[发明专利]一种组合型内燃式低温低NOx天然气燃烧器及燃烧方法

权利要求书

1.一种组合型内燃式低温低NOx天然气燃烧器的燃烧方法，其特征在于，所述组合型内燃式低温低NOx天然气燃烧器包括子烧嘴、内燃腔和集焰器；所述内燃腔水平布置，内燃腔一端的二分之一圆周上均匀设有多个子烧嘴，内燃腔另一端设有向外突出的燃烧产物出口；子烧嘴的出口分别与设于内燃腔内的对应的集焰器密封连接，靠近子烧嘴一端的内燃腔外侧圆周均匀布设多个冷却空气入口，冷却空气入口分别与冷却空气管道相连接；所述集焰器出口到燃烧产物出口一侧端墙的距离为内燃腔长度的二分之一，集焰器的直径为子烧嘴出口直径的2.5～5倍；

所述组合型内燃式低温低NOx天然气燃烧器的燃烧方法，包括：天然气和空气经内燃腔一端均匀分布的多个子烧嘴进入集焰器，天然气与空气在集焰器内边混合边燃烧，空气量与天然气流量的比例为9.5～10.5:1；冷却空气经冷却空气管道从冷却空气入口进入内燃腔内部，对交错排列的集焰器进行冷却并在此过程中被加热；集焰器内部温度范围为800～1260℃，冷却空气量为子烧嘴总助燃风量的2.5～2.8倍；集焰器内未完全燃烧的天然气出集焰器后继续燃烧形成内燃火焰，内燃火焰温度范围为1260～1300℃；天然气完成燃烧后的燃烧产物与被集焰器加热后的冷却空气形成的气态混合物从燃烧产物出口排出供用能设备使用，经燃烧产物出口排出的气态混合物温度范围为1100～1200℃，扣除过剩空气后，燃烧产物中NOx的排放浓度低于150mg/Nm³烟气。

2.根据权利要求1所述的一种组合型内燃式低温低NOx天然气燃烧器的燃烧方法，其特征在于，所述内燃腔为圆筒形结构，内燃腔的直径为冷却空气入口直径的15～20倍。

3.根据权利要求1所述的一种组合型内燃式低温低NOx天然气燃烧器的燃烧方法，其特征在于，所述子烧嘴为外燃式烧嘴。

4.根据权利要求1所述的一种组合型内燃式低温低NOx天然气燃烧器的燃烧方法，其特征在于，所述冷却空气入口的数量为6个，子烧嘴的数量为6个，沿内燃腔的圆周方向，冷却空气入口与子烧嘴交错排列，子烧嘴出口直径为冷却空气入口直径的六分之一。

5.根据权利要求1所述的一种组合型内燃式低温低NOx天然气燃烧器的燃烧方法，其特征在于，所述集焰器为圆筒形结构，由耐热钢或耐火材料制成。

6.根据权利要求1所述的一种组合型内燃式低温低NOx天然气燃烧器的燃烧方法，其特征在于，所述燃烧产物出口的直径为内燃腔直径的1/3～1/2。