[发明专利]一种低氮燃气燃烧器及工作方法

权利要求书

1.一种低氮燃气燃烧器，包括燃烧器外壳(11)，设置在燃烧器外壳(11)上连通内部的燃气进口通道(12)和空气进口通道(13)，其特征在于：所述燃烧器外壳(11)内部设置有连通燃气进口通道(12)的内主燃气枪(1)和外主燃气枪(9)，内主燃气枪(1)头部均匀连通有多个端部向内弯折的L型燃气枪(10)，L型燃气枪(10)端部向内弯折部位位于内主燃气枪(1)出口下游；所述内主燃气枪(1)端部设有均匀分布的多个向外倾斜喷射的内主燃气枪喷射孔(3)，外主燃气枪(9)端部设置有向内倾斜喷射的外主燃气枪喷射孔(5)，L型燃气枪(10)端部设置有L型枪天然气喷射孔(4)；所述内主燃气枪(1)端部外圈设置有旋流装置(6)；助燃空气由空气进口通道(13)进入燃烧器外壳(11)内的空气通道(2)，一部分助燃空气通过旋流装置(6)，在旋流装置(6)的作用下，成为旋流空气，进入旋流空气通道(7)，一部分助燃空气从旋流装置(6)外侧通过，进入直流空气通道(8)，成为直流空气；旋流空气与内主燃气枪喷射孔(3)和L型枪天然气喷射孔(4)喷出的燃气混合燃烧，直流空气与外主燃气枪喷射孔(5)喷出的燃气混合燃烧，两个燃烧区域共同作用形成高效、可靠的燃烧场。

2.根据权利要求1所述的一种低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述内主燃气枪喷射孔(3)向外倾斜的角度为25-45度。

3.根据权利要求1所述的一种低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述外主燃气枪喷射孔(5)向内倾斜的角度为15-30度。

4.根据权利要求1所述的一种低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述L型枪天然气喷射孔(4)与旋流装置(6)之间的距离为L型枪天然气喷射孔(4)直径的15～20倍。

5.根据权利要求1所述的一种低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述旋流装置(6)最外侧的内层空气限流板(6-1)的直径决定各层空气的分配比例，旋流装置(6)的旋流角度为25°-60°，旋流装置(6)的旋流叶片(6-2)的个数为6-12个。

6.根据权利要求1所述的一种低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述外主燃气枪(9)的个数为8-16个。

7.根据权利要求1所述的一种低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述内主燃气枪喷射孔(3)的个数为6-10个。

8.根据权利要求1所述的一种低氮燃气燃烧器，其特征在于：所述内主燃气枪喷射孔(3)的直径为8-12mm，L型枪天然气喷射孔(4)的直径为2-4mm，外主燃气枪喷射孔(5)的直径为4-8mm。

9.权利要求1至8任一项所述的一种低氮燃气燃烧器的工作方法，其特征在于：燃气从燃气进口通道(12)进入燃烧器内，分别进入内主燃气枪(1)、外主燃气枪(9)以及L型燃气枪(10)，进入内主燃气枪(1)的天然气从内主燃气枪喷射孔(3)喷出，进入L型燃气枪(10)的天然气从L型枪天然气喷射孔(4)喷出，进入外主燃气枪(9)的天然气从外主燃气枪喷射孔(5)喷出，进入三个燃气枪管的燃气的流量与燃气枪的直径相关；

助燃空气从空气进口通道(13)进入空气通道(2)，然后被旋流装置(6)分成两部分，分别进入内层的旋流空气通道(7)和外层的直流空气通道(8)；其中，位于旋流装置(6)最外侧的内层空气限流板的直径决定各层空气的分配比例，通过旋流装置6的空气成为旋流空气，从限流板外侧流过的空气成为直流空气；进入空气通道(2)的空气，先经过内层旋流装置(6)形成旋流，再同来自内主燃气枪喷射孔(3)喷射出的燃气进行混合，并点燃，此时空气处于过量状态；未完全燃烧的空气，同L型枪天然气喷射孔(4)喷射出的天然气均匀混合，在燃烧器下游燃烧，形成稳定的内层燃烧区域；外主燃气枪喷射孔(5)喷射出的天然气与直流空气混合，形成外层燃烧区域；进入外层的直流空气通道(8)的空气，形成高速度轴向空气环，包裹住内层燃烧区域，控制燃烧器下游火焰的形状和范围；两个燃烧区域共同作用形成高效、可靠的燃烧场，并有效降低局部高温区的范围，抑制NOx的生成。