[发明专利]一种非预混燃烧和预混燃烧相结合的新型超低氮燃烧装置

摘要

本发明涉及一种非预混燃烧和预混燃烧相结合的新型超低氮燃烧装置，包含有燃烧器外壳、空气通道、燃气通道、喷射机头、烟气/空气混合气进口段、预混混合器、非预混用燃气进气口和预混用燃气进口，喷射机头为非混合型，内设有常规低氮技术基本配置，燃气区分为非预混用和预混用二种，采用先在预混混合器内混合构成内含有预混用燃气、助燃空气和循环烟气的综合混合气，经空气通道送至喷射机头，非预混用燃气通过燃气通道送至喷射机头，综合混合气和非预混用燃气由喷射机头分别送入炉膛，在炉膛内执行基于全预混燃烧模式基础上的非预混燃烧，将两种燃烧模式有机结合，构筑的新型燃烧器集中了两种燃烧方式的优点，且突破了预混燃烧器的功率限值，提高了工作适用面，有很强的实用性。

主权项

一种非预混燃烧和预混燃烧相结合的新型超低氮燃烧装置，主体包含有燃烧器外壳（1）、空气通道（2）、燃气通道（3）和喷射机头（4），其特征在于：所用的燃气区分为非预混用燃气和预混用燃气两种，新型超低氮燃烧装置中还包含设置有烟气/空气混合气进口段（5）、预混混合器（6）、非预混用燃气进气口（7）和预混用燃气进口（8），其中：所述的烟气/空气混合气进口段（5）的前端与所述的预混混合器（6）的尾端相衔接、并与预混混合器（6）、空气通道（2）和喷射机头（4）按气流方向同轴依次设置；所述的燃气通道（3）主体设置在空气通道（2）内，由进气端口（31）、出气端口（32）和中间管道（33）构成，其进气端口（31）固定伸置在空气通道（2）的壁体外表面上，充任所述的非预混用燃气进气口（7），其出气端口（32）位于所述的喷射机头（4）内；所述的烟气/空气混合气进口段（5）具有将已经混合均匀的再循环烟气和助燃空气的混合气输向预混混合器（6）的功能；所述的预混混合器（6）的腔壁上固定设置有所述的预混用燃气进气口（8），其尾端与所述的烟气/空气混合气进口段（4）的前端相衔接，其前端与所述的空气通道（2）的尾端相衔接，具有接收来自所述的烟气/空气混合气进口段（5）的混合气和来自所述的预混用燃气进气口（8）的预混用燃气、并将两者充分混合构成内含有预混用燃气、循环烟气和助燃空气组分的综合混合气，再通过空气通道（2）将所述的综合混合气输向喷射机头（4）内的功能；所述的喷射机头（4）为非预混型，内部包含设置有基于燃料分级、气体分级、浓淡燃烧等低氮燃烧技术机理布设的常规低氮燃烧器的燃气喷口、供气通道、气枪和稳焰装置，具有执行将来自所述的燃气通道（3）的非预混用燃气和来自预混混合器（6）的综合混合气分别以燃料分级、气体分级、浓淡燃烧布局的常规喷射形式送入炉膛的功能；工作时，所述的由预混用燃气进口（8）送入的预混用燃气进入预混混合器（6）后与来自烟气/空气混合气进口段（4）的所述的混合气充分混合、构成内含有预混用燃气、助燃空气和循环烟气组分的综合混合气，并经所述的空气通道（2）进入喷射机头（4）中，综合混合气经供气通道直接送入炉膛中燃烧，执行预混型燃烧模式；所述的由非预混用燃气进气口（7）送入的非预混用燃气通过燃气通道（3）送入到喷射机头（4）中后直接由内设的燃气喷口或喷枪按需分级喷射入炉膛，之后再与由供气通道直接送入的综合混合气相混燃烧，此时的综合混合气充任了非预混燃烧器中助燃空气的角色，执行的是非预混燃烧工作模式，但基于所述的助燃空气已由执行预混型燃烧模式的综合混合气取代，因而用以构筑的燃烧器已具有非预混燃烧和预混燃烧相结合的工作特色，兼具有全混合燃烧器和非混合燃烧器的优点；此外，由气枪输出的部分非预混用燃气执行点火燃烧作业时，点燃助燃空气为综合混合气，由于循环烟气对综合混合气中的混合用燃气、助燃空气均有稀释作用，因而在综合混合气中的含氧量总体较低，会使点火点位略有延滞，不会在稳焰装置前近距离引燃，有助于确保根部火焰的稳定，稳定的火焰根部也会位于稳焰装置下游，能避免发生回火引爆现象的发生，有利于运行安全，而且循环烟气能即时带走点火燃烧时所产生的部分热量，能确保喷射机头（4）表面喉口处温升不会太高，有利于确保燃烧器设备的工作可靠性和使用寿命，运行的安全稳定性和环保节能。