CN104266187B - 一种空气燃气预混燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种空气燃气预混燃烧器，包括连接点火嘴的空气燃气混合器，所述空气燃气混合器上设有空气进口和燃气进口，所述空气进口处设有空气流量计，所述燃气进口处设有燃气阀组，所述空气燃气混合器包括依次连通的第一空气燃气混合器、第二空气燃气混合器和第三空气燃气混合器，所述空气进口和燃气进口均设置在第一空气燃气混合器上，所述第三空气燃气混合器连接点火嘴，所述空气进口和燃气进口垂直设置。本发明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，可以减少炉膛背压、烟囱阻力、抽力等外界因素对燃烧产生的影响，保证空气和燃气的比例合理，使得混合气体燃烧更加充分，减少氮氧化物排放量。

Description

一种空气燃气预混燃烧器
技术领域
本发明涉及一种燃烧器，尤其涉及一种空气燃气预混燃烧器。
背景技术
现有空气燃气预混燃烧器一般空气和燃气经过一到二次混合后送到点火嘴点火，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，使得混合气体燃烧更加充分，减少氮氧化物排放量的空气燃气预混燃烧器。
本发明的技术方案：一种空气燃气预混燃烧器，包括连接点火嘴的空气燃气混合器，所述空气燃气混合器上设有空气进口和燃气进口，所述空气进口处设有空气流量计，所述燃气进口处设有燃气阀组，所述空气燃气混合器包括依次连通的第一空气燃气混合器、第二空气燃气混合器和第三空气燃气混合器，所述空气进口和燃气进口均设置在第一空气燃气混合器上，所述第三空气燃气混合器连接点火嘴，所述空气进口和燃气进口垂直设置。
本发明采用三个空气燃气混合器和离心风机相互配合对空气和燃气进行混合，可以确保空气和燃气充分混合，同时空气流量计的设置，可以根据空气流量控制燃气流量，可以减少炉膛背压、烟囱阻力、抽力等外界因素对燃烧产生的影响，保证空气和燃气的比例合理，使得混合气体燃烧更加充分，减少氮氧化物排放量。
优选地，所述第一空气燃气混合器呈中空圆柱状，所述燃气进口处设有进燃气管，所述燃气阀组设置在进燃气管上，所述进燃气管端部垂直焊接有双层无缝钢管，所述进燃气管端部穿入第一空气燃气混合器内使双层无缝钢管位于第一空气燃气混合器中部，所述双层无缝钢管与第一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进燃气管连通，外层无缝钢管与第一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，使得空气和燃气在第一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，所述第二空气燃气混合器一侧设有离心风机，离心风机的抽风口与第二空气燃气混合器连通，离心风机的出风口通过管道与第三空气燃气混合器连通。
该种结构使得空气和燃气在第二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第二空气燃气混合器中传送到第三空气燃气混合器中。
优选地，所述第一空气燃气混合器通过一连接法兰连接在第二空气燃气混合器上方。
该种结构使得第一空气燃气混合器与第二空气燃气混合器的连接更加牢固可靠，同时两者的衔接更加直接，方便混合气的传送。
优选地，所述第三空气燃气混合器与点火嘴之间设有阻火器，阻火器为一带铁丝网的阻火管，所述阻火器与第三空气燃气混合器之间设有隔板。
本发明中点火嘴为高压电弧发生器，高压电弧发生器的位置与阻火器的出风口位置相对应；阻火器的设置解决了预混燃烧回火的问题。
优选地，所述燃气阀组包括靠近燃气进口的燃气压差阀和连接在燃气压差阀上的燃气切断阀，所述空气流量计为孔板流量计，所述燃气压差阀两侧均设有压力表。
本发明在空气燃气混合器的空气进口处设置了孔板流量计，同时在进燃气管上设置了燃气压差阀和燃气切断阀，可以根据空气流量来控制燃气流量。
本发明采用三个空气燃气混合器和离心风机相互配合对空气和燃气进行混合，可以确保空气和燃气充分混合，同时空气流量计的设置，可以根据空气流量控制燃气流量，可以减少炉膛背压、烟囱阻力、抽力等外界因素对燃烧产生的影响，保证空气和燃气的比例合理，使得混合气体燃烧更加充分，减少氮氧化物排放量；实现了燃气和空气20%~100%比调范围稳定燃烧。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明中进燃气管与第一空气燃气混合器的结构示意图；
图3为本发明中第一空气燃气混合器空气和燃气流向示意图；
图中1.第一空气燃气混合器，2.第二空气燃气混合器，3.第三空气燃气混合器，4.空气流量计，5.燃气阀组，6.离心风机，7.阻火器，8.隔板，9.外风道，10.内风道，11.燃气通道，12.进燃气管，13.双层无缝钢管，14.连接法兰，15.燃气压差阀，16.燃气切断阀。
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1-3所示，一种空气燃气预混燃烧器，包括连接点火嘴的空气燃气混合器，空气燃气混合器上设有空气进口和燃气进口，空气进口处设有空气流量计4，燃气进口处设有燃气阀组5，空气燃气混合器包括依次连通的第一空气燃气混合器1、第二空气燃气混合器2和第三空气燃气混合器3，空气进口和燃气进口均设置在第一空气燃气混合器1上，第三空气燃气混合器3连接点火嘴，空气进口和燃气进口垂直设置。第一空气燃气混合器1呈中空圆柱状，燃气进口处设有进燃气管12，燃气阀组5设置在进燃气管12上，进燃气管12端部垂直焊接有双层无缝钢管13，进燃气管12端部穿入第一空气燃气混合器1内使双层无缝钢管13位于第一空气燃气混合器1中部，双层无缝钢管13与第一空气燃气混合器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与进燃气管12连通，外层无缝钢管与第一空气燃气混合器1内壁形成外风道9，内层无缝钢管内部形成内风道10。第二空气燃气混合器2一侧设有离心风机6，离心风机6的抽风口与第二空气燃气混合器2连通，离心风机6的出风口通过管道与第三空气燃气混合器3连通。第一空气燃气混合器1通过一连接法兰14连接在第二空气燃气混合器2上方。第三空气燃气混合器3与点火嘴之间设有阻火器7，阻火器7为一带铁丝网的阻火管，阻火器7与第三空气燃气混合器3之间设有隔板8。燃气阀组5包括靠近燃气进口的燃气压差阀15和连接在燃气压差阀15上的燃气切断阀16，空气流量计4为孔板流量计，燃气压差阀15两侧均设有压力表。
本发明工作时，燃气进入第一空气燃气混合器，与空气按一定比例混合（此过程中，孔板流量计通过测得的两端空气压力P1和P2，计算出空气的流量大小；根据理论设计的空燃比得出理论燃烧的燃气量，从而计算出进燃气管中燃气压差阀两侧的燃气压力理论值P3＇和P4＇；因此可以通过燃气压差阀来调节其两侧的实际压力P3和P4符合理论值）；混合气体进入第二空气燃气混合器，再通过离心风机的抽风口进入离心风机内离心混合，再通过离心风机的出风口和管道进入第三空气燃气混合器，最后流出阻火器，通过高压电弧将混合气体点燃。
本发明采用压差计算流量的大小来实现燃气流量的控制，与传统蝶阀控制燃气流量大小的方式截然不同，控制更为精确；无论空气耗量怎么变化，比如风机转速、出口压力等因素，空气耗量和燃气耗量的比例能够一直保持最佳比例；当进燃气管中燃气压差阀两侧的燃气压力实际值P3和P4与理论值P3＇和P4＇不相符时，表明空气耗量和燃气耗量的比例不合理，可以迅速开启燃气切断阀切断燃气的供给，确保空气和燃气的混合比例合理。
本发明中第二空气燃气混合器和第三空气燃气混合器为中空管件，因此并未详细描述，点火嘴为高压电弧发生器也为常规产品，起点火过程也是常规手段，因此并未在显示在图上，也未作展开描述。
本发明采用三个空气燃气混合器和离心风机相互配合对空气和燃气进行混合，可以确保空气和燃气充分混合，同时空气流量计的设置，可以根据空气流量控制燃气流量，可以减少炉膛背压、烟囱阻力、抽力等外界因素对燃烧产生的影响，保证空气和燃气的比例合理，使得混合气体燃烧更加充分，减少氮氧化物排放量；实现了燃气和空气20%~100%比调范围稳定燃烧。

Claims (3)

1.一种空气燃气预混燃烧器，包括连接点火嘴的空气燃气混合器，所述空气燃气混合器上设有空气进口和燃气进口，其特征在于：所述空气进口处设有空气流量计，所述燃气进口处设有燃气阀组，所述空气燃气混合器包括依次连通的第一空气燃气混合器、第二空气燃气混合器和第三空气燃气混合器，所述空气进口和燃气进口均设置在第一空气燃气混合器上，所述第三空气燃气混合器连接点火嘴，所述空气进口和燃气进口垂直设置，所述燃气阀组包括靠近燃气进口的燃气压差阀和连接在燃气压差阀上的燃气切断阀，所述空气流量计为孔板流量计，所述燃气压差阀两侧均设有压力表；
所述第一空气燃气混合器呈中空圆柱状，所述燃气进口处设有进燃气管，所述燃气阀组设置在进燃气管上，所述进燃气管端部垂直焊接有双层无缝钢管，所述进燃气管端部穿入第一空气燃气混合器内使双层无缝钢管位于第一空气燃气混合器中部，所述双层无缝钢管与第一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进燃气管连通，外层无缝钢管与第一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；
所述第三空气燃气混合器与点火嘴之间设有阻火器，阻火器为一带铁丝网的阻火管，所述阻火器与第三空气燃气混合器之间设有隔板；
该燃烧器的工作过程如下：
燃气进入第一空气燃气混合器，与空气按一定比例混合，此过程中，孔板流量计通过测得的两端空气压力P1和P2，计算出空气的流量大小；根据理论设计的空燃比得出理论燃烧的燃气量，从而计算出进燃气管中燃气压差阀两侧的燃气压力理论值P3＇和P4＇；因此可以通过燃气压差阀来调节其两侧的实际压力P3和P4符合理论值；混合气体进入第二空气燃气混合器，再通过离心风机的抽风口进入离心风机内离心混合，再通过离心风机的出风口和管道进入第三空气燃气混合器，最后流出阻火器，通过高压电弧将混合气体点燃。
2.根据权利要求1所述的一种空气燃气预混燃烧器，其特征在于：所述第二空气燃气混合器一侧设有离心风机，离心风机的抽风口与第二空气燃气混合器连通，离心风机的出风口通过管道与第三空气燃气混合器连通。
3.根据权利要求2所述的一种空气燃气预混燃烧器，其特征在于：所述第一空气燃气混合器通过一连接法兰连接在第二空气燃气混合器上方。
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