CN111911917A - 一种燃烧器用烟气循环装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种燃烧器用烟气循环装置，包括套接安装在一级风管上的旋流管、用于连接所述旋流管和二级风管的烟气循环器以及用于调节烟气循环量大小的调节机构；所述烟气循环器包括主体以及分别连接在主体两侧的第一连接管和第二连接管，所述调节机构包括可转动地设置在二级风管内的挡环以及用于带动所述挡环转动的驱动机构，所述挡环上开设有给与所述第一连接管让位的通孔；本发明通过烟气循环器将烟气引至燃烧器内，并在旋流管的作用下将二次空气与烟气混合，避免局部氧含量过高的情况出现，有效保持对NOx生成量的抑制率，更加环保；还设有调节机构，能够控制烟气再循环量，可以根据不同的工况调节合适的烟气循环量。

Description

一种燃烧器用烟气循环装置
技术领域
本发明涉及一种燃烧器用烟气循环装置。
背景技术
NOx作为一种非常重要的全球性大气污染物而备受关注，工业炉中抑制NOx生成量的措施可归纳为燃料措施和燃烧措施。燃料措施主要有选用不含氮或者少含氮燃料(燃料抑制燃料型NOx)、采用乳化燃料和燃料混烧(抑制火焰局部高温的形成)等措施；燃烧措施主要包括分级燃烧和烟气再循环燃烧；
烟气再循环燃烧技术的实质是降低助燃空气中含氧量(低于21％O2)，以降低NOx生成量。目前使用较多的烟气再循环燃烧是在锅炉的空气预热器前抽取一部分低温烟气直接送入炉内或与一次风、二次风混合后送入炉内，因为烟气吸热及稀释了O2浓度，所以可以降低NOx的生成。经验表明，烟气再循环的引入可以使NOx排放降低25％左右。由于烟气的输送需采用耐热风机和流量控制装置，所以设备投资较高，因此可以对燃烧器和炉膛的结构研究结合起来，在炉内实现有效的自吸式烟气再循环，以减少烟气再循环的设备设施；
申请号为201310202826.1的专利公开了一种可调节烟气自身再循环燃气燃烧器，包括由内到外同轴且顺次套嵌的中心燃料管、一次旋流风管、二次直流风管及引射器，电子点火器一端穿过空气旋流器，其点火电极位于预混室内，所述引射器与燃烧器头部连接的端面均为锯齿碟片结构且相啮合，在锯齿碟片结构处设有联动机构；其能够实现烟气自循环，也能够调节烟气循环量，但烟气是直接进入主火焰燃烧区，并未与二次空气进行预混，这样就易出现因局部氧含量较高而导致局部温度过高的情况，温度过高会增加NOx的生成，降低了烟气循环燃烧技术对NOx生成量的抑制率，因此需要设计一种能够让烟气与二次空气混合均匀的烟气循环装置。
发明内容
本发明提供一种燃烧器用烟气循环装置，可以解决现有技术中的燃烧器的烟气循环装置存在未能让空气与烟气混合均匀，导致局部氧含量过高，存在增加NOx生产量的问题。
一种燃烧器用烟气循环装置，包括套接安装在一级风管上的旋流管、用于连接所述旋流管和二级风管的烟气循环器以及用于调节烟气循环量大小的调节机构；
所述烟气循环器包括主体以及分别连接在主体两侧的第一连接管和第二连接管，所述第一连接管与二级风管连接，所述第二连接管与所述旋流管连接；
所述第一连接管为锥形管，其连接所述主体的端部的内截面小于另一端的内截面；
所述主体内开设有与所述第一连接管同轴心的水平通道以及垂直于所述水平通道的烟气通道，所述水平通道的一个端口为喇叭状且朝向所述第二连接管；
所述调节机构包括可转动地设置在二级风管内的挡环以及用于带动所述挡环转动的驱动机构，所述挡环上开设有给与所述第一连接管让位的通孔。
较佳的，所述旋流管外还罩有燃烧头外壳体，所述燃烧头外壳体上还开设有烟气进气口。
较佳的，所述驱动机构包括可转动地设置在一级风管上的转轮、可转动地设置在二级风管内的密封环以及用于连接所述转轮和所述挡环的连杆，所述连杆贯穿所述密封环；
所述旋流管与二级风管之间还通过第三连接管连通，所述挡环上开设有用于给所述第三连接管让位的让位槽。
较佳的，所述旋流管内设有多个安装在所述第二连接管端部的气体消音器。
较佳的，所述烟气通道的顶部开口处设有防尘网。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过烟气循环器将烟气引至燃烧器内，并在旋流管的作用下将二次空气与烟气混合，避免局部氧含量过高的情况出现，有效保持对NOx生成量的抑制率，更加环保；
还设有调节机构，能够控制烟气再循环量，可以根据不同的工况调节合适的烟气循环量；
燃烧头外壳体上也还开设有烟气进气口，能够进一步提高烟气循环量，提高对NOx生成量的抑制效果。
附图说明
图1为本发明的整体剖视图；
图2为本发明的图1的A处局部放大图；
图3为本发明的图1的B-B处剖视图；
图4为本发明的调节机构的结构示意图。
附图标记说明：
1-旋流管，2-二级风管，3-一级风管，4-主体，5-第一连接管，6-第二连接管，7-水平通道，8-烟气通道，9-燃烧头外壳体，10-烟气进气口，11-挡环，12-通孔，13-转轮，14-连杆，15-密封环，16-气体消音器，17-防尘网，18-燃料管，19-第三连接管，20-让位槽。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
如图1至图4所示，本发明实施例提供的一种燃烧器用烟气循环装置，包括套接安装在一级风管3上的旋流管1、用于连接所述旋流管1和二级风管2的烟气循环器以及用于调节烟气循环量大小的调节机构；
所述烟气循环器包括主体4以及分别连接在主体4两侧的第一连接管5和第二连接管6，所述第一连接管5与二级风管2连接，所述第二连接管6与所述旋流管1连接；
旋流管1内设有旋流器，用于混合烟气与二次空气；
所述第一连接管5为锥形管，其连接所述主体4的端部的内截面小于另一端的内截面；
一次风管3内设有燃料管18和电子点火器；
锥形管状的第一连接管5能够提高从二级风管2进入第一连接管5内的空气的流速，在烟气通道8的进口处形成一个低压区，从而让炉体内的烟气通过烟气通道8与二级空气汇合，由于混合空气流速过高，撞击至旋流管1内壁上会产生较高的噪音以及较大的震动，会影响燃烧器的正常工作，为消除这一问题，进一步的，所述旋流管1内设有多个安装在所述第二连接管6端部的气体消音器16，通过气体消音器16降低噪音以及混合空气的流速，提高燃烧器的使用寿命；
所述主体4内开设有与所述第一连接管5同轴心的水平通道7以及垂直于所述水平通道7的烟气通道8，所述水平通道7的一个端口为喇叭状且朝向所述第二连接管6；
所述调节机构包括可转动地设置在二级风管2内的挡环11以及用于带动所述挡环11转动的驱动机构，所述挡环11上开设有给与所述第一连接管5让位的通孔12；
所述旋流管1外还罩有燃烧头外壳体9，所述燃烧头外壳体9上还开设有烟气进气口10；在混合空气流动的影响下，烟气进气口10处也会产生一个低压区，从而引导烟气进入燃烧器的燃烧区内，增大烟气循环量，降低NOx的生成量；
如图4所示，所述驱动机构包括可转动地设置在一级风管3上的转轮13、可转动地设置在二级风管2内的密封环15以及用于连接所述转轮13和所述挡环11的连杆14，所述连杆14贯穿所述密封环15；二级风管2通过密封环15进行密封，转动转轮13会带动挡环11转动，能够逐渐挡住第一连接管5的进风口，从而降低烟气再循环的量，在挡环11转动至挡住第一连接管5的进风口时，第三连接管19的进风口位于让位槽20内，未被阻挡，因此可确保二次空气的正常供应；
所述旋流管1与二级风管2之间还通过第三连接管19连通，所述挡环11上开设有用于给所述第三连接管19让位的让位槽20；
所述烟气通道8的顶部开口处设有防尘网17。
工作原理：气体燃料通过燃料管11进入至一级风管3端口处与通过一级风管3进入的一次空气交汇并被电子点火器点燃，输入二级风管2内的二级空气的一部分通过第三连接管19进入旋流管1中，另一部分通过烟气循环器进入旋流管中1，二级空气在进入烟气循环器时，首先经过第一连接管5的加速进入水平通道7内，此时，烟气通道8的入口处形成一个相对低压区，从而引导烟气进入烟气通道8并与二级空气汇合成混合空气，然后经过第二连接管6以及其端部用于降低噪音的气体消音器16进入旋流管1内，最终参与燃烧工作，混合空气经过旋流管1内旋流器的混合，降低了空气中的氧浓度并让氧气分布的更均匀，抑制NOx的生成量；
在风速较高的混合空气进入燃烧区内时，会在燃烧器外壳体9的烟气进气口10处也形成一相对低压区，再将一部分炉内的烟气引入燃烧区去抑制NOx的生成量；
当需要调节烟气再循环量时，转动转轮13，在连杆14的带动下带动挡环11转动，使得挡环11逐步挡住第一连接管5的进风口，进入第一连接管5内的二次空气减少，烟气再循环量也随之变化，从而实现对烟气再循环量的调节。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神和基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种燃烧器用烟气循环装置，其特征在于，包括套接安装在一级风管上的旋流管、用于连接所述旋流管和二级风管的烟气循环器以及用于调节烟气循环量大小的调节机构；
所述烟气循环器包括主体以及分别连接在主体两侧的第一连接管和第二连接管，所述第一连接管与二级风管连接，所述第二连接管与所述旋流管连接；
所述第一连接管为锥形管，其连接所述主体的端部的内截面小于另一端的内截面；
所述主体内开设有与所述第一连接管同轴心的水平通道以及垂直于所述水平通道的烟气通道，所述水平通道的一个端口为喇叭状且朝向所述第二连接管；
所述调节机构包括可转动地设置在二级风管内的挡环以及用于带动所述挡环转动的驱动机构，所述挡环上开设有给与所述第一连接管让位的通孔。
2.如权利要求1所述的一种燃烧器用烟气循环装置，其特征在于，所述旋流管外还罩有燃烧头外壳体，所述燃烧头外壳体上还开设有烟气进气口。
3.如权利要求所述的一种燃烧器用烟气循环装置，其特征在于，所述驱动机构包括可转动地设置在一级风管上的转轮、可转动地设置在二级风管内的密封环以及用于连接所述转轮和所述挡环的连杆，所述连杆贯穿所述密封环；
所述旋流管与二级风管之间还通过第三连接管连通，所述挡环上开设有用于给所述第三连接管让位的让位槽。
4.如权利要求1所述的一种燃烧器用烟气循环装置，其特征在于，所述旋流管内设有多个安装在所述第二连接管端部的气体消音器。
5.如权利要求1所述的一种燃烧器用烟气循环装置，其特征在于，所述烟气通道的顶部开口处设有防尘网。
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