guó)家對(duì)燃?xì)忮仩t煙氣排放的nox的濃度為30mg/m³左右甚至以下的標(biāo)準(zhǔn)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明提供的一種低氮燃燒器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明提供的一種低氮燃燒器的剖視圖；

圖3為本發(fā)明圖2中第一燃?xì)鈬姽艿慕Y(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本發(fā)明圖2中e-e向剖視圖；

圖5為本發(fā)明提供的一種低氮燃燒器的左視圖。

圖中：1、燃燒器筒體；11、空氣進(jìn)口管道；12、筒體擋蓋；13、觀察孔座；14、觀察孔；2、分配通道套筒；3、管道套筒；4、燃?xì)夥峙淦鳎?1、燃?xì)膺M(jìn)口管道；42、第一分配管道；421、豎直分隔板；43、第二分配管道；44、第一燃?xì)鈬姽埽?41、第一端部；442、第二端部；4421、一級(jí)開孔；4422、封閉端頭；45、第二燃?xì)鈬姽埽?6、中心燃?xì)馔ǖ溃?7、導(dǎo)流盤；48、導(dǎo)流盤支撐板；49、燃?xì)鈬姽苤渭堋?/p>

具體實(shí)施方式

體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施方式將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的實(shí)施方式上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及圖示在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。

為了進(jìn)一步說明本發(fā)明的原理和結(jié)構(gòu)，現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說明。

參見圖1、2，由圖可知，本發(fā)明提供的低氮燃燒器，包括燃燒器筒體1、分配通道套筒2、管道套筒3、燃?xì)夥峙淦?及導(dǎo)流裝置，所述分配通道套筒2為兩端開口的筒體，其一端與所述燃燒器筒體1固定連接，另一端與與鍋爐外殼固定連接，所述管道套筒3穿過所述分配通道套筒2內(nèi)部并與燃燒器筒體1固定連接并相通，所述燃?xì)夥峙淦?設(shè)置于所述分配通道套筒2和管道套筒3內(nèi)部，所述導(dǎo)流裝置設(shè)置于所述管道套筒3內(nèi)部，所述管道套筒3用于為燃?xì)夂涂諝馓峁┗旌虾腿紵龍?chǎng)所，所述燃?xì)夥峙淦?用于為燃?xì)馓峁┝鲃?dòng)路徑，其包括對(duì)通入的燃?xì)膺M(jìn)行多級(jí)分配的分配管道和若干燃?xì)鈬姽?，所述分配管道設(shè)置于所述分配通道套筒2與所述管道套筒3之間，所述燃?xì)鈬姽芘c分配管道連接并穿過管道套筒3外壁，后沿管道套筒3的軸向呈圓周狀均勻分布，且各燃?xì)鈬姽荛g相互平行，所述燃燒器筒體1、通道套筒2及管道套筒3同軸線。

所述管道套筒3的自由端的開口處設(shè)計(jì)為喇叭形，以利于燃?xì)庀蛲鈬姵?，避免燃?xì)馀c空氣混合時(shí)產(chǎn)生渦流，不利于充分燃燒。

作為一具體的實(shí)施例，參見圖2、5，所述燃燒器筒體1底部開口，與空氣進(jìn)口管道11相通，所述空氣進(jìn)口管道11截面為方形，自鼓風(fēng)裝置而來(lái)的空氣由此通入燃燒器筒體1內(nèi)部，所述空氣進(jìn)口管道11自由端外翻，以與鼓風(fēng)裝置的連接筒體固定，所述燃燒器筒體1的左側(cè)開口通過筒體擋蓋12密封，所述筒體擋蓋12上設(shè)置觀察孔座13，所述觀察孔座13的中心位置設(shè)置觀察孔14，以利于操作者對(duì)燃燒器內(nèi)是否成功點(diǎn)火及燃燒情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，所述燃燒器筒體1右側(cè)設(shè)置開孔，其大小與所述管道套筒3的直徑相同，所述管道套筒3的左端由此與燃燒器筒體1固定連接。

參見圖2、4，所述分配管道包括第一分配管道42和第二分配管道43，所述第一分配管道42和第二分配管道43為環(huán)狀管道，其截面為圓形，所述第一分配管道42和所述第二分配管道43之間通過若干管道連通，所述第一分配管道42與一穿過并固定于所述分配通道套筒2的側(cè)壁的燃?xì)膺M(jìn)口管道41連通，所述燃?xì)膺M(jìn)口管道41的另一端設(shè)置與燃?xì)夤艿老喙潭ǖ姆ㄌm結(jié)構(gòu)，所述燃?xì)膺M(jìn)口管道41對(duì)所述燃?xì)夥峙淦?起到固定支撐的作用，所述第一分配管道42的內(nèi)部設(shè)置一將管道分隔為兩個(gè)對(duì)稱的腔體的豎直分隔板421，用于使燃?xì)庠谒龅谝环峙涔艿?2內(nèi)蓄積氣體壓力，所述豎直分隔板421上設(shè)置若干通孔，用于使燃?xì)飧鶆虻耐ㄈ肴細(xì)鈬姽堋?/p>

所述第一分配管道42與第一燃?xì)鈬姽?4連通，所述第一燃?xì)鈬姽?4均勻設(shè)置于所述第一分配管道42的內(nèi)環(huán)，所述第一燃?xì)鈬姽?4的自由端在管道套筒3內(nèi)呈圓周狀均勻分布，所述第一燃?xì)鈬姽?4包括第一端部441和第二端部442，所述第一端部441為“l(fā)”型，其穿過并固定在所述管道套筒3上，且與所述第一分配管道42相通，在所述第二端部442的徑向設(shè)有至少兩個(gè)用于噴出一級(jí)燃?xì)獾囊患?jí)開孔4421，所述一級(jí)開孔4421沿所述第二端部442的徑向呈圓周均勻分布，所述第二端部442的自由端設(shè)有用于封閉所述第一燃?xì)鈬姽?4的封閉端頭4422。

所述第二分配管道43與第二燃?xì)鈬姽?5連通，所述第二燃?xì)鈬姽?5均勻設(shè)置于所述第二分配管道43的內(nèi)環(huán)，所述第二燃?xì)鈬姽?5為“l(fā)”型，其自由端在管道套筒3內(nèi)呈圓周狀均勻分布，所述第二燃?xì)鈬姽?5位于所述第一燃?xì)鈬姽?4的外周。

所述第一分配管道42的截面直徑大于所述第二分配管道43的截面直徑，所述第一燃?xì)鈬姽?4的截面直徑大于所述第二燃?xì)鈬姽?5的截面直徑。所述第一燃?xì)鈬姽?4與其距離最近的第二燃?xì)鈬姽?5之間通過燃?xì)鈬姽苤渭?9連接。

所述導(dǎo)流裝置通過連接于所述管道套筒3內(nèi)壁的導(dǎo)流盤支撐板48固定于所述管道套筒3的軸線位置，所述導(dǎo)流裝置包括中心燃?xì)馔ǖ?6及將空氣形成旋轉(zhuǎn)氣流的導(dǎo)流盤47，所述中心燃?xì)馔ǖ?6的封閉端穿過所述管道套筒3且與所述第一分配管道42通過若干管道連通，所述中心燃?xì)馔ǖ?6的開口端穿過所述導(dǎo)流盤47的中心并與所述導(dǎo)流盤47固定連接，所述導(dǎo)流盤47包括兩個(gè)兩端開口且直徑不同的同軸線的中空柱體和二者之間的導(dǎo)流葉片，所述中心燃?xì)馔ǖ?6與較內(nèi)側(cè)的中空柱體固定連接，所述導(dǎo)流盤支撐板48與最外側(cè)的中空柱體的外壁相連，所述導(dǎo)流葉片呈一定角度均勻排列于兩個(gè)中空柱體之間，用于使經(jīng)過導(dǎo)流盤47的空氣形成均勻旋轉(zhuǎn)氣流。

本實(shí)施例中，空氣自空氣進(jìn)口管道11通入燃燒器筒體1，后沿管道套筒3流動(dòng)，在管道套筒3內(nèi)的導(dǎo)流裝置作用下，形成旋轉(zhuǎn)空氣流；由燃?xì)膺M(jìn)口管道41通入的燃?xì)猓譃閷?duì)稱的兩路進(jìn)入第一分配管道42，隨著氣體的流動(dòng)，豎直分隔板421阻絕燃?xì)饬鲃?dòng)方向，蓄積氣壓，且可通過其上的通孔保證豎直分隔板421兩側(cè)的燃?xì)饩鶆颍徊糠秩細(xì)饬魅氲谝蝗細(xì)鈬姽?4，自一級(jí)開孔4421沿著管道套筒3的徑向噴出，另一部分燃?xì)馔ㄟ^第一分配管道42與第二分配管道43之間的管道，流入第二分配管道43，二級(jí)燃?xì)庾缘诙細(xì)鈬姽?5沿著管道套筒3的軸向噴出，還有一部分燃?xì)馔ㄟ^第一分配管道42與中心燃?xì)馔ǖ?6之間的管道，流入中心燃?xì)馔ǖ?6，自管道套筒3的軸線位置軸向噴出，管道套筒3內(nèi)的旋轉(zhuǎn)空氣流與徑向噴出的一級(jí)燃?xì)?、軸向噴出的二級(jí)燃?xì)饧爸行娜細(xì)馔ǖ?6軸向噴出的燃?xì)獬浞只旌?，?dāng)點(diǎn)火裝置點(diǎn)火后，分級(jí)噴出的一級(jí)燃?xì)?、二?jí)燃?xì)獬浞秩紵行娜細(xì)馔ǖ垒S向噴出的燃?xì)庖环矫嫫鸬浇档椭行幕鹧鏈囟鹊淖饔?，同時(shí)也與旋轉(zhuǎn)空氣流混合燃燒，燃?xì)馀c空氣分區(qū)以及燃?xì)夥侄嗉?jí)、多向噴出的結(jié)構(gòu)設(shè)置，一方面提高燃燒效率，另一方面，使得燃燒時(shí)燃燒爐中心溫度大大降低，有利于降低火焰溫度，且縮短了煙氣在高溫區(qū)的停留時(shí)間，使得燃燒時(shí)燃燒爐中心溫度降低至900℃以內(nèi)，從而降低nox的產(chǎn)生。

本發(fā)明提供的低氮燃燒器裝置，通過運(yùn)用智能氣體腰輪流量計(jì)和煙氣分析儀，分別在不同燃料消耗量下對(duì)低氮燃燒器作用的鍋爐中產(chǎn)生的煙氣中nox含量進(jìn)行檢測(cè)，其中，兩組中輸出熱功率分別接近低氮燃燒器的最大輸出熱功率和最小輸出熱功率，結(jié)果如下表所示：

檢測(cè)結(jié)果證實(shí)，本發(fā)明提供的低氮燃燒器，通過降低燃?xì)馊紵龝r(shí)燃燒爐中心的溫度，從而降低煙氣中nox的濃度至30mg/m³左右甚至以下。

以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本發(fā)明的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。