一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器.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CN109442400A(43)申请公布日2019.03.08(21)申请号201810804597.3(22)申请日2018.07.20(71)申请人北京航空航天大学地址100191北京市海淀区学院路37号(72)发明人林宇震王建臣王晓峰张弛(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人杨学明卢纪(51)Int.Cl.F23D14/02(2006.01)F23D14/46(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器(57)摘要本发明提供一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器，包括燃烧器进口管、流速调节环、中心吹扫板和旋涡控制段；燃烧器伸入工业炉或者燃气锅炉的炉膛内部；从燃烧器进口管通入的空气，与从燃烧器进口管通入的气态燃料掺混后，混合气通过流速调节环后，流速很高，冲击到旋涡控制段的扩张段上，方向偏转后冲向炉膛；混合气气流与炉膛碰撞后，分成两股，一股偏转向下游，形成一个主流旋涡，另外一股沿炉膛壁面偏转向上游，形成一个上游旋涡；点火后，烟气在主流旋涡和上游旋涡的流动中，形成了烟气内循环，其使燃烧的温度降低，进而降低了燃烧器的氮氧化物的排放；本发明适用于使用气态燃料的工业炉或者燃气锅炉的燃烧器，可以降低氮氧化物的排放。CN109442400ACN109442400A权利要求书1/1页1.一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于：包括燃烧器进口管(1)、流速调节环(2)、中心吹扫板(4)和旋涡控制段(5)；燃烧器要伸入工业炉或者燃气锅炉的炉膛(8)内部，保证一定的燃烧器伸入长度(12)；中心吹扫板(4)焊接在旋涡控制段(5)上，旋涡控制段(5)与安装片(3)焊接，安装片(3)再与燃烧器进口管(1)焊接；点火电极(7)固定在点火路燃料管(6)上，整体插入到燃烧器内的安装片(3)附近，保证点火电极(7)能够工作；首先从燃烧器进口管(1)通入空气，接着给点火路燃料管(6)单独供给气态燃料，点火电极(7)工作；当点火路燃料管(6)出口形成一股点火用高温燃气后，给燃烧器进口管(1)通入气态燃料；空气与气态燃料掺混后，混合气通过流速调节环(2)后，流速很高，冲击到旋涡控制段(5)的扩张段上，方向偏转后冲向炉膛(8)；混合气气流与炉膛(8)碰撞后，分成两股，一股偏转向下游，形成一个主流旋涡(9)，另外一股沿炉膛(8)壁面偏转向上游，形成一个上游旋涡(10)；混合气离开旋涡控制段(5)后，被之前点火路产生的高温燃气点燃，主流的混合气被点燃后形成烟气，此时关闭点火电极(7)和点火路燃料管(6)的气态燃料；烟气在主流旋涡(9)和上游旋涡(10)的流动中，形成了烟气内循环。2.根据权利要求1所述的一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于：所述燃烧器伸入长度(12)与燃烧器进口管(1)的外环直径即燃烧器进口管外直径(14)的比例范围为1～2；燃烧器进口管外直径(14)与炉膛(8)的中间直径即炉膛中径(11)的比例为0.2～0.5。3.根据权利要求1所述的一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于：所述旋涡控制段(5)的直段长度即旋涡控制段直段长度(15)，与其扩张段的轴向长度即旋涡控制段锥段长度(16)的比例为0.5～1。4.根据权利要求1所述的一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于：所述旋涡控制段(5)的最外环直径即旋涡控制段外直径(13)与燃烧器进口管外直径(14)的比例为1～2。5.根据权利要求1所述的一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于：所述旋涡控制段(5)的总长度，即旋涡控制段直段长度(15)与旋涡控制段锥段长度(16)的和，与燃烧器进口管外直径(14)的比例为1～3。6.根据权利要求1所述的一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器，其特征在于：所述点火电极(7)通过与安装片(3)保持2～5mm的间距，来保证点火电极(7)能够工作。2CN109442400A说明书1/3页一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器技术领域[0001]本发明涉及一种驻涡式烟气内循环低氮燃烧器，特别涉及一种使用气态燃料的燃烧器，适用于使用气态燃料的工业炉或者燃气锅炉，其能够使烟气内循环，降低氮氧化物的排放。背景技术[0002]目前首都北京受雾霾的影响一年比一年严重，前期对北京的燃煤锅炉进行全面的改造，以气代煤，从能源上削减污染物的排放，达到治理大气污染的的作用。燃气锅炉低氮改造，为的是减少空气中的氮氧化物气体以及水蒸气，也是北京市清洁空气行动计划中的重点工程任务。目前北京市的燃气锅炉以小型锅炉为主，10蒸吨以下约占88％，容量占比约为47％，北京市燃气锅炉产生的氮氧化物平均值约为146毫克/立方米。[0003]2015年6月10日，北京市环