CN102494341A - 一种火筒式燃气燃烧器 - Google Patents

Abstract

为解决燃气热力设备炉膛受热不均、炉膛局部受热面过热烧损等问题，本发明提供一种火筒式燃气燃烧器，它在结构上可分为前部的进气配风装置和后部的管状燃烧室两大部分。所述前部的进气配风装置从里至外依次包括同轴的中心助燃风通道、环状燃气通道及引射风通道三部分；所述后部的管状燃烧室大体上为一尾部开口的钢制圆筒。本发明具有的优点有：强制通入的中心助燃风增加了燃气设备引射外部空气的能力，并且通过调整从中心强制给入的助燃风量可控制燃气设备总体的过量空气系数；通过改变管状燃烧室的长度和管径可有效控制气体火焰形状，实现与炉膛空间的合理匹配，避免炉膛受热不均、炉膛局部过热烧损等问题。

Description

一种火筒式燃气燃烧器

技术领域

本发明涉及一种燃气燃烧器。

背景技术

由于实际工程应用的需要，在很多燃气热力设备的设计中，炉膛被设计为了长径比较大的长形空间。而在这类燃气热力设备的应用过程中，大量出现了炉膛受热不均、炉膛局部受热面过热烧损等问题。之所以出现上述的问题，主要是因为现有的与燃气热力设备配套使用的燃气燃烧器组织长形火焰的能力较差，其组织的火焰长度太短，与炉膛的空间形状不匹配，致使火焰在炉膛内局部空间集中放热，进而导致了炉膛受热不均和炉膛局部受热面过热烧损等问题的发生。

发明内容

本发明可成功组织出长径比较大的长形火焰，与炉膛空间形成合理匹配，有效地保证气体火焰在炉膛长度方向上放热的均匀性，解决该类燃气热力设备炉膛受热不均、炉膛局部受热面过热烧损等问题。

所述目的是通过如下方案实现的：

本发明的火筒式燃气燃烧器总体可分为前部的进气配风装置和后部的管状燃烧室两大部分。

前部的进气配风装置主要可分为中心助燃风通道、燃气通道及喷嘴、引射风通道三部分，其中燃气喷嘴为沿燃气通道环绕分布的一排圆孔。燃烧器运行过程中，燃气和中心助燃风皆为强制通入，利用二者射流的惯性来引射周围的空气，形成引射助燃风，即从燃烧器中心向周围依次为助燃风-燃气-助燃风。这一布置方式增大了燃气与空气的接触面积，有利于燃气与空气的混合燃烧。中心助燃风与燃气平行射流，增大了射流的刚性，有利于气体火焰在长度方向上的延伸；同时，这也增加了射流引射外部空气的能力，并且通过调整从中心强制给入的助燃风量可控制燃气设备总体的过量空气系数。

后部的管状燃烧室大体上为一尾部开口的钢制圆筒，其直径为炉膛直径的2/3～3/4，其长度为炉膛长度1/2～2/3。为了保证燃气与助燃空气的混合以及燃烧室壁面温度的均匀，在燃烧室入、出口附近的内管壁上分别设置了一环状肋板。环状肋板位于距燃烧室入、出口1/4～1/3管长位置，肋板高度为燃烧室直径的1/10～1/5。燃烧器运行过程中，燃气大部分在燃烧室内燃烧，其放热主要通过燃烧室钢制壁面以辐射方式向外释放，基本均匀地分布给炉膛的前半部分；而其余燃气则随燃烧室内的高温烟气从燃烧室尾部出口喷出，最终在炉膛空间内完成其燃烧放热过程，将热量传递给炉膛后半部分。炉膛后半部分的热量分布不如前半部分热量分布均匀，但由于燃气大部分已在燃烧室内燃烧完毕，炉膛后半部分燃气燃烧份额较少，其分布相对不均也不会导致炉膛局部过热烧损的问题。

本发明具有的优点有：强制通入的中心助燃风增加了燃气设备引射外部空气的能力，并且通过调整从中心强制给入的助燃风量可控制燃气设备总体的过量空气系数；通过改变管状燃烧室的长度和管径可有效控制气体火焰形状，实现与炉膛空间的合理匹配，避免炉膛受热不均、炉膛局部过热烧损等问题。

附图说明

附图1是本发明的结构示意图。

附图标记：1、中心助燃风通道；2、燃气通道；3、引射风入口；4、引射风通道；5、燃气进气喷嘴；6、环状肋板；7、管状燃烧室；8、炉膛。F₁为从中心强制给入的助燃风；F₂为燃气；F₃为从周围引射进入的助燃风。

具体实施方式

下面结合附图详细阐述本发明优选的实施方式。

参照图1，本发明的火筒式燃气燃烧器总体可分为前部的进气配风装置和后部的管状燃烧室两大部分。如附图所示，具体可分为1、中心助燃风通道；2、燃气通道；3、引射风入口；4、引射风通道；5、燃气进气喷嘴；6、环状肋板；7、管状燃烧室；8、炉膛。其中，管状燃烧室尺寸根据炉膛形状选取：直径为炉膛直径的2/3～3/4，长度为炉膛长度1/2～2/3；环状肋板位于距燃烧室入、出口1/4～1/3管长位置，肋板高度为燃烧室直径的1/10～1/5；燃气喷嘴为沿燃气通道环绕分布的一排圆孔，为保证燃气射流有足够的引射能力，燃气射流速度应不低于60m/s，以此为前提，可根据燃气体积流量求得燃气进气喷嘴的数量和孔径。

本发明的火筒式燃气燃烧器可成功组织出长径比较大的长形火焰，与炉膛空间形成合理匹配，有效地保证气体火焰在炉膛长度方向上放热的均匀性，解决该类燃气热力设备炉膛受热不均、炉膛局部受热面过热烧损等问题。其具体实施方式如下：燃烧器运行过程中，燃气F₂首先通过燃气通道2和燃气进气喷嘴5射入管状燃烧室7并点火燃烧，然后中心助燃风F₁通过中心助燃风通道1直流射入，与燃气F₂形成平行射流，由于二者射流的惯性，周围空气将通过引射风入口3和引射风通道4被引射进入管状燃烧室7，形成引射助燃风F₃。燃气大部分在管状燃烧室内7燃烧放热，其放热主要通过燃烧室钢制壁面以辐射方式向外释放并均匀地分布给炉膛8的前半部分。在燃烧室入、出口附近的内管壁上分别设置了一环状肋板6以保证燃气F₂、中心助燃风F₁和引射助燃风F₃的混合以及管状燃烧室7壁面温度的均匀。其余燃气则随燃烧室内的高温烟气从管状燃烧室7尾部出口喷出，最终在炉膛8空间内完成其燃烧放热过程，将热量传递给炉膛8的后半部分。

本实施方式只是对本专利的示例性说明而并不限定它的保护范围，本领域人员还可以对其进行局部改变，只要没有超出本专利的精神实质，都视为对本专利的等同替换，都在本专利的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种火筒式燃气燃烧器，其特征在于，它由前部的进气配风装置和后部的管状燃烧室两大部分组成；

所述前部的进气配风装置从里至外依次包括同轴的中心助燃风通道、环状燃气通道及引射风通道三部分，其中，环状燃气通道出口端均布有喷嘴，所述引射风通道的助燃风入口设置在管壁上；

所述后部的管状燃烧室大体上为一尾部开口的钢制圆筒。

2.根据权利要求1所述的火筒式燃气燃烧器，其特征在于所述燃气喷嘴为沿燃气通道环绕分布的一排圆孔。

3.根据权利要求2所述的火筒式燃气燃烧器，其特征在于在管状燃烧室入、出口附近的内管壁上分别设置一圈环状肋板。

4.根据权利要求3所述的火筒式燃气燃烧器，其特征在于所述环状肋板位于距燃烧室入、出口1/4～1/3管长的位置。

5.根据权利要求4所述的火筒式燃气燃烧器，其特征在于所述肋板高度为燃烧室直径的1/10～1/5。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的火筒式燃气燃烧器，其特征在于所述管状燃烧室直径为炉膛直径的2/3～3/4，其长度为炉膛长度1/2～2/3。

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