CN113587089A - 空气分级燃烧器 - Google Patents

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Abstract

本发明属于燃烧器技术领域，尤其是涉及一种空气分级燃烧器。其第一空气供给管上设有第一空气进口和第一空气出口，延长管后端与第一空气出口连接，燃料供给管位于第一空气供给管和延长管内，第一空气供给管上设有与燃料供给管相连通的燃料入口，燃料供给管出口处于延长管内并与延长管出口朝向相同。稳焰盘处于延长管内，稳焰盘上开设有多个通孔，直径较小端与燃料供给管出口连接，直径较大端与延长管前端平齐。第二空气供给管包括第二空气进口和第二空气出口，第二空气供给管穿设在燃气供给管内，第二空气进口与第一空气供给管连通，第二空气出口与稳焰盘直径较小端连接。本发明氮氧化物排放量低、使用寿命长。

Description

空气分级燃烧器
技术领域
本发明属于燃烧器技术领域，尤其是涉及一种空气分级燃烧器。
背景技术
纺织机械（拉幅干燥机和热定型机），印刷机器和许多其他类型的干燥机等设备上使用的燃烧器的结构采用锥形稳焰盘的旋流火焰燃烧，通常有一股燃气和一股空气。空气供给管位于外侧，通过稳焰盘上的孔进入燃烧室，与内侧燃气供给管内喷射出的燃气混合。稳焰盘一般为锥形旋流稳焰盘，稳焰盘上的孔采用大孔径错排孔，空气从孔中呈旋流状喷出，流速较低，靠旋流风与低速燃气混合，混合效果较差，燃烧室的中心位置燃气浓度较高，容易产生局部高温点，从而增加氮氧化物（NOx）的排放。
同时该燃烧器通常缩进在延长管内部，燃烧时火焰直接加热稳焰盘和延长管，造成稳焰盘和延长管温度较高，容易受热变形，影响燃烧器正常使用。燃烧室内的点火电极和离子探针受长期高温影响，寿命较短。
发明内容
本发明的目的是要解决现有技术的不足之处，而提供一种降低氮氧化物排放量、降低延长管温度从而延长其使用寿命的空气分级燃烧器。
本发明的目的是通过下列技术方案解决的：
一种空气分级燃烧器，其特征在于：包括第一空气供给管、第二空气供给管、燃料供给管、稳焰盘、延长管；
所述第一空气供给管为圆柱形管体，第一空气供给管上设有第一空气进口和第一空气出口；所述延长管设置在第一空气供给管前侧，延长管后端与第一空气出口连接；
所述燃料供给管为一端设有开口的圆柱形管体，燃料供给管位于第一空气供给管和延长管内，第一空气供给管侧壁上设有燃料入口，所述燃料入口与燃料供给管相连通，燃料供给管出口处于延长管内，燃料供给管出口与延长管出口朝向相同；
所述稳焰盘处于延长管内，稳焰盘为圆台状管体，稳焰盘上开设有多个通孔，稳焰盘直径较小端与燃料供给管出口连接，稳焰盘直径较大端与延长管前端平齐；
所述第二空气供给管为两端设有开口的圆柱形管体，包括第二空气进口和第二空气出口，第二空气供给管穿设在燃气供给管内并固定在燃气供给管上，第二空气进口与第一空气供给管连通，第二空气出口与稳焰盘直径较小端连接。
基于上述结构，本发明通过第一空气供给管和第二空气供给管的设置将空气分为主、次两级，从两个方向与燃气混合，使得混合更加均匀，避免局部高温点的产生，达到降低氮氧化物（NOx）排放的有益效果。使稳焰盘出口和延长管出口平齐，将火焰区改进到延长管外侧，有效降低了延长管和稳焰盘的温度，显著增加了延长管和稳焰盘的寿命。
优选的，本发明所述稳焰盘的通孔错列布置。
优选的，本发明所述稳焰盘的通孔大小沿所述稳焰盘的轴向向外逐渐增大。
优选的，本发明所述稳焰盘后端设有与燃料供给管连接的连接套，所述连接套为圆柱形管体，连接套内径与稳焰盘直径较小端的内径相等，连接套内径与燃料供给管外径相等，连接套套设在燃料供给管出口端并于燃料供给管固定连接，稳焰盘直径较大端的直径略小于延长管内径。
优选的，本发明所述第一空气进口设置在第一空气供给管侧壁。
优选的，本发明所述第一空气供给管中心轴线、第二空气供给管中心轴线、燃料供给管中心轴线、稳焰盘中心轴线、延长管中心轴线、连接套中心轴线均相重合。
和现有技术相比本发明具有以下特点和有益效果：
1、本发明将空气分为主、次两级，从两个方向与燃气混合，使得混合更加均匀，避免局部高温点的产生，达到降低氮氧化物（NOx）排放的有益效果。
2、本发明将火焰区改进到延长管外侧，有效降低了延长管和稳焰盘的温度，显著增加了延长管和稳焰盘的寿命。同时该燃烧器不再设置前端燃烧筒，避免了燃烧筒受热变形问题。
3、第二空气供给管的空气可持续喷射冷却安装在燃烧室中心位置的点火电极和离子探针，达到延长点火电极和离子探针寿命的有益效果。
4、稳焰盘采用小孔径错排通孔，孔数较多，主空气对稳焰盘的冷却效果更好，改善稳焰盘受热变形问题。
附图说明
图1为本发明剖视结构示意图。
图2为本发明稳焰盘立体结构示意图。
图中：第一空气供给管1、第二空气供给管2、燃料供给管3、稳焰盘4、延长管5、第一空气进口6、第一空气出口7、燃料入口8、通孔9、第二空气进口10、第二空气出口11、连接套12。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做进一步详细说明。
如图1、图2所示，一种空气分级燃烧器，包括第一空气供给管1、第二空气供给管2、燃料供给管3、稳焰盘4、延长管5。
所述第一空气供给管1为圆柱形管体，第一空气供给管1上设有第一空气进口6和第一空气出口7；第一空气进口6设置在第一空气供给管1侧壁。所述延长管5设置在第一空气供给管1前侧，延长管5后端与第一空气出口7连接。
所述燃料供给管3为一端设有开口的圆柱形管体，燃料供给管3位于第一空气供给管1和延长管5内，第一空气供给管2侧壁上设有燃料入口8，所述燃料入口8与燃料供给管3相连通，燃料供给管3出口处于延长管5内，燃料供给管3出口与延长管5出口朝向相同。
所述稳焰盘4处于延长管5内，稳焰盘4为圆台状管体，稳焰盘4上开设有多个通孔9，稳焰盘4直径较小端与燃料供给管3出口连接，稳焰盘4直径较大端与延长管5前端平齐。其中，稳焰盘4的通孔9错列布置。稳焰盘4的通孔9大小沿所述稳焰盘4的轴向向外逐渐增大。稳焰盘4采用小孔径错排通孔9，孔数较多，主空气对稳焰盘4的冷却效果更好，改善稳焰盘4受热变形问题。
所述第二空气供给管2为两端设有开口的圆柱形管体，包括第二空气进口10和第二空气出口11，第二空气供给管2穿设在燃气供给管3内并固定在燃气供给管3上，第二空气进口10与第一空气供给管1连通，第二空气出口11与稳焰盘4直径较小端连接。稳焰盘4后端设有与燃料供给管3连接的连接套12，所述连接套12为圆柱形管体，连接套12内径与稳焰盘4直径较小端的内径相等，连接套12内径与燃料供给管3外径相等，连接套12套设在燃料供给管3出口端并于燃料供给管3固定连接，稳焰盘4直径较大端的直径略小于延长管5内径。将火焰区改进到延长管5外侧，有效降低了延长管5和稳焰盘4的温度，显著增加了延长管5和稳焰盘4的寿命。同时该燃烧器不再设置前端燃烧筒，避免了燃烧筒受热变形问题。
优选的，所述第一空气供给管1中心轴线、第二空气供给管2中心轴线、燃料供给管3中心轴线、稳焰盘4中心轴线、延长管5中心轴线、连接套12中心轴线均相重合。
本发明的工作过程为：
空气从第一空气入口6进入到第一空气供给管1内，一部分沿着第一空气供给管1到达延长管5，最终到达稳焰盘4外表面，从稳焰盘4上的通孔9进入到稳焰盘4内部，另一部分空气从第二空气进口10进入到第二空气供给管2，最终从第二空气出口11进入到稳焰盘4内，燃料从燃料入口8进入到燃料供给管3内，沿着燃料供给管3到达稳焰盘4内。
本发明的燃烧器将空气分为主、次两级，主空气从通孔9中直射喷出，流速较高。次空气沿轴向进入燃烧室，燃气环状喷射进入燃烧室，流速较高，燃气同时与主空气和次空气混合，混合效果较均匀，避免局部高温点的产生，从而降低氮氧化物（NOx）的排放。由于中心次空气的持续喷射冷却，中心部位温度较低，可以在中心处安装点火电极和离子探针，延长寿命。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。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，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (6)

1.一种空气分级燃烧器，其特征在于：包括第一空气供给管、第二空气供给管、燃料供给管、稳焰盘、延长管；
所述第一空气供给管为圆柱形管体，第一空气供给管上设有第一空气进口和第一空气出口；所述延长管设置在第一空气供给管前侧，延长管后端与第一空气出口连接；
所述燃料供给管为一端设有开口的圆柱形管体，燃料供给管位于第一空气供给管和延长管内，第一空气供给管侧壁上设有燃料入口，所述燃料入口与燃料供给管相连通，燃料供给管出口处于延长管内，燃料供给管出口与延长管出口朝向相同；
所述稳焰盘处于延长管内，稳焰盘为圆台状管体，稳焰盘上开设有多个通孔，稳焰盘直径较小端与燃料供给管出口连接，稳焰盘直径较大端与延长管前端平齐；
所述第二空气供给管为两端设有开口的圆柱形管体，包括第二空气进口和第二空气出口，第二空气供给管穿设在燃气供给管内并固定在燃气供给管上，第二空气进口与第一空气供给管连通，第二空气出口与稳焰盘直径较小端连接。
2.根据权利要求1所述的空气分级燃烧器，其特征在于：所述稳焰盘的通孔错列布置。
3.根据权利要求1或2所述的空气分级燃烧器，其特征在于：所述稳焰盘的通孔大小沿所述稳焰盘的轴向向外逐渐增大。
4.根据权利要求3所述的空气分级燃烧器，其特征在于：所述稳焰盘后端设有与燃料供给管连接的连接套，所述连接套为圆柱形管体，连接套内径与稳焰盘直径较小端的内径相等，连接套内径与燃料供给管外径相等，连接套套设在燃料供给管出口端并于燃料供给管固定连接，稳焰盘直径较大端的直径略小于延长管内径。
5.根据权利要求1所述的空气分级燃烧器，其特征在于：所述第一空气进口设置在第一空气供给管侧壁。
6.根据权利要求1所述的空气分级燃烧器，其特征在于：所述第一空气供给管中心轴线、第二空气供给管中心轴线、燃料供给管中心轴线、稳焰盘中心轴线、延长管中心轴线、连接套中心轴线均相重合。
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