CN107420892A - 一种外循环烟气回流式全预混燃烧器 - Google Patents

一种外循环烟气回流式全预混燃烧器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种外循环烟气回流式全预混燃烧器,包括一种全预混燃烧器和增加的外循环烟气回流管。全预混燃烧器包括风机、燃气管、预混腔、燃烧器燃烧头,风机上还设有风量调节装置,燃气管上还安装有燃气调节装置,燃烧器还设有点火装置,通过风量调节装置和燃气调节装置合理控制燃烧器的空气燃气混合比例;燃烧器预混腔中设有螺旋板,螺旋的旋转气流带动混合气,使燃气和空气更进一步混合的完整;燃烧器燃烧头包括金属纤维网毡、冲孔板,燃烧时火焰在金属纤维织物上方燃烧。增加的外循环烟气回流管,从锅炉炉膛外侧烟囱引出烟气回流管,通过烟气回流管引入的烟气进入燃烧器,与燃烧器风机引入的空气和燃气管引入的燃气在预混腔中混合,更进一步提高燃烧效率,降低氮氧化物排放。

Description

一种外循环烟气回流式全预混燃烧器
技术领域
[0001] 本发明属于工业锅炉或居民生活取暖用燃烧器领域,具体涉及一种外循环烟气回 流式全预混燃烧器。
背景技术
[0002] 在各个行业,燃烧化学能转化为热能的过程都离不开燃烧器,目前燃烧器的研宄 主要从燃烧器的性能和新型燃烧器的开发两个方面,以期望能改找到改善燃烧效率和燃烧 污染物排放的性能更高的燃烧器。多孔介质中的预混燃烧方式相对于传统的以自由火焰为 特征的燃烧,可以增大燃烧区域并减少污染物排放,预混燃烧方式在空气过剩系数较小的 条件下也可以达到完全燃烧,并能以对流、辐射方式均匀地进行传热,热效率较高。
[0003] 锅炉金属纤维燃烧器是一种新型表面式燃气燃烧器,具有诸多优点,如:快速反应 性、快速冷却性、形状的可变性、热膨胀的可控性、红外线辐射的特性和热效率高、低污染排 放等。红外热辐射方式是混合器在金属纤维织物内部进行燃烧,金属纤维织物被加热至白 炽状态热量以辐射方式释放;篮焰燃烧方式是混合器在织物上方燃烧,火焰呈蓝色浮在表 面上,热量以对流方式释放,由于金属纤维织物透气均匀,燃气与空气预混均匀,而且有足 够的空气供给,所以金属纤维燃烧器燃烧稳定,温度分布均匀,没有局部高温存在,抑制了 NOx和C0的生成,氮氧化物的排放非常低,是最环保的燃烧方式。
发明内容
[0004] 本发明提供了一种外循环烟气回流式全预混燃烧器,对锅炉用燃烧器,在一种金 属纤维燃烧器的基础上,对工业锅炉中的烟气余量进行循环利用,可以极大地提高燃烧器 燃烧效率。全预混燃烧器燃烧效率高、并降低NOx、C0等的生成;外循环烟气回流式燃烧器充 分、合理利用锅炉燃烧器燃烧的烟气余量,增加热效能,并极大的降低氮氧化物排放,减少 环境污染。
[0005] 一种外循环烟气回流式全预混燃烧器,包括一种全预混燃烧器和外循环烟气回流 管。
[0006] 所述全预混燃烧器,包括引入空气的风机,供应燃气的燃气管,燃气和空气进行混 合的预混腔,燃烧器燃烧头,另外,燃气管上还安装有燃气调节装置,燃烧器还设有点火装 置。
[0007] 进一步地,所述风机包括风量调节装置、伺服电机,伺服电机带动风机转动,风机 上还安装有控制风机的风压开关、PLC程控器,风量调节装置包括风门,用PLC程控器控制风 压开关和风量调节装置,风量调节装置通过风门的开度大小来调节进风量。
[0008] 进一步地,所述燃气管上还安装有燃气调节装置,燃气调节装置包括气压开关、过 滤器、调压阀和燃气阀组,气压开关控制燃气的开关,通过过滤器过滤燃气中的残余杂质, 调压阀调节进入燃烧器的燃气压力,燃气阀组还包括安全阀、小火阀、大火阀,阀组安装在 调压阀后端,通过阀组中的小火阀和大火阀控制燃气流量,从而控制燃烧器燃烧程度。
[0009] 进一步地,所述燃气空气预混腔设置在燃烧器中部位置,位于燃烧头前端,预混腔 中设有螺旋板,燃气与空气接触后在预混腔中混合,开始混合的燃气和空气沿螺旋式钢板 向后流动,螺旋的旋转气流带动混合气,使燃气和空气更进一步混合的完整。
[0010] 进一步地,所述燃烧器燃烧头,燃烧头为圆筒形,包括金属纤维网毡、冲孔板,内层 为冲孔板,金属纤维网毡包裹在冲孔板外层。
[0011] 进一步地,所述燃烧器点火装置,包括点火管、点火针、离子棒,混合充分的燃气空 气混合气进入点火管,用点火变压器控制点火针,点火针与点火管连接,点火针点火产生的 火花引燃点火管,从而使燃烧器燃烧,混合均匀、充分的混合气通过冲孔板释放,火焰在金 属纤维织物上方燃烧,故燃烧器为蓝焰燃烧方式,燃烧稳定,且氮氧化物排放较低。
[0012] 进一步地,所述燃烧器点火装置,离子棒一头与燃烧头接触,检测燃烧火焰状况; 点火装置还包括观火镜,设置在锅炉与燃烧器固定的连接法兰处,通过观火镜观测火焰燃 烧状况。
[0013] 所述外循环烟气回流管,从锅炉炉膛外侧烟囱引出烟气回流管,引入到燃烧器预 混腔前端燃气入口管后端的位置处,通过烟气回流管引入的烟气进入燃烧器,与燃烧器风 机引入的空气和燃气管引入的燃气在预混腔中混合,从而使锅炉烟管中出去的部分烟气能 通过烟气回流管循环利用。
[0014] 进一步地,所述外循环烟气回流管,还包括流量调节阀,根据燃烧器燃烧状况便于 控制调节燃气空气混合比例,此外,锅炉炉膛燃烧时为微正压,增加的外循环烟气回流管从 烟囱到燃烧器预混腔前端为微正压,不必另加调压阀。
[0015] 本发明具有以下有益效果。
[0016] 本发明一种外循环烟气回流式全预混燃烧器,安装的燃气调节装置和风量调节装 置可以合理控制空气燃气比例;预混腔中设有螺旋板,使燃气和空气混合的更充分,燃烧时 产生NOx和C0较少;全预混金属纤维燃烧器火焰在金属纤维织物上方燃烧,为蓝焰燃烧,燃 烧稳定,温度分布均匀,没有局部高温,较少会产生回火现象;增加的外循环烟气回流管,^ 环利用部分烟气,提高燃烧器燃烧效率、节约能源、降低氮氧化物的排放。
[0017] 除了上面描述的目的、特点和优点之外,本发明还有其它的目的、特征和优点,T 面将参照附图,对本发明作进一步详细的说明。
附图说明
[0018] 构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解,本发明的示意性实 施例及其说明用于解释本发明,并不构成对本发明的不当限定。在附图中。 b
[0019] 图1是本发明结构示意图。
[0020] 图2是本发明风机俯视图。
[0021] 图3是本发明风机跟阀组装置俯视图。
[0022] 图4是本发明螺旋板示意图。
[0023] 图5是本发明燃烧器燃烧头示意图。
[0024] 附图中的附图标记所代表的结构如下: 1-风机,2_燃气调节装置,3_炉膛,11-风压开关,I2-风门调节装置,13-伺服电机,21_ 燃气管,22-燃烧器燃气进口,23-过滤器,24-调压阀,25-安全阀,26-小火阀,27-大^丨甸 31-烟囱,32-外循环烟气回流管,33_流量调节阀,34-连接法兰,101-预混腔,1〇2-螺旋板, 103-点火管,104-点火针,1〇5_观火镜,106-离子棒,1〇7_燃烧头,108-金属纤维网毡,109-冲孔板。
具体实施方式
[0025]下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
[0026]参照图1和图3,本发明一种外循环烟气回流式全预混燃烧器,包括全预混燃烧器 和增加的外循环烟气回流管。所述全预混燃烧器包括引入空气的风机1,供应燃气的燃气管 21,燃气和空气进行混合的预混腔1〇1,燃烧器燃烧头107,燃气管21上还安装有燃气调节装 置2,燃烧器还设有点火装置。从风机1引入的空气和从燃气管燃气进口 22引入的燃气在燃 烧器预混腔101中完全预混,预混后气体经点火装置点燃燃烧器燃烧头107。
[0027]参阅图1,燃烧器上点火装置包括点火管103,点火针104,离子棒106,经混合充分 的燃气空气混合气进入点火管103,用点火变压器控制点火针104,点火针104与点火管103 连接,点火针104点火产生的火花引燃点火管103,从而使燃烧头107燃烧。另外,离子棒106 一头与燃烧头1〇7接触,检测燃烧火焰状况,点火装置还包括观火镜105,观火镜105设置在 锅炉炉膛3与燃烧器固定的连接法兰34处,通过观火镜105观测火焰燃烧状况。
[0028]参照图2,风机1包括风量调节装置12、伺服电机13,伺服电机13带动风机1转动,风 机1上还安装有控制风机的风压开关11和PLC程控器,风量调节装置12包括风门,用PLC程控 器控制风压开关11和风量调节装置12,风量调节装置12通过风门的开度大小来调节进风 量。
[0029]参阅图1和图3,燃烧器燃气管处设置燃气调节装置2,燃气调节装置2包括过滤器 23、调压阀24和燃气阀组,燃气调节装置2上还设有气压开关,气压开关控制燃气的开关,通 过过滤器23过滤燃气中的残余杂质,调压阀24调节进入燃烧器的燃气压力,燃气阀组包括 安全阀25、小火阀26、大火阀27,阀组安装在调压阀24的后端,通过阀组中的小火阀26和大 火阀27控制燃气流量,从而控制燃烧器燃烧程度。特别参阅图3,燃烧器小流量着火燃烧时, 只需开通安全阀25、小火阀26通路;若锅炉燃烧器需满负荷燃烧时安全阀25后的小火阀26、 大火阀27通路都打开。
[0030]参阅图1,燃烧器燃气空气预混腔101设置在燃烧器中部位置,位于燃烧头107前 端,预混腔101中设有螺旋板1〇2,燃气与空气接触后在预混腔101中混合,开始混合的燃气 和空气沿螺旋式钢板102向后流动,螺旋的旋转气流带动混合气,使燃气和空气混合完整。
[0031] 参阅图4,图4为预混腔101中的螺旋板1〇2示意图,预混腔101中的混合气沿螺旋板 102位置流动,使燃气和空气完全预混,混合充分。
[0032] 参照图5,图5为燃烧器燃烧头示意图,燃烧头1〇7为圆筒形,包括金属纤维网毡 108、冲孔板109,内层为冲孔板109,金属纤维网毡108包裹在冲孔板109外层,预混腔后混合 均匀、充分的混合气通过冲孔板1〇9释放,火焰在金属纤维织物上方燃烧,燃烧器为蓝焰燃 烧方式,燃烧稳定,且氮氧化物排放较低。
[0033]继续参阅图1,一种外循环全预混式燃烧器,还包括增加的外循环烟气回流管32, 从锅炉炉膛3外侧烟囱31引出烟气回流管32,引入到燃烧器预混腔101前端燃气入口管22后 端的位置处,通过烟气回流管32引入的烟气进入燃烧器,与燃烧器风机1引入的空气和燃气 管引入的燃气在预混腔1〇1中混合,从而使锅炉烟管31中出去的部分烟气通过烟气回流管 32循环利用。外循环烟气回流管还包括流量调节阀33,根据燃烧器燃烧状况便于调节^气 空气混合比例。 ^
[0034]以上所述仅为本发明的优选实施例,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人 员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所做的任何修改、 等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1. 一种外循环烟气回流式全预混燃烧器,其特征在于:包括一种全预混燃烧器和增加 的外循环烟气回流管。 '
2. 根据权利要求1所述的全预混燃烧器,其特征在于:包括引入空气的风机,供应燃气 的燃气管,燃气和空气进行混合的预混腔,燃烧器燃烧头,另外,燃气管上还安装有燃气调 节装置,燃烧器还设有点火装置。
3.根据权利要求1所述的外循环烟气回流管,其特征在于:还包括流量调节阀,从锅炉 炉膛外侧烟囱引出烟气回流管,引入到燃烧器预混腔前端燃气入口管后端的位置处,通过 烟气回流管引入的烟气进入燃烧器,与燃烧器风机引入的空气和燃气管引入的燃气在预混 腔中混合,从而使锅炉烟管中出去的部分烟气能通过烟气回流管循环利用。
4.根据权利要求3所述的风机,其特征在于:包括风量调节装置、伺服电机,伺服电机带 动风机转动,风机上还安装有控制风机的风压开关、PLC程控器,风量调节装置包括风门,用 PLC程控器控制风压开关和风量调节装置,风量调节装置通过风门的开度大小来调节进风 量。
5. 根据权利要求3所述燃气管上还安装有燃气调节装置,燃气调节装置包括气压开关、 过滤器、调压阀和燃气阀组,气压开关控制燃气的开关,通过过滤器过滤燃气中的残余杂 质,调压阀调节进入燃烧器的燃气压力,燃气阀组还包括安全阀、小火阀、大火阀,阀组安装 在调压阀后端,通过阀组中的小火阀和大火阀控制燃气流量,从而控制燃烧器燃烧程度。
6. 根据权利要求4至5所述的燃气调节装置和风量调节装置可以合理控制空气燃气比 例。
7.根据权利要求3所述燃气空气预混腔,其特征在于:预混腔中设有螺旋板,燃气与空 气接触后在预混腔中混合,开始混合的燃气和空气沿螺旋式钢板向后流动,螺旋的旋转气 流带动混合气,使燃气和空气更进一步混合的完整。
8.根据权利要求3所述燃烧器燃烧头,其特征在于:燃烧头为圆筒形,包括金属纤维网 毡、冲孔板,内层为冲孔板,金属纤维网毡包裹在冲孔板外层。
9.根据权利要求3所述燃烧器点火装置,其特征在于:包括点火管、点火针、离子棒,混 合充分的燃气空气混合气进入点火管,用点火变压器控制点火针,点火针与点火管连接,点 火针点火产生的火花引燃点火管,从而使燃烧器燃烧;点火装置离子棒一头与燃烧头接触, 检测燃烧火焰状况;点火装置还包括观火镜,设置在锅炉与燃烧器固定的连接法兰处,通过 观火镜观测火焰燃烧状况。
10.根据权利要求1至8所述的外循环烟气回流式全预混燃烧器,全预混燃烧器安装在 微正压锅炉中,对锅炉中燃烧利用后的部分高温烟气用增加的外循环烟气回流管循环利 用,提高燃烧器燃烧效率、节约能源、降低氮氧化物的排放。
11.全预混金属纤维燃烧器火焰在金属纤维织物上方燃烧,为蓝焰燃烧,燃烧稳定,温 度分布均匀,没有局部高温,较少会产生回火现象;增加的外循环烟气回流管,使部分烟气 二次回流,循环利用部分烟气,氮氧化物排放低。
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