CN110864288A - 一种低NOx宽扁平火焰烧嘴 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种低NOx宽扁平火焰烧嘴，属于燃气烧嘴技术领域，主要用于钢铁、有色、机械、陶瓷等行业的工业炉窑。本发明包括烧嘴壳体、烧嘴砖、燃气座端盖、燃气导管、烧嘴芯、点火装置和火焰监测装置，所述燃气座端盖安装在烧嘴壳体的一端，所述烧嘴砖安装在烧嘴壳体的另一端，所述烧嘴芯安装在烧嘴砖内，所述燃气导管的一端与燃气座端盖连接，所述燃气导管的另一端与烧嘴芯连接，所述点火装置和火焰监测装置均安装在燃气座端盖上、且点火装置与烧嘴芯连接。该低NOx宽扁平火焰烧嘴可增加火焰覆盖面，降低燃烧火焰温度，减少NOx排放，提高加热质量。

Description

一种低NOx宽扁平火焰烧嘴

技术领域

本发明涉及一种低NOx宽扁平火焰烧嘴，属于燃气烧嘴技术领域，主要用于钢铁、有色、机械、陶瓷等行业的工业炉窑。

背景技术

目前大部分直焰烧嘴火焰多为渐变的束柱状结构，此种结构火焰集中，温度分布不均匀，火焰温差大，火焰辐射面小，而且不能有效控制NOx生成，NOx排放相对较高，而宽扁平火焰烧嘴火焰温度分布均匀、火焰覆盖面大，能够改善炉温均匀性，提高加热质量，降低NOx排放，其在工业炉应用将是未来发展的趋势。

有鉴于此，在申请号为200920090438.8的专利文献中公开了低NOx排放扁平火焰燃气燃烧器。上述对比文件主要存在温度分布不均匀，火焰温差大，火焰辐射面小等缺点。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中存在的上述不足，而提供一种结构设计合理，增加火焰覆盖面，降低燃烧火焰温度，减少NOx排放，提高加热质量的低NOx宽扁平火焰烧嘴。

本发明解决上述问题所采用的技术方案是：该低NOx宽扁平火焰烧嘴，其结构特点在于：包括烧嘴壳体、烧嘴砖、燃气座端盖、燃气导管、烧嘴芯、点火装置和火焰监测装置，所述燃气座端盖安装在烧嘴壳体的一端，所述烧嘴砖安装在烧嘴壳体的另一端，所述烧嘴芯安装在烧嘴砖内，所述燃气导管的一端与燃气座端盖连接，所述燃气导管的另一端与烧嘴芯连接，所述点火装置和火焰监测装置均安装在燃气座端盖上、且点火装置与烧嘴芯连接。

进一步地，所述烧嘴壳体的内部为壳体内腔，所述烧嘴壳体的内壁设置有保温耐火衬套，所述烧嘴壳体上安装有空气入口法兰，所述空气入口法兰与烧嘴壳体之间存在空气入口腔体、且空气入口腔体与壳体内腔连通。

进一步地，所述烧嘴砖外套装有金属保护外体，所述金属保护外体上设置有安装法兰，所述烧嘴砖通过安装法兰安装在炉体上，所述烧嘴砖呈圆柱形结构或方形结构、且烧嘴砖采用耐火保温材料。

进一步地，所述烧嘴砖内设置有中心腔体通道、且中心腔体通道沿着烧嘴砖的轴线设置，所述中心腔体通道的一端呈圆柱形结构设置、且该端与壳体内腔连通，所述中心腔体通道的另一端为两侧半圆弧的狭长形结构或狭长椭圆形结构，所述中心腔体通道的一端到另一端之间为渐变结构过渡段，所述烧嘴芯安装在中心腔体通道的一端，所述中心腔体通道的另一端、和渐变结构过渡段构成空气燃气第二混合燃烧区，所述中心腔体通道的两侧各设置有一个圆柱形腔体通道。

进一步地，所述中心腔体通道的一端的直径为d，中心腔体通道的另一端长度为l；当中心腔体通道的另一端为两侧半圆弧的狭长形结构时，中心腔体通道的另一端宽度为a、中心腔体通道的另一端高度为b，当中心腔体通道的另一端为狭长椭圆形结构时，中心腔体通道的另一端长轴为a、中心腔体通道的另一端短轴为b，则 1.5d≥a≥d/3，d/4≥b≥d/12，3b≥l≥b。

进一步地，所述燃气座端盖上设置有凸台和法兰安装孔座，所述凸台上设置有燃气接口、点火安装孔和火焰监测安装孔，所述燃气导管的一端与燃气接口连通，所述点火装置和火焰监测装置分别安装在点火安装孔和火焰监测安装孔上，所述法兰安装孔座上安装有密封端盖。

进一步地，所述燃气座端盖上设置有凸台和法兰安装孔座，所述凸台上设置有燃气接口、点火安装孔和火焰监测安装孔，所述燃气导管的一端与燃气接口连通，所述点火装置和火焰监测装置分别安装在点火安装孔和火焰监测安装孔上，所述法兰安装孔座上安装有高温合金管，所述高温合金管的一端设置有高温合金管喷口，所述高温合金管喷口位于烧嘴砖内。

进一步地，所述烧嘴芯包括筒状内腔、圆柱台、燃气喷嘴、筒状壳体、端板和固定板，所述筒状壳体的内部为筒状内腔，所述筒状内腔为空气燃气第一混合燃烧区，所述固定板设置在筒状壳体的一端，所述端板设置在筒状壳体的另一端、且端板位于筒状壳体的外侧，所述圆柱台设置在固定板的一侧，所述燃气喷嘴的一端固定在圆柱台上，所述燃气喷嘴的另一端位于筒状内腔内，所述固定板上设置有多个管状喷嘴和多个透气孔，所述多个管状喷嘴和多个透气孔均呈圆周阵列排布、且管状喷嘴与透气孔交错布置，所述管状喷嘴内设置有管状喷嘴通道，所述管状喷嘴的数量为m，所述透气孔的数量为m-2，16≥m≥4，所述透气孔与筒状壳体之间的夹角为α，30°≥α≥0°。

进一步地，所述端板、固定板、圆柱台和筒状壳体为一体铸造结构。

进一步地，所述圆柱台上设置有圆柱台中心孔，所述圆柱台中心孔呈阶梯状结构设置，所述固定板的另一侧设置有固定板腔体，所述圆柱台中心孔与固定板腔体通过燃气孔连通，所述燃气孔的数量为n，16≥n≥4。

进一步地，所述燃气喷嘴内设置有燃气喷流通道，所述燃气喷嘴的一端固定在圆柱台中心孔内，所述燃气喷嘴的另一端位于筒状内腔内。

进一步地，所述筒状壳体的壁面设置有多个壳体通孔，所述多个壳体通孔呈环状均匀排布，环数为2～4环，所述壳体通孔的轴线与筒状壳体的轴线之间的夹角为β，90°≥β≥60°。

进一步地，所述端板上设置有数量为y的端板缺口或若干筛状通孔，其中y≥4。

进一步地，所述燃气喷流通道的入口端呈圆柱形结构设置，所述燃气喷流通道的出口端为两侧半圆弧的狭长形结构或狭长椭圆形结构，所述燃气喷流通道的入口端到出口端之间为渐变结构过渡段。

相比现有技术，本发明具有以下优点：该低NOx宽扁平火焰烧嘴可增加火焰覆盖面，降低燃烧火焰温度，减少NOx排放，提高加热质量。

附图说明

图1是本发明实施例1或2的低NOx宽扁平火焰烧嘴的结构示意图。

图2是本发明实施例1或2的低NOx宽扁平火焰烧嘴的结构示意图。

图3是本发明实施例1的低NOx宽扁平火焰烧嘴的结构示意图。

图4是本发明实施例2的低NOx宽扁平火焰烧嘴的结构示意图。

图5是本发明实施例1或2的烧嘴芯的结构示意图。

图6是本发明实施例1或2的烧嘴芯的结构示意图。

图7是本发明实施例1或2的端板上设置有端板缺口的烧嘴芯的左视结构示意图。

图8是本发明实施例1或2的端板上设置有筛状通孔的烧嘴芯的左视结构示意图。

图9是本发明实施例1或2的圆柱形腔体通道的结构示意图。

图10是本发明实施例1或2的圆柱形腔体通道的结构示意图。

图11是本发明实施例1或2的燃气喷流通道的结构示意图。

图12是本发明实施例1或2的燃气喷流通道的结构示意图。

图中：烧嘴壳体1、烧嘴砖2、燃气座端盖3、燃气导管4、烧嘴芯5、点火装置6、火焰监测装置7、炉体8、壳体内腔10、保温耐火衬套11、空气入口法兰12、空气入口腔体13、中心腔体通道20、金属保护外体21、圆柱形腔体通道22、安装法兰23、燃气接口30、点火安装孔31、火焰监测安装孔32、凸台33、法兰安装孔座34、密封端盖35、高温合金管36、高温合金管喷口37、筒状内腔50、圆柱台51、燃气喷嘴52、管状喷嘴53、筒状壳体54、端板55、固定板56、透气孔57、圆柱台中心孔510、燃气孔511、固定板腔体512、燃气喷流通道520、管状喷嘴通道530、壳体通孔540、端板缺口551、筛状通孔552。

具体实施方式

下面结合附图并通过实施例对本发明作进一步的详细说明，以下实施例是对本发明的解释而本发明并不局限于以下实施例。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中若有引用如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

实施例1（参见图1-3、5-12所示）。

本实施例中的低NOx宽扁平火焰烧嘴，包括烧嘴壳体1、烧嘴砖2、燃气座端盖3、燃气导管4、烧嘴芯5、点火装置6和火焰监测装置7，燃气座端盖3安装在烧嘴壳体1的一端，烧嘴砖2安装在烧嘴壳体1的另一端，烧嘴芯5安装在烧嘴砖2内，燃气导管4的一端与燃气座端盖3连接，燃气导管4的另一端与烧嘴芯5连接，点火装置6和火焰监测装置7均安装在燃气座端盖3上、且点火装置6与烧嘴芯5连接。

本实施例中的烧嘴砖2安装在炉体8上，烧嘴砖2呈圆柱形结构或方形结构、且烧嘴砖2采用耐火保温材料。

本实施例中的烧嘴壳体1的内部为壳体内腔10，烧嘴壳体1的内壁设置有保温耐火衬套11，烧嘴壳体1上安装有空气入口法兰12，空气入口法兰12与烧嘴壳体1之间存在空气入口腔体13、且空气入口腔体13与壳体内腔10连通。

也就是说，烧嘴壳体1为菱形结构，烧嘴壳体1内设有保温耐火衬套11，烧嘴壳体1内为一壳体内腔10，烧嘴壳体1上设有空气入口法兰12，空气入口法兰12连接空气入口腔体13，空气入口腔体13与壳体内腔10相通。

本实施例中的烧嘴砖2外套装有金属保护外体21，金属保护外体21上安装有安装法兰23，烧嘴砖2内设置有中心腔体通道20和烧嘴砖通道22，烧嘴芯5安装在中心腔体通道20的一端，中心腔体通道20过渡段和另一端为空气燃气第二混合燃烧区，中心腔体通道20的两侧各设置有一个圆柱形腔体通道22。

也就是说，烧嘴砖2沿中心轴线设有一中心腔体通道20，中心腔体通道20的一端为圆柱形，中心腔体通道20的一端与烧嘴壳体1的壳体内腔10相通，中心腔体通道20的另一端为两侧半圆弧的狭长形结构或狭长椭圆形结构，中心腔体通道20的一端至另一端之间为渐变结构过渡段，中心腔体通道20的两侧各布置1个圆柱形的圆柱形腔体通道22。

也就是说，中心腔体通道20的一端的直径为d，中心腔体通道20的另一端长度为l；当中心腔体通道20的另一端为两侧半圆弧的狭长形结构时，中心腔体通道20的另一端宽度为a、中心腔体通道20的另一端高度为b，当中心腔体通道20的另一端为狭长椭圆形结构时，中心腔体通道20的另一端长轴为a、中心腔体通道20的另一端短轴为b，则 1.2d≥a≥d/3，d/4≥b≥d/12，3b≥l≥b。

本实施例中的燃气座端盖3上设有凸台33和法兰安装孔座34，凸台33上设有燃气接口30、点火安装孔31和火焰监测安装孔32，燃气导管4的一端与燃气接口30连通，点火装置6和火焰监测装置7分别安装在点火安装孔31和火焰监测安装孔32上，法兰安装孔座34上安装有密封端盖35。

也就是说，燃气座端盖3上设有凸台33，凸台33的截面形状为菱形、圆形、方形，菱形作为优选，燃气座端盖3的凸台33上设有点火安装孔31和火焰监测安装孔32，点火装置6通过点火安装孔31安装在燃气座端盖3上，点火装置6采用点火电极或点火枪，火焰监测装置7通过火焰监测安装孔32固定在燃气座端盖3上，火焰监测装置7采用UV紫外线监测器，燃气座端盖3上还设有燃气接口30，燃气接口30与燃气导管4相连通。

也就是说，燃气座端盖3的凸台33两侧各设一个法兰安装孔座34，法兰安装孔座34的内腔与壳体内腔10相通，且法兰安装孔座34的内腔与中心腔体通道20的两侧的圆柱形腔体通道22同轴。

也就是说，当该低NOx宽扁平火焰烧嘴作为低温烧嘴使用时，燃气座端盖3上的法兰安装孔座34各安装一个密封端盖35。

本实施例中的烧嘴芯5包括筒状内腔50、圆柱台51、燃气喷嘴52、筒状壳体54、端板55和固定板56，筒状壳体54的内部为筒状内腔50，筒状内腔50为空气燃气第一混合燃烧区，固定板56设置在筒状壳体54的一端，端板55设置在筒状壳体54的另一端、且端板55位于筒状壳体54的外侧，圆柱台51设置在固定板56的一侧，燃气喷嘴52的一端固定在圆柱台51上，燃气喷嘴52的另一端位于筒状内腔50内，固定板56上设置有多个管状喷嘴53和多个透气孔57，多个管状喷嘴53和多个透气孔57均呈圆周阵列排布、且管状喷嘴53与透气孔57交错布置，管状喷嘴53内设置有管状喷嘴通道530，管状喷嘴53的数量为m，透气孔57的数量为m-2，16≥m≥4，透气孔57与筒状壳体54之间的夹角为α，30°≥α≥0°。

也就是说，烧嘴芯5的封闭端的圆柱台51的四周均匀设有2圈圆孔；其中1圈圆孔为透气孔57，透气孔57数量为m-2（16≥m≥4），该圈圆孔的中心轴线与筒状壳体54的中心轴线夹角为α（30°≥α≥0°），另1圈圆孔数量为m（16≥m≥4），每个圆孔内均设有管状喷嘴53, 管状喷嘴53的管状喷嘴通道530为一圆形结构，且自入口至出口呈逐渐收缩状，管状喷嘴通道530的一端与壳体内腔10相通, 管状喷嘴通道530的另一端与筒状内腔50相通。

也就是说，烧嘴芯5的一端为封闭结构端板55、另一端为敞口的筒状壳体54；封闭结构端板55外部有一圆柱台51；圆柱台51设有圆柱形阶梯状的中心孔510，中心孔510的台阶上四周均匀分布n个燃气孔511, 燃气孔511数量为16≥n≥4，中心孔510内固定有燃气喷嘴52；燃气喷嘴52的燃气喷流通道520为渐变结构，入口端呈圆形、出口端呈两侧半圆弧的狭长形结构或狭长椭圆形结构；圆柱台中心孔510的入口与燃气导管4的内腔连接且相通，同时n个燃气孔511的入口也与燃气导管4的内腔连通，n个燃气孔511的出口均在固定板腔体512内，固定板腔体512的出口与筒状内腔50相通。

也就是说，筒状壳体54置于烧嘴砖2的中心腔体通道20内，烧嘴芯5与烧嘴砖2同轴。

本实施例中的圆柱台51上设置有阶梯状中心孔510，燃气喷嘴52内设置有燃气喷流通道520，固定板56的另一侧设置有固定板腔体512，圆柱台中心孔510与固定板腔体512通过燃气孔511连通，燃气孔511的数量为n，16≥n≥4。

本实施例中的筒状壳体54的壁面设置有多个壳体通孔540，多个筒状壳体通孔540呈环状均匀排布，环数为2～4环，筒状壳体通孔540与筒状壳体54之间的夹角为β，90°≥β≥60°。

也就是说，烧嘴芯5的筒状壳体54上均匀布置2～4圈的壳体通孔540，作为优选圈数为3圈,每圈筒状壳体通孔540与筒状壳体54的中心轴线夹角为β（90°≥m≥60°）,作为优选β=90°。

本实施例中的端板55上设置有数量为y的端板缺口551或若干筛状通孔552，其中y≥4。

也就是说，烧嘴芯5的筒状壳体54的出口端外侧设置有端板55，端板55上有均匀端板缺口551或筛状通孔552，其中端板缺口551数量为y ，y≥4。

具体的说，助燃空气由空气入口法兰12进入空气入口腔体13，经过壳体内腔10，一部分助燃空气通过烧嘴芯5封闭端圆柱台51四周的透气孔57进入烧嘴砖2的中心腔体通道20，一部分助燃空气通过烧嘴芯5封闭端圆柱台51的四周的管状喷嘴通道530进入烧嘴砖2的中心腔体通道20，一部分助燃空气进入烧嘴芯5的筒状壳体54与烧嘴砖2的中心腔体通道20之间构成的环状通道再经筒状壳体54的壳体通孔540进入烧嘴砖2的中心腔体通道20，一部分助燃空气进入烧嘴芯5的筒状壳体54与烧嘴砖2的中心腔体通道20之间构成的环状通道后直接经端板缺口551或筛状通孔552进入烧嘴砖2的中心腔体通道20。最后一部分空气通过烧嘴砖2的中心腔体通道20两侧的圆柱形腔体通道22进入炉膛。

燃气由燃气接口30进入燃气导管4后，一部分经过烧嘴芯5圆柱台阶梯孔内n个燃气孔511喷入烧嘴砖2的中心腔体通道20内，一部分经过管状喷嘴通道530喷入烧嘴砖2的中心腔体通道20内，与分多次进入中心腔体通道20的空气进行混合燃烧，剩余部分经烧嘴砖2的中心腔体通道20进入炉膛内与中心腔体通道20两侧的圆柱形腔体通道22进入炉膛的空气再次混合燃烧。

实施例2（参见图1-2、4-12所示）。

本实施例中的低NOx宽扁平火焰烧嘴，包括烧嘴壳体1、烧嘴砖2、燃气座端盖3、燃气导管4、烧嘴芯5、点火装置6和火焰监测装置7，燃气座端盖3安装在烧嘴壳体1的一端，烧嘴砖2安装在烧嘴壳体1的另一端，烧嘴芯5安装在烧嘴砖2内，燃气导管4的一端与燃气座端盖3连接，燃气导管4的另一端与烧嘴芯5连接，点火装置6和火焰监测装置7均安装在燃气座端盖3上、且点火装置6与烧嘴芯5连接。

本实施例中的烧嘴砖2安装在炉体8上，烧嘴砖2呈圆柱形结构或方形结构、且烧嘴砖2采用耐火保温材料。

本实施例中的烧嘴壳体1的内部为壳体内腔10，烧嘴壳体1的内壁设置有保温耐火衬套11，烧嘴壳体1上安装有空气入口法兰12，空气入口法兰12与烧嘴壳体1之间存在空气入口腔体13、且空气入口腔体13与壳体内腔10连通。

也就是说，烧嘴壳体1为菱形结构，烧嘴壳体1内设有保温耐火衬套11，烧嘴壳体1内为一壳体内腔10，烧嘴壳体1上设有空气入口法兰12，空气入口法兰12连接空气入口腔体13，空气入口腔体13与壳体内腔10相通。

本实施例中的烧嘴砖2外套装有金属保护外体21，金属保护外体21上安装有安装法兰23，烧嘴砖2内设置有中心腔体通道20和烧嘴砖通道22，烧嘴芯5安装在中心腔体通道20的一端，中心腔体通道20过渡段和另一端为空气燃气第二混合燃烧区，中心腔体通道20的两侧各设置有一个圆柱形腔体通道22。

也就是说，烧嘴砖2沿中心轴线设有一中心腔体通道20，中心腔体通道20的一端为圆柱形，中心腔体通道20的一端与烧嘴壳体1的壳体内腔10相通，中心腔体通道20的另一端为两侧半圆弧的狭长形结构或狭长椭圆形结构，中心腔体通道20的一端至另一端之间为渐变结构过渡段，中心腔体通道20的两侧各布置1个圆柱形的圆柱形腔体通道22。

也就是说，中心腔体通道20的一端的直径为d，中心腔体通道20的另一端长度为l；当中心腔体通道20的另一端为两侧半圆弧的狭长形结构时，中心腔体通道20的另一端宽度为a、中心腔体通道20的另一端高度为b，当中心腔体通道20的另一端为狭长椭圆形结构时，中心腔体通道20的另一端长轴为a、中心腔体通道20的另一端短轴为b，则 1.2d≥a≥d/3，d/4≥b≥d/12，3b≥l≥b。

本实施例中的燃气座端盖3上设置有凸台33和法兰安装孔座34，凸台33上设有燃气接口30、点火安装孔31和火焰监测安装孔32，燃气导管4的一端与燃气接口30连通，点火装置6和火焰监测装置7分别安装在点火安装孔31和火焰监测安装孔32上，法兰安装孔座34上安装有高温合金管36，高温合金管36的一端设置有高温合金管喷口37，高温合金管喷口37位于烧嘴砖2内。

也就是说，燃气座端盖3上有凸台33，凸台33的截面形状为菱形、圆形、方形，菱形作为优选，燃气座端盖3的凸台33上设有点火安装孔31和火焰监测安装孔32，点火装置6通过点火安装孔31安装在燃气座端盖3上，点火装置6采用点火电极或点火枪，火焰监测装置7通过火焰监测安装孔32固定在燃气座端盖3上，火焰监测装置7采用UV紫外线监测器，燃气座端盖3上还设有燃气接口30，燃气接口30与燃气导管4相连通。

也就是说，燃气座端盖3的凸台33两侧各设一个法兰安装孔座34，法兰安装孔座34的内腔与壳体内腔10相通，且法兰安装孔座34的内腔与中心腔体通道20的两侧的圆柱形腔体通道22同轴。法兰安装孔座34上安装有高温合金管36，高温合金管36的一端设置有高温合金管喷口37，高温合金管喷口37位于烧嘴砖2内。

也就是说，当该低NOx宽扁平火焰烧嘴作为高温烧嘴使用时，燃气座端盖3上的法兰安装孔座34内各安装一支带法兰的高温合金管36，高温合金管36出口为高温合金管喷口37，高温合金管喷口37置于中心腔体通道20两侧的圆柱形腔体通道22内，此两支高温合金管36作为高温烧嘴的燃气通道，此种结构能够大大抑制高温状态的NOx生成，减少NOx排放。

本实施例中的烧嘴芯5包括筒状内腔50、圆柱台51、燃气喷嘴52、筒状壳体54、端板55和固定板56，筒状壳体54的内部为筒状内腔50，筒状内腔50为空气燃气第一混合燃烧区，固定板56设置在筒状壳体54的一端，端板55设置在筒状壳体54的另一端、且端板55位于筒状壳体54的外侧，圆柱台51设置在固定板56的一侧，燃气喷嘴52的一端固定在圆柱台51上，燃气喷嘴52的另一端位于筒状内腔50内，固定板56上设置有多个管状喷嘴53和多个透气孔57，多个管状喷嘴53和多个透气孔57均呈圆周阵列排布、且管状喷嘴53与透气孔57交错布置，管状喷嘴53内设置有管状喷嘴通道530，管状喷嘴53的数量为m，透气孔57的数量为m-2，16≥m≥4，透气孔57与筒状壳体54之间的夹角为α，30°≥α≥0°。

也就是说，烧嘴芯5的封闭端的圆柱台51的四周均匀设有2圈圆孔；其中1圈圆孔为透气孔57，透气孔57数量为m-2（16≥m≥4），该圈圆孔的中心轴线与筒状壳体54的中心轴线夹角为α（30°≥α≥0°），另1圈圆孔数量为m（16≥m≥4），每个圆孔内均设有管状喷嘴53, 管状喷嘴53的管状喷嘴通道530为一圆形结构，且自入口至出口呈逐渐收缩状，管状喷嘴通道530的一端与壳体内腔10相通, 管状喷嘴通道530的另一端与筒状内腔50相通。

也就是说，烧嘴芯5的一端为封闭结构端板55、另一端为敞口的筒状壳体54；封闭结构端板55外部有一圆柱台51；圆柱台51设有圆柱形阶梯状的中心孔510，中心孔510的台阶上四周均匀分布n个燃气孔511, 燃气孔511数量为16≥n≥4，中心孔510内固定有燃气喷嘴52；燃气喷嘴52的燃气喷流通道520为渐变结构，入口端呈圆形、出口端呈两侧半圆弧的狭长形结构或狭长椭圆形结构；圆柱台中心孔510的入口与燃气导管4的内腔连接且相通，同时n个燃气孔511的入口也与燃气导管4的内腔连通，n个燃气孔511的出口均在固定板腔体512内，固定板腔体512的出口与筒状内腔50相通。

也就是说，筒状壳体54置于烧嘴砖2的中心腔体通道20内，烧嘴芯5与烧嘴砖2同轴。

本实施例中的圆柱台51上设置有阶梯状中心孔510，燃气喷嘴52内设置有燃气喷流通道520，固定板56的另一侧设置有固定板腔体512，圆柱台中心孔510与固定板腔体512通过燃气孔511连通，燃气孔511的数量为n，16≥n≥4。

具体的说，助燃空气由空气入口法兰12进入空气入口腔体13，经过壳体内腔10，一部分助燃空气通过烧嘴芯5封闭端圆柱台51四周的透气孔57进入烧嘴砖2的中心腔体通道20，一部分助燃空气通过烧嘴芯5封闭端圆柱台51的四周的管状喷嘴通道530进入烧嘴砖2的中心腔体通道20，一部分助燃空气进入烧嘴芯5的筒状壳体54与烧嘴砖2的中心腔体通道20之间构成的环状通道再经筒状壳体54的壳体通孔540进入烧嘴砖2的中心腔体通道20，一部分助燃空气进入烧嘴芯5的筒状壳体54与烧嘴砖2的中心腔体通道20之间构成的环状通道后直接经端板缺口551或筛状通孔552进入烧嘴砖2的中心腔体通道20。最终助燃空气经中心腔体通道20进入炉膛。

0%-30%的燃气由燃气接口30进入燃气导管4后，一部分经过烧嘴芯5圆柱台阶梯孔内n个燃气孔511喷入烧嘴砖2的中心腔体通道20内，一部分经过管状喷嘴通道530喷入烧嘴砖2的中心腔体通道20内，与分多次进入中心腔体通道20的空气进行混合燃烧，剩余大部分空气经烧嘴砖2的中心腔体通道20进入炉膛内与70%-100%的燃气由燃气座端盖3上的法兰安装孔座34内高温合金金属管36经由烧嘴砖2的中心腔体通道20两侧的烧嘴砖通道22进入炉膛混合燃烧。

此外，需要说明的是，本说明书中所描述的具体实施例，其零、部件的形状、所取名称等可以不同，本说明书中所描述的以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例说明。凡依据本发明专利构思的构造、特征及原理所做的等效变化或者简单变化，均包括于本发明专利的保护范围内。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种低NOx宽扁平火焰烧嘴，其特征在于：包括烧嘴壳体（1）、烧嘴砖（2）、燃气座端盖（3）、燃气导管（4）、烧嘴芯（5）、点火装置（6）和火焰监测装置（7），所述燃气座端盖（3）安装在烧嘴壳体（1）的一端，所述烧嘴砖（2）安装在烧嘴壳体（1）的另一端，所述烧嘴芯（5）安装在烧嘴砖（2）内，所述燃气导管（4）的一端与燃气座端盖（3）连接，所述燃气导管（4）的另一端与烧嘴芯（5）连接，所述点火装置（6）和火焰监测装置（7）均安装在燃气座端盖（3）上、且点火装置（6）与烧嘴芯（5）连接。

2.根据权利要求1所述的低NOx宽扁平火焰烧嘴，其特征在于：所述烧嘴壳体（1）的内部为壳体内腔（10），所述烧嘴壳体（1）的内壁设置有保温耐火衬套（11），所述烧嘴壳体（1）上安装有空气入口法兰（12），所述空气入口法兰（12）与烧嘴壳体（1）之间存在空气入口腔体（13）、且空气入口腔体（13）与壳体内腔（10）连通。

3.根据权利要求1所述的低NOx宽扁平火焰烧嘴，其特征在于：所述烧嘴砖（2）外套装有金属保护外体（21），所述金属保护外体（21）上设置有安装法兰（23），所述烧嘴砖（2）通过安装法兰（23）安装在炉体（8）上，所述烧嘴砖（2）呈圆柱形结构或方形结构、且烧嘴砖（2）采用耐火保温材料。

4.根据权利要求1所述的低NOx宽扁平火焰烧嘴，其特征在于：所述烧嘴砖（2）内设置有中心腔体通道（20）、且中心腔体通道（20）沿着烧嘴砖（2）的轴线设置，所述中心腔体通道（20）的一端呈圆柱形结构设置、且该端与壳体内腔（10）连通，所述中心腔体通道（20）的另一端为两侧半圆弧的狭长形结构或狭长椭圆形结构，所述中心腔体通道（20）的一端到另一端之间为渐变结构过渡段，所述烧嘴芯（5）安装在中心腔体通道（20）的一端，所述中心腔体通道（20）的另一端、和渐变结构过渡段构成空气燃气第二混合燃烧区，所述中心腔体通道（20）的两侧各设置有一个圆柱形腔体通道（22）。

5.根据权利要求1所述的低NOx宽扁平火焰烧嘴，其特征在于：所述中心腔体通道（20）的一端的直径为d，中心腔体通道（20）的另一端长度为l；当中心腔体通道（20）的另一端为两侧半圆弧的狭长形结构时，中心腔体通道（20）的另一端宽度为a、中心腔体通道（20）的另一端高度为b，当中心腔体通道（20）的另一端为狭长椭圆形结构时，中心腔体通道（20）的另一端长轴为a、中心腔体通道（20）的另一端短轴为b，则 1.5d≥a≥d/3，d/4≥b≥d/12，3b≥l≥b。

6.根据权利要求1所述的低NOx宽扁平火焰烧嘴，其特征在于：所述燃气座端盖（3）上设置有凸台（33）和法兰安装孔座（34），所述凸台（33）上设置有燃气接口（30）、点火安装孔（31）和火焰监测安装孔（32），所述燃气导管（4）的一端与燃气接口（30）连通，所述点火装置（6）和火焰监测装置（7）分别安装在点火安装孔（31）和火焰监测安装孔（32）上，所述法兰安装孔座（34）上安装有密封端盖（35）。

7.根据权利要求1所述的低NOx宽扁平火焰烧嘴，其特征在于：所述燃气座端盖（3）上设置有凸台（33）和法兰安装孔座（34），所述凸台（33）上设置有燃气接口（30）、点火安装孔（31）和火焰监测安装孔（32），所述燃气导管（4）的一端与燃气接口（30）连通，所述点火装置（6）和火焰监测装置（7）分别安装在点火安装孔（31）和火焰监测安装孔（32）上，所述法兰安装孔座（34）上安装有高温合金管（36），所述高温合金管（36）的一端设置有高温合金管喷口（37），所述高温合金管喷口（37）位于烧嘴砖（2）内。

8.根据权利要求1所述的低NOx宽扁平火焰烧嘴，其特征在于：所述烧嘴芯（5）包括筒状内腔（50）、圆柱台（51）、燃气喷嘴（52）、筒状壳体（54）、端板（55）和固定板（56），所述筒状壳体（54）的内部为筒状内腔（50），所述筒状内腔（50）为空气燃气第一混合燃烧区，所述固定板（56）设置在筒状壳体（54）的一端，所述端板（55）设置在筒状壳体（54）的另一端、且端板（55）位于筒状壳体（54）的外侧，所述圆柱台（51）设置在固定板（56）的一侧，所述燃气喷嘴（52）的一端固定在圆柱台（51）上，所述燃气喷嘴（52）的另一端位于筒状内腔（50）内，所述固定板（56）上设置有多个管状喷嘴（53）和多个透气孔（57），所述多个管状喷嘴（53）和多个透气孔（57）均呈圆周阵列排布、且管状喷嘴（53）与透气孔（57）交错布置，所述管状喷嘴（53）内设置有管状喷嘴通道（530），所述管状喷嘴（53）的数量为m，所述透气孔（57）的数量为m-2，16≥m≥4，所述透气孔（57）与筒状壳体（54）之间的夹角为α，30°≥α≥0°；和/或；所述端板（55）、固定板（56）、圆柱台（51）和筒状壳体（54）为一体铸造结构。

9.根据权利要求8所述的低NOx宽扁平火焰烧嘴，其特征在于：所述圆柱台（51）上设置有圆柱台中心孔（510），所述圆柱台中心孔（510）呈阶梯状结构设置，所述固定板（56）的另一侧设置有固定板腔体（512），所述圆柱台中心孔（510）与固定板腔体（512）通过燃气孔（511）连通，所述燃气孔（511）的数量为n，16≥n≥4；和/或；所述燃气喷嘴（52）内设置有燃气喷流通道（520），所述燃气喷嘴（52）的一端固定在圆柱台中心孔（510）内，所述燃气喷嘴（52）的另一端位于筒状内腔（50）内。

10.根据权利要求8所述的低NOx宽扁平火焰烧嘴，其特征在于：所述筒状壳体（54）的壁面设置有多个壳体通孔（540），所述多个壳体通孔（540）呈环状均匀排布，环数为2～4环，所述壳体通孔（540）的轴线与筒状壳体（54）的轴线之间的夹角为β，90°≥β≥60°；和/或；所述端板（55）上设置有数量为y的端板缺口（551）或若干筛状通孔（552），其中y≥4。

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