[实用新型]一种超低NOx燃气燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及燃气加热技术领域,特别是一种NOx排放量小于10ppm的超低NOx燃气燃烧器。

背景技术

NOx是一种重要的大气污染物，是引发酸雨的重要因素，由于它能与空气中的水汽形成胶状体，从而形成雾霾，因而也是形成PM2.5的元凶之一。随着我国对环保治理力度的加大和节能减排政策的深入,对于NOx排放量指标要求也日趋提高，已经明确不能再执行国标100ppm的要求，并对燃气锅炉提出了NOx排放小于50ppm的强制性要求，而且还提出了要在2017年前将燃气锅炉NOx排放降低到15PPM以下的目标要求。为此，业界都在积极探索实现的办法。目前国际上虽然已有NOx排放小于30ppm的燃烧器面市，而且大多是采用烟气再循环的后处理措施实现的，但由于该方法实施时耗能大，且易引起震动而带来安全隐患，故较难推广。

发明内容

本实用新型的目的是要提供一种NOx排放量小于10ppm的超低NOx燃气燃烧器。它是通过燃气分级分段配置和燃烧的方法，尽可能地有效利用工业锅炉炉膛空间中的火焰，降低火焰平均温度和峰值温度，并使之形成烟气内循环实现的。

本实用新型的超低NOx燃气燃烧器主体包括中心筒、旋流器、燃气枪组、喉口、前面板和外壳，其特征在于：所述的中心筒主体为一由中间筒腔和周围筒壁构成的圆筒体；所述的旋流器主体呈圆环状，包含有上设有中心通孔的内圆环，外径与所述的中心筒的内径嵌装相符的外圆环，和设置在内圆环的外环面与外圆环的内环面之间的弯掠状流线型叶片；所述的燃气枪组包括有喷头前端面上设置有数个燃气前喷孔A、侧面设置有数个燃气侧喷孔的若干内燃气枪，喷头前端面上设置有数个燃气前喷孔B的若干中间燃气枪，和喷头前端面上设置有数个燃气前喷孔C的若干外燃气枪；所述的喉口主体由前端部设置呈扩口状、内径大于所述的中心筒外径的圆筒体构成；所述的前面板主体呈扁平圆环状，环面上设置有若干对穿气流孔和数个外燃气枪伸置孔；所述的外壳主体由内径大于喉口的扩口状前端部外径的圆筒体构成。

在装配状态下，所述的喉口的圆筒体和外壳的圆筒体均以中心筒的轴心线为基准，同轴依次固定套设在中心筒的外围，并由中心筒的筒腔构成中心助燃空气通道，由位于中心筒外围与喉口圆筒体内壁之间的环形筒腔构成直流助燃空气通道8，由位于喉口圆筒体外围与外壳6圆筒体内壁之间的环形筒腔构成冷却空气通道，所述的旋流器固定安装设置在中心筒前端中间筒腔的近腔口位置上，所述的内燃气枪和中间燃气枪分别沿不同径位的圆环成组均布、对应设置在所述的位于中心筒筒壁外围的直流助燃空气通道内，所述的外燃气枪由所述的伸置孔限位、固定均布设置在所述的冷却空气通道内。

工作时，所述的内燃气枪、中间燃气枪和外燃气枪的喷头前端面均朝向炉膛，外燃气枪的前端喷头凸伸于前面板外侧的炉膛内；来自中心助燃空气通道的空气流经旋流器后形成向周围扩散的助燃旋流风；所述的助燃旋流风首先与由内燃气枪的侧喷孔喷出的少量燃气混合燃烧，形成中心火焰，为燃烧装置提供稳定燃烧所需要的根部热量；然后，在助燃旋流风的扩散作用下引燃由内燃气枪的前喷孔A喷射出的燃气，形成内部火焰，进而加热来自直流助燃空气通道的轴流助燃空气，并点燃由中间燃气枪的前喷孔B喷射出的燃气；最后，在喉口端口的扩散作用下点燃由喷头位于前面板外侧炉膛内的外燃气枪的前喷孔C喷射出的燃气，并与由喉口扩散出来的直流助燃空气及由内燃气枪的前喷孔A喷出的燃气产生的所述内部火焰混合燃烧，并在由喉口扩散的直流助燃空气的射流作用下，在炉膛内形成以外燃气枪喷出的燃气为中心的数个烟气回流区，从而，使燃气处于分散状态下充分燃烧，有效稀释炉膛内的氧含量，降低NOx的排放量，实现以中间燃气枪喷出的燃气为过度的燃气分段配置和分级燃烧的功效；此外，所述的助燃旋流风具有冷却根部热量和降低中心火焰温度、有利于确保内燃气枪的可靠工作寿命的作用；所述的来自冷却空气通道的冷却空气经前面板上的若干对穿气流孔后流向炉膛，具有冷却前面板、有利于确保前面板的可靠工作寿命的作用。