分级无焰低氮燃烧头.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CN107461742A(43)申请公布日2017.12.12(21)申请号201710673565.X(22)申请日2017.08.09(71)申请人苏州博墨热能产品有限公司地址215505江苏省苏州市常熟市高新技术产业开发区黄浦江路59号4幢(72)发明人王磊(74)专利代理机构无锡市大为专利商标事务所(普通合伙)32104代理人时旭丹张仕婷(51)Int.Cl.F23D14/22(2006.01)F23D14/70(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图2页(54)发明名称分级无焰低氮燃烧头(57)摘要分级无焰低氮燃烧头，属于工业燃烧器和锅炉技术领域。本发明包括风管、燃气管、连接法兰、点火装置和离子感应针；所述燃气管设置于风管内部，两者通过连接法兰连接；所述风管、燃气管之间还设有点火装置和离子感应针。本发明制备所得的分级无焰低氮燃烧头，燃烧时可以有效地将NOx与CO排放降低到10ppm以下，同时能够保持燃烧的稳定性。CN107461742ACN107461742A权利要求书1/1页1.分级无焰低氮燃烧头，其特征是：包括风管（1）、燃气管（2）、连接法兰（3）、点火装置（4）和离子感应针（5）；所述燃气管（2）设置于风管（1）内部，两者通过连接法兰（3）连接；所述风管（1）、燃气管（2）之间还设有点火装置（4）和离子感应针（5）。2.如权利要求1所述分级无焰低氮燃烧头，其特征是：所述风管（1）包括外风管（1-1）和内风管（1-2），内风管（1-2）一侧设有挡板（1-3）；所述外风管（1-1）和内风管（1-2）之间为中空形成风筒。3.如权利要求1或2所述分级无焰低氮燃烧头，其特征是：所述燃气管（2）穿过连接法兰（3）和挡板（1-3）之后，置于内风管（1-2）中。4.如权利要求3所述分级无焰低氮燃烧头，其特征是：所述燃气管（2）焊接在挡板（1-3）上。5.如权利要求1或2所述分级无焰低氮燃烧头，其特征是：所述点火装置（4）位于燃气管（2）上方，固定于连接法兰（3）和挡板（1-3）之间；所述离子感应针（5）位于燃气管（2）下方，固定于连接法兰（3）和挡板（1-3）之间。6.如权利要求5所述分级无焰低氮燃烧头，其特征是：所述点火装置（4）为高压脉冲点火器。7.如权利要求1或2所述分级无焰低氮燃烧头，其特征是：所述内风管（1-2）上设有若干个空气喷流孔（6）；所述燃气管（2）上设有若干个燃气喷流孔（7）。8.如权利要求7所述分级无焰低氮燃烧头，其特征是：所述空气喷流孔（6）孔径为10mm-40mm，燃气喷流孔（7）孔径为1mm-4mm；所述空气喷流孔（6）和燃气喷流孔（7）的孔径根据需要针对空气过量系数进行阶梯式调整。2CN107461742A说明书1/5页分级无焰低氮燃烧头技术领域[0001]本发明涉及一种低氮氧化物排放的燃烧装置，具体涉及一种分级无焰低氮燃烧头，属于工业燃烧器和锅炉技术领域。背景技术[0002]根据2014年全国燃气工业锅炉的检测统计分析结果，其中NOx排放质量浓度小于等于200mg/m3的锅炉仅占35%，中国特种设备检测研究院对在中国销售的37个不同型号燃烧器（含油气两用）的NOx排放检测发现，燃烧器在合理使用状态下的NOx排放浓度为54~184mg/m3，均值浓度为116mg/m3。以上的工业锅炉燃烧器多采用传统的、强制送风、扩散式的燃烧方式，该类型燃烧器的主要目的是燃尽和安全，很少有对NOx排放做相应措施。[0003]对燃烧头进行一些改进，例如增加一些与空气流动方向垂直的燃气喷嘴，欧美一些国家的燃烧器可以达到80mg/m³以下的NOx排放。[0004]现今，对于一些地区30mg/m³以下NOx排放的环保要求，已经出现并被采用的主要技术路线包括分级燃烧、预混燃烧、烟气再循环、多孔介质催化燃烧和无焰燃烧：（1）燃料分级燃烧或空气分级燃烧：空气分级燃烧（如图2所示）第一级是富燃料燃烧，在第二级加入过量空气，为贫燃燃烧，两级之间加入空气冷却以保证燃烧温度不至于太高。燃料分级燃烧（如图3所示）与空气分级燃烧正好相反，第一级为燃料稀相燃烧，而在第二级加入燃料使得当量比达到要求的数值。这两种方法最终将会使整个系统的过量空气系数保持一个定值。该技术系统较复杂，且也没有消除火焰的高温区域。[0005]（2）贫燃预混燃烧技术：预混燃烧是指在混合物点燃之前燃料与氧化剂在分子层面上完全混合，其工艺流程如图4所示。对于控制NOx的生成，这项技术的优点是可以通过当量比的完全控制实现对燃烧温度的控制，从而降低热力型NOx生成速率，在有些情况下，预混燃烧和部分预混燃烧可比非预混燃烧减少85%-90%的NOx生成。另外，完全预混还可以减少因过量空气系数不均匀性所