[发明专利]一种低蓄热式低氮直焰烧嘴

说明书

一种低蓄热式低氮直焰烧嘴，包括第一烧嘴、第二烧嘴和炉膛，所述第一烧嘴和第二烧嘴上部布置有烟气蓄热室和空气蓄热室，下部布置有分级燃烧喷射部和燃烧室，所述分级燃烧喷射部包括多级管道，其截面自芯部向外，依次为高压燃气管道、高压烟气管道、第一低压燃气管道和支路风管，所述燃烧室与分级燃烧喷射部前部接触位置设有环状的高压空气管道，所述高压空气管道与空气蓄热室相连；所述燃烧压缩口与炉膛接触位置设有凹型的炉膛烟气回流区，所述炉膛烟气回流区侧壁上引出有中压燃气管道。本烧嘴，燃烧火力分级、分层、分压力燃烧，有效抑制集中加热而造成的火焰局部高温，并在燃烧源头解决了低氮燃烧。

技术领域

本发明涉及工业用加热炉烧嘴技术领域，具体涉及一种低蓄热式低氮直焰烧嘴。

背景技术

我国工业炉是耗能大户也是空气污染大户，约占全国总能耗的25％，加热炉的能耗占工业炉总能耗的90％以上，可见加热炉在我国制造领域中占据着举足轻重的地位。我国的工业炉能源利用率较低，其热效率平均约为25％，其中锻造加热炉为5％～20％，热处理炉为8％～25％，连续加热炉的热效率稍高一些，也只有30％～40％。而世界上发达国家燃料炉的热效率平均为50％左右。我国工业炉节能、减排还存在很大潜力，而燃烧控制系统尤其是烧嘴系统更是加热炉的核心问题。

目前国内使用的蓄热式天然气烧嘴普遍为助燃空气单蓄热式节能烧嘴。蓄热式天然气烧嘴按节能和减排可分为单蓄热式节能烧嘴、双蓄热式节能烧嘴、单蓄热式节能低氮烧嘴、双蓄热式节能低氮烧嘴。

蓄热式天然气烧嘴采用的是蓄热式燃烧节能技术、低氮燃烧减排技术的有机结合体。主要由高温蓄热室、浓淡分层多喷火口结构、以及燃料、供风和排烟系统及自动控制系统构成。由于单蓄热式节能烧嘴仅对助燃空气进行预蓄热节能燃烧，未采用低氮减排燃烧、天然气预蓄热节能燃烧，造成了占较大比例的高温烟气的显热得不到有效回收利用，NOx排放较高；在热工自动控制技术方面，普遍存在火力调节单一，只能靠燃气的通断来实现保温阶段的温度调节，由于火力较大又不能调节火力变小，造成燃气的较大浪费。加热炉尤其是间歇式加热炉在停炉时，空气通过助燃空气鼓风机管道进入高温炉膛，然后通过排烟引风机管道排出，这样通过空气载体把一部分高温炉膛的显热带出炉外进入大气，造成大量的物理热损失。

发明内容

本发明是针对上述现有技术中的不足，提供一种低蓄热式低氮直焰烧嘴，燃烧火力分级、分层、分压力燃烧，有效抑制集中加热而造成的火焰局部高温，并在燃烧源头解决了低氮燃烧。

本发明的技术方案如下：

一种低蓄热式低氮直焰烧嘴，包括第一烧嘴、第二烧嘴和炉膛，所述第一烧嘴和第二烧嘴分别位于炉膛两侧，每个烧嘴内包括有双蓄热室、分级燃烧喷射部和燃烧室。两个烧嘴交替变换燃烧和排烟。

其中，双蓄热室分为空气蓄热室和烟气蓄热室，均位于烧嘴箱体内部，烧嘴箱体分别成对布置于炉膛A区和炉膛B区，且分别与炉膛A区和炉膛B区相连通。空气蓄热室布置于靠近炉膛侧，烟气蓄热室布置于空气蓄热室的后侧，起到给箱体保温隔热的作用。

在空气蓄热室和烟气蓄热室内设置有蓄热体，蓄热体底部设置有蓄热体挡板砖。

进一步的，所述分级燃烧喷射部包括多级管道，其截面自芯部向外，依次为高压燃气管道、高压烟气管道、第一低压燃气管道和支路风管，所述高压烟气管道与烟气蓄热室相连，所述支路风管与空气蓄热室连接。

进一步的，所述支路风管和第一低压燃气管道之间布置有点火枪管道，所述点火枪管道内通有第二低压燃气管道。

进一步的，所述燃烧室位于分级燃烧喷射部前部，与炉膛之间通过燃烧压缩口连通，所述燃烧压缩口直径不大于燃烧室最小截面，所述燃烧室与分级燃烧喷射部前部接触位置设有环状的高压空气管道，所述高压空气管道与空气蓄热室相连。