技术摘要：
本发明涉及一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器及其工作方法，属于燃烧器技术领域。它将燃料气和空气分级，并将燃烧器前移一段距离，一级燃料气和空气混合后形成一级混合气，通过一级喷头进入燃烧室，在燃烧器出口处的中心区域形成富燃料区，燃烧形成的烟气因压差作  全部
背景技术：
氮氧化物（NOx）包括多种化合物，而在高温燃烧条件下，NOx主要以NO的形式存在， NO在大气中极易与空气中的氧发生反应，生成NO2。在空气中的NO和NO2通过光化学反应，相 互转化而达到平衡，同时在温度较大或有云雾存在时，NO2进一步与水分子作用形成硝酸， 从而进一步易形成酸雨；而裂解炉的燃烧器由于炉膛内为高温环境，其氮氧化物的排放超 过国家环保的排放要求，所以设置一种侧壁燃气燃烧器使氮氧化物的排放降低是急需的。 随着环保要求的不断提高和一些新标准的执行，致使大批低氮燃烧技术运用而 生。这些新型的燃烧技术主要有：分级燃烧技术、浓淡燃烧和烟气再循环等技术。其中，烟气 再循环技术可降低NOX的生成达20%～70%，是对NOX生成的抑制效果最明显的一种技术，从而 引发了学术界和工业界的大量关注。 烟气再循环技术主要是通过降低整个燃烧环境的含氧量，以实现低NOx排放的目 标。细分为烟气外循环技术和烟气内循环技术两种。烟气外循环燃烧技术是通过将尾部低 温烟气送入燃烧器重新参与燃烧过程，从而实现低氮燃烧的一门技术。而烟气内循环燃烧 技术主要是依靠燃气高速射流卷吸高温烟气，产生强内回流，使炉膛内部分烟气直接在燃 烧器内再循环，降低燃烧温度，从而达到低氮燃烧的目的。 专利公开号为CN206419951U的中国专利公开了一种裂解炉用侧壁低氮氧化物燃 气燃烧器。其中，燃气喷枪及一次风筒固定在底盘上，燃气喷枪设置在一次风筒内并位于轴 线上；其在一次风筒的端部连接分配板；所述的燃气喷枪端部的燃气喷嘴上设计有一次燃 气喷孔和二次燃气喷孔；其中，一次燃气喷孔位于分配板内部，二次燃气喷孔从分配板前端 伸出；在底盘与一次风筒入口之间设有一次风门；在一次风筒外套有二次风筒，二次风筒入 口处设有二次风门。 上述专利将燃气分级，一次燃气与一次助燃风混合后为过氧量预混燃烧获得一次 火焰烟气，二次燃气与炉内烟气掺混后在与一次火焰烟气中的残氧燃烧，最终达到降低火 焰最高温度，实现燃烧器的低氮氧排放。 但其低氮氧排放的标准仅低于80ppm，因此寻求更低排放量的侧壁燃气燃烧器结 构以及其工作方法是社会迫切需求的。
技术实现要素：
本发明的目的是为了解决上述背景问题中提出的问题，提供一种负压自吸式烟气 内循环的低氮燃烧器及其工作方法，它结构合理，能够实现氮氧化物低排放，且其氮氧化物 排放小于30ppm。 本发明的目的是这样实现的：一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器，其特征 3 CN 111594832 A 说　明　书 2/4 页 在于：包括大盖板、燃料喷嘴、小盖板、二级燃料管、一级喷头和二次风筒； 所述大盖板上设置有空气调节杆，所述大盖板和小盖板之间还设有一次风门，所述一 次风门连接到空气调节杆，并通过空气调节杆调节一次风门和小盖板的间距，所述燃料喷 嘴设置在小盖板上并位于轴线上； 所述一级喷头设置在引射器的端部并嵌套在二级燃料管上，所述二级燃料管设置在引 射器内并位于轴线上方，所述二次风筒嵌套在引射器上； 所述二级燃料管的出口端部设置有非均匀分布的多个二级燃料气喷嘴； 所述引射器出口端部设置有烟气内循环通道。 所述进气管插入燃料喷嘴内。 所述二级燃料管的出口端外侧设置有3个二级燃料气喷嘴，所述二级燃料气喷嘴 从二级燃料管前端伸出，位于二级燃料管上； 所述二级燃料气喷嘴为3个反重力向上的圆孔，与引射器轴线的夹角为70°，夹角间距 为45°，圆孔直径为1.6mm。 所述烟气内循环通道的入口宽度为4.8mm。 一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器的工作方法，如下： 将负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器固定在裂解炉上，并加深燃烧器在炉膛内的安 装位置，燃烧器在炉膛内加深1  m； 一级空气和燃料气在引射器前部区域混合后形成一级混合气，一级混合气通过一级喷 头进入燃烧室，在燃烧器出口处的中心区域形成富燃料区； 接着燃烧形成的烟气因压差作用进入一级混合气通道与未燃烧的氧气混合，共同进入 燃烧室，从而引起烟气内循环作用，并在火焰根部与预混气混合后或直接冷却火焰锋面； 二级燃料气从二级燃料气喷嘴进入燃烧室，并利用其喷射速度卷吸炉膛烟气，加强烟 气内循环作用；同时二次风筒喷射出二级空气，在富燃料区的燃料气燃烧后逐步与之混合， 且二级空气量小，与燃料气混合慢，减缓燃料气的着火燃烧，从而完成全部燃烧。 相比于现有技术，本发明具有以下优点： 一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器，合理应用了燃料分级、空气分级、烟气内循 环等方法，助燃空气分两级，燃料气分两级，助燃空气和分级燃料间隔布置； 一级混合气在燃烧器出口的中心区域形成富燃料区，即还原性气氛； 二级燃料气从二级燃气喷嘴喷出，补充富燃料区的燃料气并使燃料气在此进行欠氧燃 烧，以此降低燃烧温度和速度； 在富燃料区燃烧后的燃料气逐步与周围富氧的二级空气混合，由于二级空气量小，与 燃料气混合慢，减缓了燃料气的着火燃烧，实现完全燃烧的同时达到了低NOx排放的目标。 附图说明 图1为现有技术下侧壁燃烧器温度分布云图。 图2为本发明一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器的温度分布云图。 图3为本发明一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器的整体结构示意图。 图4为本发明一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器的二级燃料管结构图。 图5为本发明一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器的二级燃料管的A向结构 4 CN 111594832 A 说　明　书 3/4 页 示意图。 图6为本发明一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器的二级燃料管的B向结构 示意图。 图7为本发明一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器的烟气内循环通道的具体 结构示意图。 图8为本发明一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器的工作原理示意图。 图9为本发明一种负压自吸式烟气内循环的低氮燃烧器与现有燃烧器的NOX排放 量的对比图。 其中：1、大盖板；2、燃料喷嘴；3、一次风门；4、进气管；5、空气调节杆；6、开销口；7、 小盖板；8、引射器；9、二级燃料管；10、烟气内循环通道；11、一级喷头；12、二级燃料气喷嘴； 13、二次风筒。