一种多孔介质引射式烟气加热低氮燃烧器

技术领域

本发明涉及引射式燃烧器的技术领域，具体涉及一种多孔介质引射式烟气加热低氮燃烧器。

背景技术

引射器是一种没有运动部件仅需要简单的喷管与管道的流体混合装置，主要用于两股压力不同的流体的相互混合、动量交换。其原理是利用高压流体流经喷嘴产生文氏效应，即工作流体经过喷嘴后，压力能转换成动能形成高速射流，在吸入室产生负压卷吸周围的被引射流体，进而在混合室里混合形成单一的均匀的混合流体，最后经过扩压段减速增压使混合流体具有一定的背压喷出。

随着环保标准的日益提高，要求排放NOx降低到30mg/Nm

发明内容

基于上述表述，本发明提供了一种多孔介质引射式烟气加热低氮燃烧器，通过在扩压口内设置铺设有金属纤维层的多孔板，利用多孔介质的表面燃烧技术，以使燃烧过程中温度分布更为均匀，同时有效降低燃烧过程中产生的热力型氮氧化物，从而使得燃烧更加低氮环保。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种多孔介质引射式烟气加热低氮燃烧器，包括引射器本体、燃气喷嘴和多孔板，所述引射器本体包括吸入室、混合室和扩压口；所述吸入室的出口连通所述混合室的入口，并且所述吸入室的截面积从入口向出口逐渐减小；所述混合室的出口连通所述扩压口的入口，并且所述扩压口的截面积从入口向出口逐渐增大；所述燃气喷嘴安装在所述吸入室，用于向所述引射器本体内喷入高压燃气；所述多孔板安装在所述扩压口内，所述多孔板的四周均固定于所述扩压口内壁，并且所述多孔板远离所述混合室的一面上铺设有有金属纤维层。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述引射器本体安装在烟道内，所述吸入室、所述混合室和所述扩压口沿烟气的移动方向依次设置，用于直接利用待加热的所述烟气助燃。

进一步的，所述多孔板的中心处向远离所述混合室的方向凸起，使所述多孔板呈球冠状。

进一步的，所述多孔板靠近所述混合室的一侧中心处设置有钝体，所述钝体呈锥形，所述钝体的端部倒圆角并伸入所述混合室的出口端。

进一步的，所述多孔板的孔隙率为25％～50％。

进一步的，所述扩压口设置有至少一个镂空的风环，所述风环均设置于所述多孔板远离所述混合室的一侧，并且所述风环沿所述扩压口的轴向依次设置。

进一步的，所述混合室的截面积从入口至出口先逐渐减小再逐渐增大。

与现有技术相比，本申请的技术方案具有以下有益技术效果：

1、本发明在扩压口内设置铺设有金属纤维层的多孔板，利用多孔介质的表面燃烧技术，以使燃烧过程中温度分布更为均匀，同时有效降低燃烧过程中产生的热力型氮氧化物，从而使得燃烧更加低氮环保；

2、通过利用待加热的烟气直接助燃，有效降低烟气中CO的含量。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种多孔介质引射式烟气加热低氮燃烧器的结构示意图；

图2为图1中A区域的局部放大示意图；

图3为多孔板不铺设金属纤维层时燃烧试验的等温线图；

图4为多孔板铺设金属纤维层时燃烧试验的等温线图；

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、引射器本体；11、吸入室；12、混合室；13、扩压口；14、风环；2、燃气喷嘴；3、多孔板；31、金属纤维层；32、钝体；4、烟道。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，空间关系术语例如“在...下”、“在...下面”、“下面的”、“在...之下”、“在...之上”、“上面的”等，在这里可以用于描述图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。应当明白，除了图中所示的取向以外，空间关系术语还包括使用和操作中的器件的不同取向。例如，如果附图中的器件翻转，描述为“在其它元件下面”或“在其之下”或“在其下”元件或特征将取向为在其它元件或特征“上”。因此，示例性术语“在...下面”和“在...下”可包括上和下两个取向。此外，器件也可以包括另外地取向(譬如，旋转90度或其它取向)，并且在此使用的空间描述语相应地被解释。

一种多孔介质引射式烟气加热低氮燃烧器，包括引射器本体1、燃气喷嘴2和多孔板3。其中引射器本体1安装在烟道4内，利用烟道4内待加热的烟气直接助燃，不仅节省助燃成本，还能有效降低烟气中的CO含量。

引射器本体1包括吸入室11、混合室12和扩压口13，吸入室11、混合室12和扩压口13沿烟道4内烟气的流向依次设置，吸入室11的入口连通混合室12的出口，混合室12的出口连通扩压口13的入口，烟气从吸入室11进入引射器本体1，最后从扩压口13被排出。从入口至出口的方向上，吸入室11的截面积逐渐减小，混合室12的截面积先缓慢减小再缓慢增大，扩压口13的截面积逐渐增大。

燃气喷嘴2安装在吸入室11处，沿吸入室11的轴心线伸入吸入室11，将高压燃气喷入引射器本体1中。

多孔板3安装在扩压口13内，并且多孔板3的四周边沿均固定于扩压口13的内壁。本实施例中，多孔板3的孔隙率为25％～50％。多孔板3的中心处向远离混合室12的方向凸起，使多孔板3呈球冠状，使烟气能够更均匀地从多孔板3的孔隙中喷出。另外，多孔板3靠近混合室的一侧中心处设置有钝体32，钝体32呈锥形，钝体32的端部倒圆角并伸入混合室12的出口端。

多孔板3远离混合室12一侧还铺设有金属纤维层13。

本实施例利用燃气喷嘴2喷出的高压燃气作为引射气体，将烟道4中的烟气吸入吸入室11，高压燃气和烟气进入混合室12后混合并加速，进一步将烟道4中的烟气吸入。之后，高压燃气和烟气的混合气体通过钝体32并二次加速，最终经过多孔板3的孔隙并被点燃。

优选的，扩压口13上设置有至少一个镂空的风环14，风环14均设置于多孔板3远离混合室12的一侧，并且风环14沿扩压口13的轴向依次设置，用于实现烟道4内烟气的二次吸入。

图3为多孔板不铺设金属纤维层时燃烧试验的等温线图，图4为多孔板铺设金属纤维层时燃烧试验的等温线图。从图中可以看出，铺上金属纤维之后，由于其多孔介质特性的存在，会使得燃气均匀分布于材料表面，燃烧高温区域更加分散，最高温度更低，从而降低了热力型氮氧化物的生成，此外火焰相对更短火焰刚度更强，燃烧过程中燃烧状态更加稳定，不易熄灭。

因此，本发明通过在扩压口13内设置铺设有金属纤维层的多孔板3，利用多孔介质的表面燃烧技术，以使燃烧过程中温度分布更为均匀，同时有效降低燃烧过程中产生的热力型氮氧化物，从而使得燃烧更加低氮环保。另外，通过利用待加热的烟气直接助燃，不仅节省助燃成本，还能有效降低烟气中CO的含量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。