CN108826295A - 圆筒形气体分配器 - Google Patents

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杨其国
邱朋华
王永堂
王辉
刘宏
刘栗
孙正路
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HARBIN ELECTRIC Co Ltd
Harbin Institute of Technology
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HARBIN ELECTRIC Co Ltd
Harbin Institute of Technology
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means

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  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
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Abstract

圆筒形气体分配器，属于气体燃烧技术领域，本发明为了解决传统分配器气体流量分配不均导致的燃烧不均，局部红外燃烧的问题。内筒安装在支撑筒内，金属纤维网覆盖在支撑筒的外表面，支撑筒的开口端通过法兰盘安装在锅炉上；内筒的开口端设有第一连接板，第一连接板内为进气通道，内筒的外壁上分布有多条分配孔带，相邻两条分配孔带的间距由开口端至封闭端依次递减；支撑筒的开口端设有第二连接板，支撑筒的内壁上设有连接座，连接座与第一连接板相配合，连接座和封闭端之间的内壁上等间距规则分布有若干溢流孔带。本发明的圆筒形气体分配器改善了气体流量分配不均导致的燃烧不均现象，降低了变负荷时进行燃烧调整的控制难度。

Description

圆筒形气体分配器
技术领域
本发明涉及圆筒形气体分配器，属于气体燃烧技术领域。
背景技术
30mg/m3的锅炉NOx排放限值逐渐成为全国氮氧化物排放新指标。面对越来越严苛的NOx排放限制，传统采用扩散式或者半预混式燃烧，同时配以烟气再循环等技术的燃气燃烧器对NOx的控制手段已经不能适用当前排放标准。针对燃气燃烧器NOx的产生机理，采用全预混燃烧的方式，搭配合理的燃烧结构，能够使NOx的排放量符合环保标准要求。
在实际操作过程中，预混气体在燃烧头表面的分布由于气体流动过程中的压降和压损并不能达到理想的均匀状态，燃烧头首尾不均的混气分布导致其表面极易呈现局部蓝焰，局部红外燃烧的现象。不同工况下较大的火焰温度差异导致燃烧头表面极易因为热量分布不均而出现温度应力等破坏，大大降低燃烧头使用寿命；同时由于温度分布的不均匀性，在变负荷调节时，还可能导致回火现象的发生，进而甚至可能出现燃烧器爆炸的极端情况。
发明内容
本发明的目的是提供圆筒形气体分配器，以解决上述问题。
圆筒形气体分配器包括内筒、支撑筒和金属纤维网；
内筒安装在支撑筒内，金属纤维网覆盖在支撑筒的外表面，支撑筒的开口端通过法兰盘安装在锅炉上；
内筒的开口端设有第一连接板，第一连接板内为进气通道，内筒的外壁上分布有多条分配孔带，相邻两条分配孔带的间距由开口端至封闭端依次递减；
支撑筒的开口端设有第二连接板，支撑筒的内壁上设有连接座，连接座与第一连接板相配合，连接座和封闭端之间的内壁上等间距规则分布有若干溢流孔带。
优选的：支撑筒为一端设有封闭端另一端设有开口端的圆筒。
优选的：内筒为两端均设有开口端的圆筒或一端设有开口端另一端为封闭端的圆筒。
优选的：第二连接板的端面上开有第二连接孔，法兰盘的端面上由外至内依次开有锅炉连接孔、燃烧器连接孔和支撑筒连接孔，第二连接孔通过第二螺栓与支撑筒连接孔相连接。
优选的：第一连接板的端面上开有第一连接孔，第一连接孔通过第一螺栓与燃烧器连接孔相连接。
优选的：第一连接板的端面上开有第一连接孔，第一连接孔通过第三螺栓与连接座相连接。
优选的：分配孔带的轴向孔节距相同，内筒筒壁上的气体分配孔沿轴向方向孔径依次减小或增大。
优选的：内筒上的分配孔带孔径相同，内筒筒壁上的气体分配孔沿轴向方向孔节距依次减小或增大。
优选的：溢流孔带错列布置。
本发明与现有产品相比具有以下效果：由于气体分配孔沿圆筒轴向孔径或孔节距是逐渐变化的，使得圆筒内压力和流出气体分配孔的预混气流量沿圆筒轴向均匀分布，从而改善了气体流量分配不均导致的燃烧不均现象，降低了变负荷时进行燃烧调整的控制难度，提高了燃气燃烧器变负荷的调节范围，延长了燃烧头使用寿命。
附图说明
图1是本发明所述的圆筒形气体分配器的结构示意图；
图2是支撑筒的半剖视图；
图3是图2的主视图：
图4是法兰盘与支撑筒的连接示意图：
图5是内筒和支撑筒的连接示意图：
图6是法兰盘的结构示意图；
图7是内筒的结构示意图。
图中：1-内筒；2-支撑筒；3-金属纤维网；4-法兰盘；11-进气通道；12-第一连接板；14-分配孔带；21-第二连接板；22-溢流孔带；23-连接座；24-第二连接孔；41-锅炉连接孔；42-燃烧器连接孔；43-支撑筒连接孔；121-第一连接孔；241-第二螺栓。
具体实施方式
下面根据附图详细阐述本发明优选的实施方式。
如图1至图3所示，本发明所述的圆筒形气体分配器包括内筒1、支撑筒2和金属纤维网3；
内筒1安装在支撑筒2内，金属纤维网3覆盖在支撑筒2的外表面，支撑筒2的开口端通过法兰盘4安装在锅炉上；
内筒1的开口端设有第一连接板12，第一连接板12内为进气通道11，内筒1的外壁上分布有多条分配孔带14，相邻两条分配孔带14的间距由开口端至封闭端依次递减；
支撑筒2的开口端设有第二连接板21，支撑筒2的内壁上设有连接座23，连接座23与第一连接板12相配合，连接座23和封闭端之间的内壁上等间距规则分布有若干溢流孔带22。
进一步：支撑筒2为一端设有封闭端另一端设有开口端的圆筒。
进一步：内筒1为两端均设有开口端的圆筒或一端设有开口端另一端为封闭端的圆筒。
进一步：第二连接板21的端面上开有第二连接孔24，法兰盘4的端面上由外至内依次开有锅炉连接孔41、燃烧器连接孔42和支撑筒连接孔43，第二连接孔24通过第二螺栓241与支撑筒连接孔43相连接。
进一步：第一连接板12的端面上开有第一连接孔121，第一连接孔121通过第一螺栓与燃烧器连接孔42相连接。
进一步：第一连接板12的端面上开有第一连接孔121，第一连接孔121通过第三螺栓与连接座23相连接。
进一步：分配孔带14的轴向孔节距相同，内筒1筒壁上的气体分配孔沿轴向方向孔径依次减小或增大。
进一步：内筒1上的分配孔带14孔径相同，内筒1筒壁上的气体分配孔沿轴向方向孔节距依次减小或增大。
进一步：溢流孔带22错列布置。
利用连接孔24支撑筒2可与法兰4相连接，也可与内筒1直接连接。若采用法兰4连接，则法兰4上开有锅炉连接孔41、燃烧器连接孔42、支撑筒连接孔43，通过支撑筒连接孔43可将法兰4与支撑筒2和包含在支撑筒2内的内筒1、金属纤维网3固定；还可以通过燃烧器连接孔42可将法兰4与内筒1固定；内筒1装配完成后可通过法兰4上的锅炉连接孔41直接固定于燃气锅炉之上，锅炉连接处所受力矩较大，考虑其强度及稳定性，需采用较多的螺栓进行固定。
预混气体通过全预混表面式燃烧机掺混结构进行均匀化掺混后，由1F方向轴向进入内筒1中，经过内筒1上的分配孔带14均匀分配后进入支撑圆筒2内，由支撑圆筒2上的溢流孔22处沿2F方向流出，最终在金属纤维网3上均匀燃烧。
本实施方式只是对本专利的示例性说明，并不限定它的保护范围，本领域技术人员还可以对其局部进行改变，只要没有超出本专利的精神实质，都在本专利的保护范围内。

Claims (9)

1.圆筒形气体分配器，其特征在于：包括内筒(1)、支撑筒(2)和金属纤维网(3)；
所述内筒(1)安装在支撑筒(2)内，金属纤维网(3)覆盖在支撑筒(2)的外表面，支撑筒(2)的开口端通过法兰盘(4)安装在锅炉上；
所述内筒(1)的开口端设有第一连接板(12)，第一连接板(12)内为进气通道(11)，内筒(1)的外壁上分布有多条分配孔带(14)，相邻两条分配孔带(14)的间距由开口端至封闭端依次递减；
所述支撑筒(2)的开口端设有第二连接板(21)，支撑筒(2)的内壁上设有连接座(23)，连接座(23)与第一连接板(12)相配合，连接座(23)和封闭端之间的内壁上等间距规则分布有若干溢流孔带(22)。
2.根据权利要求1所述的圆筒形气体分配器，其特征在于：支撑筒(2)为一端设有封闭端另一端设有开口端的圆筒。
3.根据权利要求1所述的圆筒形气体分配器，其特征在于：所述内筒(1)为两端均设有开口端的圆筒或一端设有开口端另一端为封闭端的圆筒。
4.根据权利要求1所述的圆筒形气体分配器，其特征在于：所述第二连接板(21)的端面上开有第二连接孔(24)，法兰盘(4)的端面上由外至内依次开有锅炉连接孔(41)、燃烧器连接孔(42)和支撑筒连接孔(43)，第二连接孔(24)通过第二螺栓(241)与支撑筒连接孔(43)相连接。
5.根据权利要求4所述的圆筒形气体分配器，其特征在于：所述第一连接板(12)的端面上开有第一连接孔(121)，第一连接孔(121)通过第一螺栓与燃烧器连接孔(42)相连接。
6.根据权利要求1所述的圆筒形气体分配器，其特征在于：所述第一连接板(12)的端面上开有第一连接孔(121)，第一连接孔(121)通过第三螺栓与连接座(23)相连接。
7.根据权利要求1所述的圆筒形气体分配器，其特征在于：所述分配孔带(14)的轴向孔节距相同，内筒(1)筒壁上的气体分配孔沿轴向方向孔径依次减小或增大。
8.根据权利要求1所述的圆筒形气体分配器，其特征在于：所述内筒(1)上的分配孔带(14)孔径相同，内筒(1)筒壁上的气体分配孔沿轴向方向孔节距依次减小或增大。
9.根据权利要求1所述的圆筒形气体分配器，其特征在于：所述溢流孔带(22)错列布置。
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