CN104266186A - 一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，包括炉膛板、点火器和燃烧室，所述燃烧室上通过管道连接有空气燃气混合器，所述空气燃气混合器上设有空气进口和第一燃气进口，所述空气进口处设有空气流量计，所述第一燃气进口处设有第一燃气阀组，所述燃烧室一侧还设有第二燃气进口，所述第二燃气进口处设有第二燃气阀组，所述第一燃气阀组包括第一燃气流量调节阀，所述第二燃气阀组包括第二燃气流量调节阀，所述空气流量计的信号发射端分别连接第一燃气流量调节阀和第二燃气流量调节阀。本发明可以实现空燃比的正确配比；从而可以确保空气和燃气充分混合，同时进行分级燃烧，使得混合气体燃烧更加充分，减少氮氧化物排放量。

Description

一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器
技术领域
本发明涉及一种燃烧器，尤其涉及一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器。
背景技术
现有燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器一般空气和燃气经过混合后送到燃烧室进行点火，而空气和燃气的混合经常会因为流向或者混合时间等原因导致混合不够充分，因此会产生燃气的浪费，而且一般预混燃烧器的混合气体中空气和燃气的比例较难控制，而且炉膛背压、烟囱阻力、抽力等外界因素也会对燃烧产生影响，从而导致燃烧不充分，增加氮氧化物的排放量。
发明内容
本发明为了解决上述现有技术存在的缺陷和不足，提供了一种可以确保空气和燃气充分混合，同时可以根据空气流量控制燃气流量，保证空气和燃气的比例合理，进行分级燃烧，使得混合气体燃烧更加充分，减少氮氧化物排放量的燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器。
本发明的技术方案：一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，包括炉膛板、设置在炉膛板上的点火器和燃烧室，所述燃烧室上通过管道连接有空气燃气混合器，所述空气燃气混合器上设有空气进口和第一燃气进口，所述空气进口处设有空气流量计，所述第一燃气进口处设有第一燃气阀组，所述燃烧室一侧还设有第二燃气进口，所述第二燃气进口处设有第二燃气阀组，所述空气进口和第一燃气进口垂直设置，所述第一燃气阀组包括第一燃气电磁阀和第一燃气流量调节阀，所述第二燃气阀组包括第二燃气电磁阀和第二燃气流量调节阀，所述空气流量计的信号发射端分别连接第一燃气流量调节阀和第二燃气流量调节阀。
本发明通过控制空气流量计给出两个单独并联的控制信号给第一燃气流量调节阀和第二燃气流量调节阀，来控制一次和二次燃烧的燃气流量，以实现空燃比的正确配比；从而可以确保空气和燃气充分混合，同时可以根据空气流量控制燃气流量，保证空气和燃气的比例合理，进行分级燃烧，使得混合气体燃烧更加充分，减少氮氧化物排放量。
本发明中一次燃烧空气过量系数α≥1.4，降低火焰锋面温度，使氮氧化物生成量≤5ppm；二次燃烧使烟气的空气过量系数≤1.15，且仍能保持超低氮氧化物排放量。
优选地，所述空气燃气混合器呈中空圆柱状，所述第一燃气进口处设有第一进燃气管，所述第一燃气阀组设置在第一进燃气管上，所述第一进燃气管端部垂直焊接有双层无缝钢管，所述第一进燃气管端部穿入空气燃气混合器内使双层无缝钢管位于空气燃气混合器中部，所述双层无缝钢管与空气燃气混合器同轴设置，外层无缝钢管与内层无缝钢管之间形成燃气通道与第一进燃气管连通，外层无缝钢管与空气燃气混合器内壁形成外风道，内层无缝钢管内部形成内风道。
该种结构使得燃气通道位于外风道和内风道之间，使得空气和燃气在空气燃气混合器中混合的更加充分可靠；本发明中外风道、内风道和燃气通道均为环状通道。
优选地，所述空气燃气混合器一侧设有离心风机，离心风机的抽风口与空气燃气混合器连通，离心风机的出风口通过管道与燃烧室连通。
该种结构使得空气和燃气在空气燃气混合器中混合更加充分可靠，同时也方便混合气体从空气燃气混合器中传送到燃烧室内。
优选地，所述燃烧室内壁上均匀分布有径向设置的布气通孔。
本发明在燃烧室内壁上径向布气通孔的设置，使得混合气进入燃烧室后有轴向力和径向力分配作用，使混合气气流产生旋转以达到混合气进一步混合的目的，使得混合气的混合更加充分彻底。
优选地，所述燃烧室上设有阻火器，阻火器为一带铁丝网的阻火管，所述阻火器固定在炉膛板上隔绝燃烧室的出气口和进气管。
本发明中阻火器的设置可以防止火焰通过燃烧室出气口串到燃烧室内与进气管连通，从而解决了燃烧回火的问题。
本发明通过控制空气流量计给出两个单独并联的控制信号给第一燃气流量调节阀和第二燃气流量调节阀，来控制一次和二次燃烧的燃气流量，以实现空燃比的正确配比；从而可以确保空气和燃气充分混合，同时可以根据空气流量控制燃气流量，保证空气和燃气的比例合理，进行分级燃烧，使得混合气体燃烧更加充分，减少氮氧化物排放量。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中第一进燃气管与空气燃气混合器的结构示意图；
图3为本发明中燃烧室内壁的结构示意图。
图中1.空气燃气混合器，2.燃烧室，3.炉膛板，4.空气流量计，5.第一进燃气管，6.离心风机，7.阻火器，8.点火器，9.外风道，10.内风道，11.燃气通道，12.第二进燃气管，13.双层无缝钢管，14.第一燃气电磁阀，15.第一燃气流量调节阀，16.第二燃气电磁阀，17.第二燃气流量调节阀，18.布气通孔，a.进风口，b.二次燃气射入方向，c.烟气方向，d.风量检测控制信号一，e.风向检测控制信号二。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细的说明，但并不是对本发明保护范围的限制。
如图1和2所示，一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，包括炉膛板3、设置在炉膛板3上的点火器8和燃烧室2，燃烧室2上通过管道连接有空气燃气混合器1，空气燃气混合器1上设有空气进口和第一燃气进口，空气进口处设有空气流量计4，第一燃气进口处设有第一燃气阀组，燃烧室2一侧还设有第二燃气进口，第二燃气进口处设有第二燃气阀组，空气进口和第一燃气进口垂直设置，第一燃气阀组包括第一燃气电磁阀14和第一燃气流量调节阀15，第二燃气阀组包括第二燃气电磁阀16和第二燃气流量调节阀17，空气流量计4的信号发射端分别连接第一燃气流量调节阀16和第二燃气流量调节阀17（通过空气流量计的空气流量信号来控制第一燃气流量调节阀和第二燃气流量调节阀来调节一次燃烧和二次燃烧采用的燃气量）。空气燃气混合器1呈中空圆柱状，第一燃气进口处设有第一进燃气管5，第一燃气阀组设置在第一进燃气管5上，第一进燃气管5端部垂直焊接有双层无缝钢管13，第一进燃气管5端部穿入空气燃气混合器1内使双层无缝钢管13位于空气燃气混合器1中部，双层无缝钢管13与空气燃气混合器1同轴设置，外层无缝钢管与内层无缝钢管之间形成燃气通道11与第一进燃气管5连通，外层无缝钢管与空气燃气混合器1内壁形成外风道9，内层无缝钢管内部形成内风道10。空气燃气混合器1一侧设有离心风机6，离心风机6的抽风口与空气燃气混合器1连通，离心风机6的出风口通过管道与燃烧室2连通。    燃烧室2上设有阻火器7，阻火器7为一带铁丝网的阻火管，阻火器7固定在炉膛板上3隔绝燃烧室2的出气口和进气管。
本发明中空气流量计为孔板流量计。
如图3所示，燃烧室2内壁上均匀分布有径向设置的布气通孔18。
本发明工作时，空气进入空气燃气混合器，通过空气流量计测出空气流量，空气流量计输出两个单独并联的空气流量检测控制信号，控制信号分别控制第一燃气流量调节阀和第二燃气流量调节阀来调节一次和二次燃烧的燃气量，实现一次燃烧空气过量系数α≥1.4，降低燃烧火焰的锋面温度，以达到降低氮氧化物排放的作用；混合气通过燃烧室进入炉膛进行二次燃烧前，形成高速旋转并流经阻火器表面的气流，促进气体混合，经二次燃烧烟气的空气过量系数α≤1.15，且仍能保持氮氧化物的超低排放量。
本发明中空气流量计、离心抽风机均为市面上采购的产品，因此并未详细描述，而空气流量计测得的空气流量信号通过信号传送线传送给燃气流量调节阀，燃气流量调节阀通过事先设定的空燃比，实现燃气流量的控制和调节；其中燃气流量调节阀也为市面上采购的具有设置功能的产品。
本发明通过控制空气流量计给出两个单独并联的控制信号给第一燃气流量调节阀和第二燃气流量调节阀，来控制一次和二次燃烧的燃气流量，以实现空燃比的正确配比；从而可以确保空气和燃气充分混合，同时可以根据空气流量控制燃气流量，保证空气和燃气的比例合理，进行分级燃烧，使得混合气体燃烧更加充分，减少氮氧化物排放量。

Claims (5)

1.一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，包括炉膛板、设置在炉膛板上的点火器和燃烧室，其特征在于：所述燃烧室上通过管道连接有空气燃气混合器，所述空气燃气混合器上设有空气进口和第一燃气进口，所述空气进口处设有空气流量计，所述第一燃气进口处设有第一燃气阀组，所述燃烧室一侧还设有第二燃气进口，所述第二燃气进口处设有第二燃气阀组，所述空气进口和第一燃气进口垂直设置，所述第一燃气阀组包括第一燃气电磁阀和第一燃气流量调节阀，所述第二燃气阀组包括第二燃气电磁阀和第二燃气流量调节阀，所述空气流量计的信号发射端分别连接第一燃气流量调节阀和第二燃气流量调节阀。
2.根据权利要求1所述的一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，其特征在于：所述空气燃气混合器呈中空圆柱状，所述第一燃气进口处设有第一进燃气管，所述第一燃气阀组设置在第一进燃气管上，所述第一进燃气管端部垂直焊接有双层无缝钢管，所述第一进燃气管端部穿入空气燃气混合器内使双层无缝钢管位于空气燃气混合器中部，所述双层无缝钢管与空气燃气混合器同轴设置，外层无缝钢管与内层无缝钢管之间形成燃气通道与第一进燃气管连通，外层无缝钢管与空气燃气混合器内壁形成外风道，内层无缝钢管内部形成内风道。
3.根据权利要求2所述的一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，其特征在于：所述空气燃气混合器一侧设有离心风机，离心风机的抽风口与空气燃气混合器连通，离心风机的出风口通过管道与燃烧室连通。
4.根据权利要求3所述的一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，其特征在于：所述燃烧室内壁上均匀分布有径向设置的布气通孔。
5.根据权利要求1所述的一种燃气分级燃烧超低氮氧化物燃烧器，其特征在于：所述燃烧室上设有阻火器，阻火器为一带铁丝网的阻火管，所述阻火器固定在炉膛板上隔绝燃烧室的出气口和进气管。
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