[发明专利]一种超低氮氧化物的燃烧方法及匹配的燃烧头和燃烧装置

权利要求书

1.一种超低氮氧化物的燃烧方法，其特征在于：所述的燃烧方法为多级复合射流低温燃烧，燃烧头内采用燃气多级射流、空气多级射流的形式，形成多级复合引射来巻吸烟气，通过不同的通道、不同的分配比例、不同的速度和梯度，按规律将燃气、空气和烟气组织在一起，最后通过燃烧头将混合气流直接喷入炉膛进行燃烧；

所述的混合气体喷入炉膛进行燃烧之前，在燃烧头内实现多级预混；所述燃烧头内设置多个气体通道，各通道由中心燃气枪、整流罩、整流体、导流罩、分支燃气枪和外燃气枪构成：

中心燃气枪和分支燃气枪组成内燃气枪，置于燃烧头内部中央，中心燃气枪所在通道为第一通道；中心燃气枪外围套装整流罩，中心燃气枪与整流罩之间为第二通道；第二通道端口正对着整流体中央的为第三通道；第二通道的壁面沿圆周方向设置的若干窗口为第四通道；外燃气枪端口正对着整流体外环为第五通道；分支燃气枪置于第一通道和第二通道之间；整流罩和整流体之间的空隙为第六通道；

射流形成方法

中心燃气枪在第一通道内喷出燃气形成一次射流；

第二通道内的助燃空气、第一通道内喷出的中心火焰、第四通道进入第二通道的烟气混合后形成二次射流；

第二通道喷出的火焰、第六通道巻吸进的烟气混合后形成三次射流；

外燃气枪喷出燃气形成四次射流；

外燃气枪喷出的燃气、第五通道内卷吸进的烟气混合后形成五次射流；

其中：一次射流预混助燃空气，预混系数为1.0-3.0；二次射流预混烟气，预混系数为0.3-1.0；三次射流预混烟气，预混系数0.4-0.5；四次射流预混烟气，预混系数0.4-1.0；五次射流为自由射流。

2.根据权利要求1所述的燃烧方法，其特征在于：所述燃烧方法中，燃气和助燃用的空气均采用多级复合射流的形式与烟气混合；

燃气分级方法

燃气按照流动方向分三级：中心燃气枪为一级燃气、分支燃气枪为二级燃气、外燃气枪为三级燃气，各级燃气按照（1-4）： （1-4）：（2-8）的体积流量比进行分配；

燃气按照燃烧头径向分四级：中心燃气枪壁面上的通孔由内向外喷射的燃气为一级、分支燃气枪壁面上分设有正反方向的燃气喷孔分别向内向外喷射的燃气作为二级和三级、外燃气枪向整流体内喷射的燃气为四级，各级燃气按照（1-4）： （1-4）： （1-4）： （3-12）的体积流量比进行分配；

空气分级方法

空气跟随燃气流动方向：由第二通道流进，流经稳焰盘的空气为一级空气、经稳焰盘外流过的空气为二级空气，各级空气按照（1-4）： （1-6）的体积流量比进行分配；

烟气按照整个燃烧头径向分三级：第四通道、第六通道和第五通道卷吸进的烟气分别为一级、二级和三级，各级烟气按照1:2:2的体积流量比进行分配。

3.根据权利要求2所述的燃烧方法，其特征在于：所述燃气按照燃烧头径向分五级：中心燃气枪壁面上的通孔由内向外喷射为一级；分支燃气枪壁面上分设有正反方向的喷孔，分别向内向外喷射为二级和三级；外燃气枪向整流体内喷射为四级；外燃气枪内侧设置的辅助燃气枪向流体内喷射的燃气为五级；各级燃气按照（1-3）： （1-3）：（1-3）： （1-3）： （3-11）的体积流量比进行分配。

4.一种应用于权利要求1所述超低氮氧化物燃烧的燃烧头，包括燃烧风筒、内燃气枪、外燃气枪、整流体、导流罩、整流罩、燃气外环、燃气内环；其特征在于：燃烧风筒的一端与风机通过连接件连接；燃烧风筒的中部外围套设有炉体连接法兰；燃烧风筒的中部外围配设

有燃气内环管路和燃气外环管路，燃气内环管路与内燃气枪连通、燃气外环管路与外燃气枪连接；燃烧风筒的另一端与整流罩通过连接件连接，整流罩套设在整流体上游且用连接件连接；内燃气枪置于燃烧风筒、整流体内部，外燃气枪置于整流罩缩口外部，外燃气枪外部套设有导流罩，导流罩前端有导流叶片；内燃气枪和外燃气枪的出口端置于炉体连接法兰的近炉腔侧。

5.根据权利要求4所述的应用于超低氮氧化物燃烧的燃烧头，其特征在于：所述内燃气枪包括中心燃气枪和分支燃气枪，中心燃气枪前端外圆周上套装有稳焰盘，多个分支燃气枪以中心燃气枪为中心沿圆周方向均布于稳焰盘外径上；内燃气枪的外部套装有整流罩。