一种低氧低氮燃烧器的制作方法

本技术涉及一种工业燃气预混燃烧器，具体涉及一种低氧低氮燃烧器。

背景技术：

1、国家环保政策日趋严格，对锅炉氮氧化物排放要求也越来越高。对于燃气的燃烧来说，nox的生成机理主要是热力型,即当火焰温度足够高，会破坏n2共价键得到游离的n离子，与氧原子结合形成nox。针对燃气燃烧生成nox的热力型机理，现有燃烧器采用的降氮技术主要为分级扩散燃烧技术、烟气内循环技术、预混燃烧技术。

2、分级扩散燃烧技术，是通过将空气或燃料分成多路供给，将火焰燃烧区域分成多个来降低火焰温度，从而达到降低nox的目的。该技术的缺点是降氮效果有限，一般很难将nox控制在30mg/m3以下。

3、烟气内循环技术，是通过合理的内部流场设计形成特定的负压区，卷吸部分烟气参与燃烧，可以降低火焰温度以实现降低nox的目的。其缺点是参与燃烧的烟气量可控性较差，容易发生喘振，且由于烟气参与燃烧，氧分子与料接触几率降低导致燃程长、火焰尺寸增加，不利于换热。

4、预混燃烧技术，是将空气与燃料预混合均匀后进行燃烧，因混合气燃烧反应时间短，可以有效抑制nox生成。其缺点是为保证燃烧的燃程短、温度低且避免发生回火，需要供应过量的助燃空气，烟气中氧含量一般控制在6％～8％之间，过量的空气会带走大量的热量，会降低换热效率。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种低氧低氮燃烧器，用来解决现有技术中的缺点，在实现超低氮的同时降低过量空气系数，提高热效率。

2、本实用新型的技术方案如下：

3、一种低氧低氮燃烧器，包括：供风系统、主燃气喷嘴、辅燃气系统及出火头；

4、供风系统包括内风筒和外风筒，外风筒同轴套设在内风筒外；内风筒内的通道为中心燃气道，内风筒和外风筒之间的环形的预混通道，助燃风从外风筒进入预混通道，燃气与空气在预混通道内完成掺混；

5、主燃气喷嘴设置在外风筒入口处，主燃气喷嘴的进气端开口设置在外风筒外，主燃气喷嘴的另一端设置在内风筒的进气口处，所述主燃气喷嘴开设有多个用于向预混通道内喷射燃气的周向通孔，以及多个向内风筒内喷射燃气的通孔；

6、辅燃气系统，包括集气包、支管及喷嘴，且集气包与喷嘴之间通过支管相连通；

7、出火头设置在供风系统的出气端，与预混通道出口连接。

8、进一步优化的方案，所述预混通道内设置旋片。

9、进一步优化的方案，所述出火头为防回火结构出火头。优选所述出火头为多个环圈和多个止火圈互相套设组成。

10、进一步优化的方案，所述喷嘴出口端设置引射管。

11、进一步优化的方案，所述内风筒出口设置有中心出火板，出火板上开设多个通气孔。

12、进一步优化的方案，所述外风筒入口为缩口。

13、本实用新型的一种低氧低氮燃烧器的工作方法，包括如下步骤：供给助燃风，喷射燃气，风、燃混合，预混燃烧，中心稳焰，引射烟气以及补充燃烧，具体过程为：

14、步骤a供给助燃风：向供风系统内供给助燃风(助燃空气)，全部助燃风进入预混通道；

15、步骤b喷射燃气：通过主燃气喷嘴的多个周向通孔向预混通道内喷射燃气；

16、步骤c风、燃混合：助燃风与燃气在预混通道内混合，其过量空气系数α＞1.2；

17、步骤d预混燃烧：在出火头表面燃烧，由于空气相对过量，为贫燃预混燃烧，燃烧温度低、燃程短，利于抑制nox生成；

18、步骤e中心稳焰：内风筒的燃气从中心出火板的通气孔射出进行扩散燃烧，利于提高预混燃烧的稳定性；

19、步骤f引射烟气：通过辅燃气系统的多个喷嘴射出的高速射流燃气进入引射管内，烟气跟随进入引射管内混合；

20、步骤g补充燃烧：在出火头完成表面燃烧的烟气,与引射管流出的混合气进行补充燃烧，消耗掉烟气中多余的空气。

21、进一步的，所述风、燃混合，优选的，主燃气喷嘴供给的燃气量占总燃气供给量＜70％，过量空气系数α＞1.6；

22、更进一步优选，主燃气喷嘴供给的气量占总燃气供给量＜60％，过量空气系数α＞1.8。

23、本实用新型的工作原理及有益效果为：

24、1、本实用新型燃烧器火焰中心为贫燃预混燃烧，外圈惰性烟气参与燃烧，相比于采用扩散燃烧技术的燃烧器，降低了燃烧温度，能够有效抑制nox的生成。

25、2、相比于采用全预混燃烧技术的燃烧器，总过量空气系数低，过量空气系数可低于1.1，烟气中氧含量可低于3％，减少烟气热损失、提高换热效率。

26、3、预混通道为夹层通道，在其中进行风、气预混，由于狭缝的自熄效果，可以大大降低回火风险，且由于风、气配比趋近贫燃极限，进一步降低回火风险。

技术特征：

1.一种低氧低氮燃烧器，其特征在于，包括：供风系统(110)、主燃气喷嘴(120)、辅燃气系统(130)及出火头(140)；

2.根据权利要求1所述的低氧低氮燃烧器，其特征在于，所述预混通道内设置旋片(111)。

3.根据权利要求1所述的低氧低氮燃烧器，其特征在于，所述出火头(140)为防回火结构出火头。

4.根据权利要求3所述的低氧低氮燃烧器，其特征在于，所述出火头(140)为多个环圈(141)和多个止火圈(142)互相套设组成。

5.根据权利要求1所述的低氧低氮燃烧器，其特征在于，所述喷嘴(133)出口端设置引射管(134)。

6.根据权利要求1所述的低氧低氮燃烧器，其特征在于，所述内风筒(113)出口设置有中心出火板(123)，出火板(123)上开设多个通气孔。

7.根据权利要求1所述的低氧低氮燃烧器，其特征在于，所述外风筒(112)入口为缩口。

技术总结本技术的目的是提供一种低氧低氮燃烧器，用来解决现有技术中的缺点，在实现超低氮的同时降低过量空气系数，提高热效率；采用的技术方案如下：一种低氧低氮燃烧器，包括供风系统、主燃气喷嘴、辅燃气系统及出火头；供风系统包括内风筒和外风筒，外风筒同轴套设在内风筒外；内风筒内的通道为中心燃气道，内风筒和外风筒之间的环形的预混通道；主燃气喷嘴设置在外风筒入口处且进气端开口设置在外风筒外，另一端设置在内风筒的进气口处，主燃气喷嘴开设有多个用于向预混通道内喷射燃气的周向通孔，以及多个向内风筒内喷射燃气的通孔；辅燃气系统包括集气包、支管及喷嘴，且集气包与喷嘴之间通过支管相连通；出火头设置在供风系统的出气端。技术研发人员：陈令清,刘刚,周建,刘晓川,侯伟,刘永才受保护的技术使用者：深圳市佳运通电子有限公司技术研发日：20230904技术公布日：2024/3/31