一种天然气低氮燃烧机燃烧头.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110285419A(43)申请公布日2019.09.27(21)申请号201910595642.3(22)申请日2019.07.03(71)申请人哈尔滨工业大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区西大直街92号(72)发明人翟明邹旬金帅张一弛董芃(74)专利代理机构哈尔滨龙科专利代理有限公司23206代理人高媛(51)Int.Cl.F23D14/06(2006.01)F23D14/64(2006.01)F23D14/46(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图1页(54)发明名称一种天然气低氮燃烧机燃烧头(57)摘要本发明公开了一种天然气低氮燃烧机燃烧头，包括三级直径不同的预燃室。所述第一级预燃室包括内，外环燃料储室。内环燃料预混之后采用多孔介质进行无焰燃烧，燃烧温度低，减少热力型氮氧化物生成。外环采用小孔轴向喷入燃料。所述第二级预燃室，在切向空气，再循环烟气组合射流和内环燃烧所排出的高温烟气的强烈混合作用下，进行均温且富燃料燃烧，保证燃料全部燃尽。所述第三级预燃室，在切向空气，再循环烟气组合射流及燃烧烟气的强烈混合下，降低稳燃温度，减少热力型氮氧化物生成。本发明的有益效果是解决目前大型工业化天然气锅炉氮氧化物排放含量高的问题。CN110285419ACN110285419A权利要求书1/1页1.天然气低氮燃烧机燃烧头其特征在于：包括三级直径不同的预燃室，第一级预燃室(1)，第二级预燃室(2)，第三极预燃室(3)；所述三级预燃室因燃烧产物逐渐增多，直径应逐级增大，且整体化学当量比等于1；所述第一级预燃室(1)包括内环燃料储室(6)，外环燃料储室(7)；所述内环燃料储室(6)采用多孔介质材料(5)进行无焰燃烧；所述外环燃料储室(7)将通过小孔(4)，(8)轴向喷入燃料；所述第一级预燃室中心处，设有旋流盲区(13)；所述第一级预燃室(1)连接第二级预燃室(2)；所述第二级预燃室(2)包括切向空气，再循环烟气组合射流管(12)，(9)；所述第二级预燃室(2)连接第三级预燃室(3)；所述第三级预燃室(3)包含切向空气，再循环烟气组合射流管(10)，(11)。2.根据权利要求1所述的天然气低氮燃烧机燃烧头其特征在于：所述多孔介质材料(5)作为点火源点燃所述内环燃料储室(6)中的燃料并进行无焰燃烧，燃烧温度低，热力型氮氧化物生成量低。3.根据权利要求1所述的天然气低氮燃烧机燃烧头其特征在于：所述内环燃料储室(6)内应通入空气与天然气的预混气体，且化学当量比应大于1，使燃料处于还原性气氛下进行均温富燃料燃烧。4.根据权利要求1所述的天然气低氮燃烧机燃烧头其特征在于：所述外环燃料储室(7)中的燃料应通过轴向燃料喷入小孔(4)，(8)喷入。5.根据权利要求1所述的天然气低氮燃烧机燃烧头其特征在于：所述第二级预燃室(2)在所述切向空气，再循环烟气组合射流管(9)，(12_射入的混合气体和所述内环燃料室(6)燃烧排出的高温烟气的强烈混合作用下，使燃料全部燃尽。6.根据权利要求1所述的天然气低氮燃烧机燃烧头其特征在于：所述第三级预燃室(3)在所述切向空气，再循环烟气组合射流管(10)，(11)射入的混合气体和所述第二级预燃室(2)排出的烟气强烈混合，降低稳燃温度，减少氮氧化物的生成。7.根据权利要求1所述的天然气低氮燃烧机燃烧头其特征在于：所述的第二级预燃室(2)，第三级预燃室(3)其燃烧过程中混合气体处在低氧分压条件下进行燃烧，以此降低燃烧温度，减少热力型氮氧化物生成。2CN110285419A说明书1/3页一种天然气低氮燃烧机燃烧头技术领域[0001]本发明涉及天然气低氮燃烧机领域，具体涉及一种天然气低氮燃烧机燃烧头。背景技术[0002]近年来，随着工业的快速发展，能源消耗过度和环境污染问题已经成为一个社会问题。为了解决这些问题，学者们已经研究和开发了各种类型的燃烧系统，并正在进行氢、太阳能和生物能源等可再生能源领域的研究。然而因化石燃料在可用性和成本上的优势，使其依然是现有燃烧技术最优的选择。而液体和固体化石燃料在经济和环境方面仍然存在问题，因此促进了天然气作为一种清洁的替代燃料在工业上的应用。天然气的主要化学成分是甲烷，是最轻的碳氢化合物燃料。因此与其他化石燃料相比，天然气的燃烧可以降低50％的污染众多周知天然气燃烧器中最主要的问题就是氮氧化物的排放问题，近年来关于NOx排放的标准越来越严格。因此低氮燃烧技术成为了研究热点。低氮燃烧技术是指通过改进燃烧设备或控制燃烧条件，降低燃烧尾气中NOx浓度的各项技术。在诸多降低天然气燃烧器的氮氧化物排放的方法中，烟气再循环技术是目前使用的最广泛的低氮燃烧技术。其中烟气再循环技术又包含两种方式，内部烟气再循环及外部烟气