一種可調隔離火焰的低NOx燃氣燃燒器的制造方法
【技術領域】
[0001 ]本實用新型涉及一種燃氣燃燒器，具體地說是低NOx燃氣燃燒器。
【背景技術】
[0002]據低NOx燃燒原理，燃氣燃燒器中的NOx來源主要是熱力型NOx。為了降低燃氣燃燒器的NOx排放量，主要的措施有兩大類:第一，盡可能降低火焰溫度，使得燃燒區域中局部溫度不超過1500C，減少熱力型NOx低生成量;第二，在主要的NOx生成區域維持還原性氣氛，使得已經生成的NOx在還原性物質的作用下被還原為無害的N2。但是，由于燃氣燃燒器的熱負荷會隨實際的需求變化，因此，燃料的投入量、空氣的投入量會變化，導致火焰長度、燃燒的高溫區域的位置也在變化，此時，要維持低NOx的燃燒條件會比較困難。因此，需要提出一種具有較為廣泛的負荷適應性的可調燃燒器，保證在燃燒器的各種熱負荷工況下，仍然能維持燃燒局部溫度低、主要燃燒區還原性氣氛的低NOx燃燒條件。
【實用新型內容】
[0003]實用新型目的:為了克服現有技術中存在的不足，本實用新型提供一種結構簡單、可調節，負荷適應性好、可廣泛應用且可以實現高效低污染燃燒的可調隔離火焰的低NOx燃氣燃燒器。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為一種可調隔離火焰的低NOx燃氣燃燒器，包括主燃氣噴嘴，在主燃氣噴嘴外部由內向外依次包圍有根部風通道、根部風風管、二次風通道以及二次風風管，在根部風通道出口處圍繞主燃氣噴嘴設有若干配風盤;在根部風風管的出口處設有一環形擴口，環形擴口由漸縮擴口和漸擴擴口構成，在環形擴口上均勻分布若干隔離火焰噴嘴。漸縮擴口的作用是引導擴口內側的根部風向集中于燃燒器軸線的中心區域流動，重點向軸線附近的燃氣供應空氣，而漸擴擴口的作用是引導擴口外側的二次風向遠離燃燒器軸線的方向流動，不要過早和中心的主燃燒區混合，在空間中形成一個有一定厚度的圓筒狀隔離區，隔離主火焰和二次風，內側漸縮擴口和外側漸擴擴口相交形成一個環形的擴口，在這個過扣縫的圓周方向上，布置一圈隔離火焰噴嘴，向隔離區噴入一定流量的燃氣，用于保持隔離區的還原性氣氛，并且實現燃料的分級燃燒。
[0005]所述主燃氣噴嘴包括一個噴嘴或多個噴嘴。
[0006]優選的，所述隔離火焰噴嘴的軸線與燃燒器軸線之間的夾角β= _45°?45°，其中負的度數表示隔離火焰噴嘴的方向指向燃燒器軸線的方向，正的度數表示隔離火焰噴嘴的方向指向遠離燃燒器軸線的方向。
[0007]優選的，所述漸擴擴口外壁與隔離火焰噴嘴軸線之間的夾角αι= 1°?89°。
[0008]優選的，所述漸縮擴口外壁與隔離火焰噴嘴軸線之間的夾角α2=1°?89°。
[0009]優選的，所述若干隔離火焰噴嘴之間的間隔角度θ= 5°?180°。
[0010]有益效果:本實用新型雙向擴口配合隔離火焰噴嘴之后，可以利用雙向擴口的隔離作用與隔離火焰燃氣流量流速之間的合理配合，在很大的負荷范圍之內調節燃氣在空間的分布，以及燃氣與空氣之間混合過程的快慢，從而滿足不同工況下低NOx燃燒的要求，以實現高效低污染燃燒。
【附圖說明】
[0011]圖1是本實用新型根部風帶有雙向擴口和隔離火焰噴嘴的燃氣燃燒器結構示意圖，其中左圖是通過軸線的剖視圖，右圖是從燃燒器噴嘴外沿軸線向內的試圖；
[0012]圖2是本實用新型根部風帶有雙向擴口和隔離火焰噴嘴的燃氣燃燒器三維結構圖；
[0013]圖3是本實用新型根部風帶有雙向擴口和隔離火焰噴嘴的燃氣燃燒器三維剖視圖；
[0014]圖4是本實用新型根部風帶有雙向擴口和隔離火焰噴嘴的燃燒器結構的一種實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本實用新型作更進一步的說明。
[0016]如圖1-3所示，在燃氣燃燒器的軸線上設置主燃氣噴嘴I，主燃氣噴嘴可以是一個，也可以是多個噴嘴，主燃燒器噴嘴I提供總燃氣量的50?90%。主燃氣噴嘴I被根部風包圍，根部風的主要作用是為主要的燃氣提供燃燒所需的第一批助燃空氣，這部分空氣占主燃氣噴嘴I中燃氣燃燒所需化學當量比空氣量的60?99% (即根部風的總過量空氣系數為0.6?
0.99)，使得根部風和燃氣形成的主燃燒區總體欠氧，形成還原性氣氛，可以遏制NOx的生成。
[0017]根部風通道3包圍在主燃氣噴嘴I外部，其出口處安裝配風盤2，配風盤2是包圍在主燃燒器噴嘴I周圍的開縫圓盤，主要功能幫助根部風和燃氣充分混合，使得燃氣可以盡快和空氣接觸并發生燃燒反應。同時，使得空氣和燃氣在中心的主燃燒區盡量分布均勻，避免局部的高濃度燃氣和高濃度氧氣區域重合形成局部高溫區，從而減少熱力型NOx的生成。
[0018]根部風通道3之外是二次風通道8，二次風通道8提供所有燃氣所需的化學當量比空氣量的I?70%，使得根部風和二次風的總過量空氣系數控制在1.01?1.1之間。根部風通道和二次風通道之間是根部風風管7，根部風風管7出口處設置一個雙向的環形擴口，該擴口同時具有內側的漸縮擴口 4和外側的漸擴擴口 6。這種雙向的擴口結構的主要目的，是在根部風和二次風之間形成一個較為穩定并且有一定寬度的隔離帶，使得二次風不要過早混入主燃燒區，在主燃燒區的空氣消耗完之后，才逐步混入燃氣進行燃燒，這會盡量保持主燃燒區和燃盡區均處于合理的氧濃度氣氛，控制NOx的生成。
[0019]而在雙向擴口的漸縮擴口4和漸擴擴口 6形成的夾角之間，又在圓周方向上均勻設置了一圈隔離火焰噴嘴5。隔離火焰噴嘴5提供的燃氣量是總燃氣量的10?50%。這一圈噴嘴向根部風與二次風之間的隔離區噴入燃氣，其主要作用有兩個:第一，保證主燃燒區和二次風區之間的隔離帶仍然有充分的燃氣供應，是還原性的氣氛;第二，實現“燃料分級”的思想，盡量把燃氣更加均勻的分配到空間中，并且，隔離火焰噴嘴5的燃氣是噴入煙氣和空氣發生交混的區域，也就是氧濃度相對不太高的區域進行燃燒，這也是一種防止熱力型NOx生成的措施。由于隔離火焰噴嘴5中的燃氣流量和流速是可調的，因此，雙向擴口之間的隔離火焰噴嘴5中的燃氣流量可用來調節燃氣在空間中的分布情況，也可以用來調節二次風和主燃燒區之間混合的早晚，從而使得整個燃燒器在負荷變化的情況下，始終在最合理的燃氣與空氣混合過程中燃燒，從而最大限度地避免NOx的生成。