CN107448938A - 一种内循环烟气回流式全预混燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内循环烟气回流式全预混燃烧器，包括混合室壳体、送风装置、燃气管、点火装置、燃烧头，混合室壳体一端与送风装置连通，另一端与燃烧头连通，燃气管与混合室壳体相贯通，送风装置中的程控设备和燃气阀组装置可以合理控制燃气和空气混合比例；混合室壳体分为预混合室和全混合室，燃气和空气在预混合室中预混合，再经全混合室充分混合；本发明还包括锅炉炉膛、内循环烟气回流管，烟气回流管安装在燃烧器内部，从燃烧器头部延伸到预混合室段，经锅炉炉膛烟道利用后的高温烟气进入烟箱，烟箱中部分烟气从导流管引入进入内循环烟气回流管，循环回流部分烟气，余下烟气从烟囱排出；内循环利用烟气余热，增加热效率，节约能源，且使烟气从烟囱中排放出的氮氧化物含量降低，有利于环境保护。
Description
技术领域
本发明涉及一种低污染排放的全预混燃烧器，特别涉及一种锅炉用高效能燃烧器。
背景技术
燃烧器是使燃料和空气一定的方式喷出混合或混合喷出燃烧的装置的統称，现有的家用燃气热水器和采暖锅炉等的燃烧器在发展中国家一般采用部分预混燃烧方式设计，但部分预混燃烧方式存在许多不足：燃气在燃烧前只混合部分空气，燃烧时还需二次空气补充，燃烧不完全；燃烧火焰温度较低，由于不完全燃烧产生较多的CO、NOx等有害气体，不符合环境保护的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效能低污染排放的全预混燃烧器，燃烧前燃气和空气可以充分混合、燃烧完全，并且实现燃气和空气的比例调节，燃料和空气在喷出燃烧前预先按比例混合，然后喷出燃烧，生成的氮氧化物含量较低。
本发明的另一目的在于对锅炉燃烧器增加了一种内循环烟气回流管，能循环利用部分烟气热能，并使烟气中的污染物排放量降低。
为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种内循环烟气回流式全预混燃烧器，包括混合室壳体、送风装置、燃气管、点火装置、燃烧头，混合室壳体一端与送风装置连通，另一端与燃烧头连通，燃气管靠近送风装置设在混合室壳体上，并与混合室壳体相贯通，从送风装置引入的空气和从燃气管送入的燃气进入混合室壳体混合；内循环烟气回流式全预混燃烧器还包括锅炉炉膛、内循环烟气回流管。
所述送风装置，包括风机座体、电机和进风口，电机和进风口设在风机座体两侧，空气从进风口进入，通过风门开度不同调节风量大小，风机座体上还包括风机开关、PLC程控器，合理控制进风量、风速。
所述燃气管，燃气管上安装有燃气阀组，燃气阀组包括过滤器、调压阀、安全阀、电磁阀，过滤器过滤进入燃烧器预混室中的燃气杂质，调压阀调节燃气压力，安全阀起保护作用，防止燃气管段压力过高时对燃气管段及燃烧器的损伤；电磁阀包括小火阀和大火阀，调节燃气量，不同通路控制燃烧器燃烧负荷的大小。
进一步地，所述混合室壳体还包括预混件，预混件设在混合室壳体内，预混件为一叶片式叶轮，多个叶片与叶片固定套管连接，叶片叶轮套在内循环烟气回流管上，用钢筋连接件固定；空气和燃气进口到预混件之间为预混合室，风机送入的高速空气引射燃气，在预混合室中预混合；预混件到燃烧头之间为全预混室，预混合气体经叶轮预混件，气流扰动混合，然后在全预混室中进行充分混合。
进一步地，所述燃烧器燃烧头与混合室壳体的一端相连通，燃烧头包括冲孔板和金属纤维网毡，冲孔板卷成圆筒形组成燃烧头内层，金属纤维网毡贴紧冲孔板包裹在冲孔板外侧，全预混室中充分混合后的燃气空气进入燃烧器头部，再经冲孔板释放为燃烧提供燃料。
进一步地，所述点火装置包括点火管、点火针、观火镜，点火针点燃火花，利用按比例调节混合的燃气空气引燃点火管，使燃烧头部着火燃烧，点火装置还包括离子棒用以检测火焰状况。
进一步地，所述全预混燃烧器用在锅炉上，锅炉还包括烟箱和烟箱上部连接的烟囱，燃烧器头部及部分混合室壳体安装在锅炉炉膛内，燃烧器与锅炉相接处用连接法兰连接。
本发明所述内循环烟气回流管，回流管安装在燃烧器内部，从燃烧器头部延伸到预混合室段，包括回流罩、滤网、导流管、压力调节阀，经锅炉炉膛烟道系统利用后的高温烟气进入烟箱，部分烟气从导流管引入进入内循环烟气回流管，循环部分回流烟气，余下部分烟气从烟囱排出。
进一步地，安装在燃烧器内部的内循环烟气回流管，在混合壳体端用预混件的叶片边缘焊接固定，在燃烧头部端用箍筋件固定焊接。
本发明的有益效果在于：
1.燃烧器混合室壳体包括预混合室和全混合室，还包括叶片式预混件，使燃气和空气混合的充分，完全预混，燃烧时不需二次空气补充，混合充分的预混气体再进入燃烧器燃烧头通过冲孔板均匀释放，使燃烧器燃烧稳定，燃烧生成的CO、NOx等有害气体减少。
2.设置的送风装置程控设备和燃气管上燃气阀组装置，可以合理控制燃气空气混合比例。
3.增加的内循环烟气回流管，引入部分锅炉烟气到燃烧器燃烧头左端混合室，烟气中未完全燃烧的成分与混合室中一次引入的空气和燃气混合，再送入燃烧头燃烧，降低燃气和空气的一次需求量，利用烟气余热，增加热效率，节约能源；部分烟气回流利用，使从烟囱中排放出的氮氧化物含量降低，有利于环境保护。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
图2为本发明安装在燃烧器上的燃气阀组俯视图。
图3-1为本发明预混腔中预混件实体图，图3-2为预混件沿管子径向示意图。
图4-1为本发明燃烧器燃烧头冲孔板局部实体图，图4-2为燃烧头结构示意图。
图5为燃烧器点火装置部件结构示意图。
图6为内循环烟气回流管示意图。
附图1至6中：
1-风机，2-燃气管，3-混合室壳体，4-炉膛，6-内循环烟气回流管，11-风量调节装置，21-燃气阀组，22-过滤器，23-调压阀，24-安全阀，25-小火阀，26-大火阀，31-预混室，32-预混件，33-全预混室，34-燃烧头，35-箍筋件，41-连接法兰，42-烟囱，43-烟箱，45-炉膛盖板，61-回流罩，62-滤网，63-导流管，64-压力调节阀，65-压力显示仪，101-点火管，102-离子棒，103-点火针，104-观火镜，105-冲孔板，106-金属纤维网毡，301-钢筋连接件，302-叶片固定套管，303-叶片。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细描述。
参考图1，一种内循环烟气回流式全预混燃烧器，包括混合室壳体3、送风装置1、燃气管2、点火装置、燃烧头34，混合室壳体3一端与送风装置1连通，另一端与燃烧头34连通，燃气管2靠近送风装置1设在混合室壳体3上，并与混合室壳体3相贯通，从送风装置1引入的空气和从燃气管送入的燃气进入混合室壳体3混合；内循环烟气回流式全预混燃烧器还包括锅炉炉膛4、内循环烟气回流管6。
参阅图1，送风装置包括风机座体1、电机、进风口，电机和进风口设在风机座体1两侧，空气从进风口进入，通过风门开度不同调节风量大小，风机座体上还包括风机开关、PLC程控器，合理控制进风量、风速。
参阅图1，燃烧器头部34及部分混合室壳体3安装在锅炉炉膛4内，与燃烧器连接侧的锅炉炉膛盖板45处预留有燃烧器安装口，燃烧器与锅炉炉膛盖板45相接处用连接法兰41连接。
参考图1和图2，燃气管2上安装有燃气阀组21，燃气阀组21包括过滤器22、调压阀23、安全阀24和电磁阀，过滤器22过滤进入燃烧器预混室中的燃气杂质，调压阀23调节燃气压力，安全阀24起保护作用，防止燃气管段压力过高时对燃气管段及燃烧器的损伤；电磁阀包括小火阀25和大火阀26，通过电磁阀调节燃气量，燃烧器小火燃烧时只需开通小火阀25通路；燃烧器全负荷燃烧时小火阀25和大火阀26通路全开，不同通路控制燃烧器燃烧负荷的大小，图2中41为燃烧器混合室壳体3与锅炉炉膛盖板45处的连接法兰。
参考图3，混合室壳3还包括预混件32，预混件32安装在混合室壳体3内，预混件32为一叶片式叶轮，多个叶片303与叶片固定套管302连接，叶片叶轮套在内循环烟气回流管6上，用钢筋连接件301焊接固定；空气和燃气进口到预混件之间为预混合室31，风机送入的高速空气引射燃气，在预混合室中预混合；预混件到燃烧头之间为全预混室33，预混合气体经叶轮预混件32，气流扰动混合气体混合，然后在全预混室中进行完全混合。
参考图1和图4，燃烧器燃烧34与混合室壳体3的右侧一端相连通，燃烧头34包括冲孔板105和金属纤维网毡106，冲孔板105卷成圆筒形组成燃烧头34内层，金属纤维网毡106贴紧冲孔板105包裹在冲孔板105外侧，全预混室33中充分混合后的燃气空气进入燃烧器头部34，再经冲孔板105释放混合气体为燃烧提供燃料。
参考图5，燃烧器点火装置包括点火管101、点火针103、观火镜104，点火针103点燃火花，利用按比例调节混合的燃气空气引燃点火管101，使燃烧头部34金属纤维网毡106上部着火燃烧，观火镜104观测燃烧头部34火焰燃烧状况，点火装置还包括离子棒102，用离子棒102检测燃烧火焰，所述燃烧器点火装置安装在混合室壳体3筒体外侧与燃烧头34筒体外侧相连接处。
参考图1和图6，燃烧器筒体内安装内循环烟气回流管6，回流管6从燃烧器头部34延伸到预混室壳体段3，烟气回流管6包括回流罩61、滤网62、导流管63、压力调节阀64，经锅炉炉膛4烟道系统利用后的高温烟气进入烟箱43，部分烟气从导流管63引入进入内循环烟气回流管6，循环部分回流烟气，余下部分烟气从烟囱42排出。继续参阅图1，安装在燃烧器内部的内循环烟气回流管6，在混合壳体端3用预混件32的叶片303边缘焊接固定，在燃烧头部端34用箍筋件35固定焊接。
参阅图6，从导流管引入的回流烟气先经过滤网62过滤烟气中的微粒杂质，再通过压力调节装置中的压力调节阀64调节压力，保证烟箱导流管到内循环烟气回流管之间管内为微正压，用压力显示仪65通过远程变频可显示管内压力情况。
以上结合附图对本发明进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的实施方式仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨的情况下，还可以做出很多变形，这些均属于本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种内循环烟气回流式全预混燃烧器，包括送风装置、燃气管、混合室壳体、点火装置、燃烧头，还包括锅炉炉膛、内循环烟气回流管，其特征在于：所述混合室壳体一端与送风装置连通，另一端与燃烧头连通，燃气管靠近送风装置设在混合室壳体上，并与混合室壳体相贯通。
2.根据权利要求1所述内循环烟气回流式全预混燃烧器，其特征在于：所述送风装置，包括风机座体、电机和进风口，电机和进风口设在风机座体两侧，空气从进风口进入，通过风门开度不同调节风量大小，风机座体上还包括风机开关、PLC程控器，合理控制进风量、风速大小。
3.根据权利要求1所述内循环烟气回流式全预混燃烧器，其特征在于：所述燃气管上安装有燃气阀组，燃气阀组包括过滤器、调压阀、安全阀、电磁阀，过滤器过滤进入燃烧器预混室中的燃气杂质，调压阀调节燃气压力，安全阀起保护作用，防止燃气管段压力过高时对燃气管段及燃烧器的损伤；电磁阀包括小火阀和大火阀，调节燃气量，不同通路控制燃烧器燃烧负荷的大小。
4.根据权利要求1所述内循环烟气回流式全预混燃烧器，其特征在于：所述混合室壳体还包括预混件，预混件设在混合室壳体内，预混件为一叶片式叶轮，多个叶片与叶片固定套管连接，叶片叶轮套在内循环烟气回流管上，用钢筋连接件固定；空气和燃气进口到预混件之间为预混合室，风机送入的高速空气引射燃气，在预混合室中预混合；预混件到燃烧头之间为全预混室，预混合气体经叶轮预混件，在全预混室中进行充分混合。
5.根据权利要求1所述内循环烟气回流式全预混燃烧器，其特征在于：所述点火装置包括点火管、点火针、观火镜，点火针点燃火花，利用按比例调节混合的燃气空气引燃点火管，使燃烧头部着火燃烧，点火装置还包括离子棒用以检测火焰状况。
6.根据权利要求1所述内循环烟气回流式全预混燃烧器，其特征在于：所述燃烧器燃烧头包括冲孔板和金属纤维网毡，冲孔板卷成圆筒形组成燃烧头内层，金属纤维网毡贴紧冲孔板包裹在冲孔板外侧，全预混室中充分混合后的燃气空气进入燃烧器头部，再经冲孔板释放为燃烧提供燃料。
7.根据权利要求1所述内循环烟气回流式全预混燃烧器，其特征在于：所述内循环烟气回流管，安装在燃烧器内部，从燃烧器头部延伸到预混合室段，包括回流罩、滤网、导流管、压力调节阀，经锅炉炉膛烟道系统利用后的高温烟气进入烟箱，部分烟气从导流管引入进入内循环烟气回流管，循环部分回流烟气，余下部分烟气从烟囱排出。
8.根据权利要求7所述内循环烟气回流式全预混燃烧器，其特征在于：安装在燃烧器内部的内循环烟气回流管，在混合壳体端用预混件的叶片边缘焊接固定，在燃烧头部端用箍筋件固定焊接。
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