[发明专利]一种通用低氮燃烧器喷头结构

说明书

本发明公开了一种通用低氮燃烧器喷头结构。该喷头结构包括：主燃气管、多条外围长燃料管、多条外围短燃料管以及中心火焰稳定器；外围长燃料管和外围短燃料管连接于主燃气管，且在周向上交替布置；外围长燃料管的端部设置有端部燃料喷射孔和端部燃料喷射短杆，根部设置有根部燃料喷射孔和根部燃料喷射短杆；所述外围短燃料管的端部设置有轴向燃料喷射孔，根部设置有周向燃料喷射孔；所述中心火焰稳定器设置在所述外围长燃料管的端部，所述中心火焰稳定器上设置有旋流叶片、中心孔、过渡扩口和扰流切口。本发明的喷头结构可以更好的组织燃烧和控制污染物排放。

技术领域

本发明涉及燃烧器技术领域，具体涉及一种通用低氮燃烧器喷头结构。

背景技术

随着社会的发展，环境问题日益突出，国际社会愈发关注环境污染带来的影响和后果。在我国，随着经济建设的发展，化石能源的大量使用带来的环境问题尤为突出，为此国家队环保要求日益严格，最新的大气排放标准降低了烟尘浓度、NOx、CO等污染气体的排放量。因此无论是作为应对国家政策对排放的严格要求，还是各种燃气的大量使用引发的节能和排放的环保需求，研制低NOx排放的燃烧器将成为解决这些矛盾的关键因素。低NOx燃气燃烧器结构的设计对于组织燃烧、降低污染物排放尤为重要。

燃烧器的燃烧头部是整个燃烧器的关键核心部件，该部件的作用是将燃料气和助燃空气进行混合并组织燃烧，释放出热量用于实际需要。该部件的结构形式决定着燃烧过程的可靠性、稳定性，以及整个燃烧区域的速度、温度分布，这些都是影响烟气排放的关键因素。

现有燃烧器的燃烧方式分为预混燃烧和扩散燃烧。目前市场上大部分采用的是扩散式燃烧。为了保证充分燃烧，燃烧器一般采用燃料与空气混合较好的设计方式，这种方式的燃烧其火焰温度高，高温区面积大，容易产生大量的 NOx。如何设计一种降低尾部烟气氧浓度、进一步降低NOx，又确保燃烧稳定、充分燃烧的燃烧头，是目前研发技术人员急需解决的问题。

对比现有专利CN108386831A，燃烧器头部结构多需要进行定制化设计，匹配现场特殊炉膛结构，或对炉膛直径、长度等尺寸有所要求，才能够达到国家或地方要求的低氮排放标准。

因此，仍然需要更加合理有效的一种通用低氮燃烧器喷头结构来组织燃烧和控制污染物排放，以实现对已有燃烧器头部结构的改造和替换。

发明内容

本发明的主要目的是，提供一种通用低氮燃烧器喷头结构，旨在更好的组织燃烧和控制污染物排放，以实现对已有燃烧器头部结构的改造和替换，实现常用锅炉燃气燃烧器通过更换局部配件降低氮氧化物排放的目的。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种通用低氮燃烧器喷头结构，包括：主燃气管、多条外围长燃料管、多条外围短燃料管以及中心火焰稳定器；所述外围长燃料管和所述外围短燃料管连接于所述主燃气管，且在周向上交替布置；所述外围长燃料管的端部设置有端部燃料喷射孔和端部燃料喷射短杆，根部设置有根部燃料喷射孔和根部燃料喷射短杆；所述外围短燃料管的端部设置有轴向燃料喷射孔，根部设置有周向燃料喷射孔；所述中心火焰稳定器设置在所述外围长燃料管的端部，所述中心火焰稳定器上设置有旋流叶片、中心孔、过渡扩口和扰流切口。

该通用低氮燃烧器喷头结构工作时，进入燃烧器的空气分为两部分，一部分空气流经所述外围长燃料管和所述外围短燃料管的外侧，同所述端部燃料喷射孔和所述周向燃料喷射孔喷出的燃料进行混合，之后进入锅炉炉膛内部燃烧；另一部分空气流经所述中心火焰稳定器，同所述端部燃料喷射短杆和所述轴向燃料喷射孔喷出的燃料进行混合，然后经过所述旋流叶片、所述中心孔和所述扰流切口的共同作用产生旋转，在锅炉炉膛内部燃烧；同时，从所述根部燃料喷射孔和所述根部燃料喷射短杆喷出的燃料同对应位置的空气接触、混合，沿所述过渡扩口的外侧进入锅炉炉膛内部燃烧。

与现有的技术相比，本发明通过将气体分级燃烧技术、内外多层旋流技术、气体引射导流技术应用到燃烧器的结构设计中，实现的有益效果包括：