CN115597061A - 一种燃烧器和锅炉 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种燃烧器和锅炉，所述燃烧器包括：筒体、点火装置、供氨管路、第一加热器、供气管路和第二加热器，筒体具有燃烧室，点火装置包括点火器和设在燃烧室内的混燃喷嘴，混燃喷嘴包括壳体，壳体具有空腔以及与空腔连通的第一进气口和第二进气口，第一进气口用于与氨气气源相连，第二进气口用于与空气气源相连，以使空气与氨气在空腔内混合形成混合气，点火器用于点燃所空腔内的混合气，供氨管路的一端与氨气气源相连，供氨管路的另一端与空腔连通，第一加热器用于加热供氨管路的氨气，供气管路的一端与空气气源相连，供气管路的另一端与空腔连通，第二加热器用于加热供气管路的空气。本发明的燃烧器具有安全性高、燃烧效果好的优点。

Description

一种燃烧器和锅炉

技术领域

本发明涉及燃烧器技术领域，具体地，涉及一种燃烧器和锅炉。

背景技术

氨替代传统化石燃料，成为未来发展的趋势之一。氨在常压下，在空气中点燃的点火能高，常规的电子打火方式不易点燃。相关技术中可以通过对氨及空气预热的方式，降低点火能，实现实际工程中的电子打火点燃氨气，但相关技术中对氨气以及空气预热时，采用氨气与空气混合预热的方式，增加了预热的不稳定性，容易发生爆炸。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本发明的实施例提出一种燃烧器，该燃烧器能够将氨气与空气分别预热后再点燃，减小了混合预热的危险性，具有安全性高的优点。

本发明的实施例提出一种锅炉，该锅炉具有安全性高的优点。

本发明实施例的燃烧器包括：

筒体，所述筒体具有燃烧室；

点火装置，所述点火装置包括点火器和混燃喷嘴，所述混燃喷嘴设在所述燃烧室内，所述混燃喷嘴包括壳体，所述壳体具有空腔以及与所述空腔连通的第一进气口和第二进气口，所述第一进气口用于与氨气气源相连，所述第二进气口用于与空气气源相连，以使空气与氨气在所述空腔内混合形成混合气，所述点火器与所述混燃喷嘴相连，以便点燃所空腔内的混合气；

供氨管路，所述供氨管路的一端与所述氨气气源相连，所述供氨管路的另一端通过所述第一进气口连通所述空腔；

第一加热器，所述第一加热器设在所述供氨管路上，所述第一加热器用于加热所述供氨管路的氨气；

供气管路，所述供气管路的一端与所述空气气源相连，所述供气管路的另一端通过所述第二进气口连通所述空腔相连；

第二加热器，所述第二加热器设在所述供气管路上，所述第二加热器用于加热所述供气管路的空气。

本发明实施例的燃烧器中的氨气与空气在通入混燃喷嘴前，分别进行了预热，可以降低点火能，便于点火，此外，由于混合预热具有一定的危险性，因此，本发明实施例的燃烧器能够将氨气与空气分别进行预热，提高了点火时的安全性。

由此，本发明实施例的燃烧器具有安全性高、燃烧效果好的优点。

在一些实施例中，所述壳体包括燃烧口和依次相连的点火段和燃烧段，所述点火段在所述混燃喷嘴的高度方向位于所述燃烧段的下方，所述第一进气口和所述第二进气口均设在所述点火段上，所述燃烧口设在所述燃烧段远离所述点火段的一端，所述点火器设在所述点火段。

在一些实施例中，所述燃烧段的横截面积在由所述点火段指向所述燃烧段的方向上逐渐减小。

在一些实施例中，所述混燃喷嘴还包括第一连接管和第二连接管，所述第一连接管的一端与所述点火段相连，所述第一连接管的另一端形成所述第一进气口，所述第二连接管的一端与所述点火段相连，所述第二连接管的另一端形成所述第二进气口。

在一些实施例中，所述点火段的横截面积沿所述混燃喷嘴的高度方向恒定，所述第一连接管的轴线和/或所述第二连接管的轴线正交于所述点火段的轴线。

在一些实施例中，所述第一连接管的轴线与所述第二连接管的轴线平行，所述第一连接管的轴线与所述第二连接管的轴线之间具有间隙。

在一些实施例中，所述筒体包括内层套管、中层套管和外层套管，所述中层套管套设在所述内层套管外侧，所述外层套管套设在所述中层套管外侧，所述内层套管的一端用于通入燃料，所述中层套管的一端和所述外层套管的一端均用于通入空气，所述内层套管的另一端的内部形成所述燃烧室。

在一些实施例中，所述中层套管的另一端的端面位于所述内层套管的另一端的端面和所述外层套管的另一端的端面之间。

本发明实施例的锅炉包括根据上述实施例中任一项所述的燃烧器。

附图说明

图1是本发明实施例燃烧器的结构示意图。

图2是本发明实施例燃烧器的混燃喷嘴的结构示意图。

图3是本发明实施例燃烧器的混燃喷嘴的结构示意图。

图4是图3中A-A处的剖视示意图。

附图标记：

筒体1；内层套管11；燃烧室111；中层套管12；外层套管13；

点火装置2；点火器21；混燃喷嘴22；壳体221；空腔222；点火段2211；第一进气口2212；第二进气口2213；燃烧段2214；燃烧口2215；第一连接管223；第二连接管224；

供氨管路3；第一加热器31；

供气管路4；第二加热器41；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

下面根据附图描述本发明实施例的燃烧器。

如图1-图4所示，本发明实施例的燃烧器包括：筒体1、点火装置2、供氨管路3、第一加热器31、供气管路4和第二加热器41。

筒体1具有燃烧室111。点火装置2包括点火器21和混燃喷嘴22，混燃喷嘴22设在燃烧室111内，混燃喷嘴22包括壳体221，壳体221具有空腔222以及与空腔222连通的第一进气口2212和第二进气口2213，第一进气口2212用于与氨气气源相连，第二进气口 2213用于与空气气源相连，以使空气与氨气在空腔222内混合形成混合气，点火器21与混燃喷嘴22相连，以便点燃所空腔222内的混合气。供氨管路3的一端与氨气气源相连，供氨管路3的另一端通过第一进气口2212连通空腔222。第一加热器31设在供氨管路3 上，第一加热器31用于加热供氨管路3的氨气。供气管路4的一端与空气气源相连，供气管路4的另一端通过第二进气口2213连通空腔222相连。第二加热器41设在供气管路4 上，第二加热器41用于加热供气管路4的空气。

具体地，如图1所示，供氨管路3的另一端与壳体221相连，且供氨管路3的出口与混燃喷嘴22的空腔222连通，以便可以将氨气通过第一进气口2212通入到混燃喷嘴22的空腔222内，供气管路4的另一端与壳体221相连，且供气管路4的出口与混燃喷嘴22的空腔222连通，以便可以将空气通过第二进气口2213通入到混燃喷嘴22的空腔222内。

可以理解的是，第一加热器31设在供氨管路3上，可以将供氨管路3上的氨气进行加热，再通过第一进气口2212将加热后的氨气通入到混燃喷嘴22的空腔222，同理，第二加热器41设在供气管路4上，可以将供气管路4上的空气进行加热，再通过第二进气口 2213将加热后的空气通入到混燃喷嘴22的空腔222。

也就是说，混燃喷嘴22在通过点火器21点燃之前，混燃喷嘴22的空腔222内包括了加热后的氨气与空气的混合气，从而能够利用点火器21更方便的点燃该混合气。而筒体1的燃烧室111内可以通入燃料或者燃料与空气的混合物，以便利用点然后的混合气点燃燃烧室111内的燃料，进而提高本发明实施例的燃烧器的燃烧效果。

换言之，本发明实施例的燃烧器中的氨气与空气在通入混燃喷嘴22前，分别进行了预热，可以降低点火能，便于点火，此外，由于混合预热具有一定的危险性，因此，本发明实施例的燃烧器能够将氨气与空气分别进行预热，提高了点火时的安全性。

由此，本发明实施例的燃烧器具有安全性高、燃烧效果好的优点。

在一些实施例中，壳体221包括燃烧口2215和依次相连的点火段2211和燃烧段2214，点火段2211在混燃喷嘴22的高度方向位于燃烧段2214的下方，第一进气口2212和第二进气口2213均设在点火段2211上，燃烧口2215设在燃烧段2214远离点火段2211的一端，点火器21设在点火段2211。

具体地，如图2-图4所示，燃烧段2214位于点火段2211的上方，氨气可以通过第一进气口2212进入点火段2211，空气可以通过第二进气口2213进入点火段2211。

可以理解的是，燃烧口2215设在燃烧段2214的上端，且远离第一进气口2212和第二进气口2213，因此进一步有利于氨气和空气的混合，氨气和空气混合后，可以利用位于点火段2211的点火器21进行点燃混合气。

优选地，燃烧段2214的横截面积在由点火段2211指向燃烧段2214的方向上逐渐减小。如图2和图3所示，燃烧段2214的横截面积由下向上逐渐减小，也就是说，混燃喷嘴22 的空腔222内的混合气被点燃之后，由燃烧段2214下宽上窄的结构设置，可以是燃烧的火焰喷射的更远、更聚集。

在一些实施例中，混燃喷嘴22还包括第一连接管223和第二连接管224，第一连接管 223的一端与点火段2211相连，第一连接管223的另一端形成第一进气口2212，第二连接管224的一端与点火段2211相连，第二连接管224的另一端形成第二进气口2213。

具体地，如图2所示，第一连接管223的后端与点火段2211相连，第一连接管223的前端开口形成第一进气口2212，第二连接管224的前端与点火段2211相连，第二连接管 224的后端开口形成第二进气口2213。

可以理解的是，第一连接管223连接在供氨管路3和混燃喷嘴22之间，方便供氨管路3的连接，即，第一连接管223的开口形状可以根据供氨管道的氨气出口的形状的不同而改变，以适用不同形状的氨气出口，同理，第二连接管224连接在供气管路4和混燃喷嘴 22之间，方便供气管路4的连接。

在一些实施例中，点火段2211的横截面积沿混燃喷嘴22的高度方向恒定，第一连接管223的轴线和/或第二连接管224的轴线正交于点火段2211的轴线。

具体地，如图2和图3所示，点火段2211的横截面为圆形，即点火段2211为圆柱形。第一连接管223的轴线正交于点火段2211的轴线；或者，第二连接管224的轴线正交于点火段2211的轴线；或者，第一连接管223的轴线和第二连接管224的轴线均正交于点火段 2211的轴线。

可以理解的是，点火段2211的轴线延伸方向与上下方向一致，则第一连接管223的轴线和第二连接管224的轴线中的至少一者的延伸方向正交于上下方向。

优选地，第一连接管223的轴线与第二连接管224的轴线平行，第一连接管223的轴线与第二连接管224的轴线之间具有间隙。可以理解的是，例如，如图2所示，第一连接管223的轴线延伸方向和第二连接管224的轴线延伸方向与前后方向一致，且第一连接管 223的轴线与第二连接管224的轴线在左右方向之间具有间隙。

也就是说，氨气与空气分别通过第一连接管223和第二连接管224进入混燃喷嘴22的空腔222，气体进入混燃喷嘴22时，使气体的流向与点火段2211侧壁相切，从而使氨气与空气在混燃喷嘴22内呈环形混合，从而使混合更加充分，有利于混合气的点燃。

在一些实施例中，筒体1包括内层套管11、中层套管12和外层套管13，中层套管12套设在内层套管11外侧，外层套管13套设在中层套管12外侧，内层套管11的一端用于通入燃料，中层套管12的一端和外层套管13的一端均用于通入空气，内层套管11的另一端的内部形成燃烧室111。

具体地，如图1所示，中层套管12套设在内层套管11上，且中层套管12左端的内壁面与内层套管11左端的外壁面之间具有间隙，外层套管13套设在中层套管12上，且外层套管13的内壁面与中层套管12的外壁面之间具有间隙。

可以理解的是，内层套管11用于将燃料或者燃料与空气的混合物通入燃烧室111，以便可以利用混燃喷嘴22喷出的火焰点燃燃烧室111内的燃料，中层套管12和外层套管13用于通入空气，以提供燃料燃烧所需的空气，进而保证燃烧效果。

在一些实施例中，中层套管12的另一端的端面位于内层套管11的另一端的端面和外层套管13的另一端的端面之间。

具体地，如图1所示，中层套管12的左端面位于内层套管11的左端面和外层套管13的左端面之间。

可以理解的是，内层套管11的左端内部的燃料被点燃之后，中层套管12的左端面和外层套管13的左端面均位于内层套管11的左端面的左侧，能够更好的为燃料燃烧提供所需的氧气，进而使本发明实施例的燃烧器的燃烧效果更好。

本发明实施例的锅炉包括根据上述实施例中任一项的燃烧器。

本发明实施例的锅炉的燃烧器中的氨气与空气在通入混燃喷嘴22前，分别进行了预热，可以降低点火能，便于点火，此外，由于混合预热具有一定的危险性，因此，本发明实施例的锅炉具有安全性高的优点。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种燃烧器，其特征在于，包括：

筒体，所述筒体具有燃烧室；

点火装置，所述点火装置包括点火器和混燃喷嘴，所述混燃喷嘴设在所述燃烧室内，所述混燃喷嘴包括壳体，所述壳体具有空腔以及与所述空腔连通的第一进气口和第二进气口，所述第一进气口用于与氨气气源相连，所述第二进气口用于与空气气源相连，以使空气与氨气在所述空腔内混合形成混合气，所述点火器与所述混燃喷嘴相连，以便点燃所空腔内的混合气；

供氨管路，所述供氨管路的一端与所述氨气气源相连，所述供氨管路的另一端通过所述第一进气口连通所述空腔；

第一加热器，所述第一加热器设在所述供氨管路上，所述第一加热器用于加热所述供氨管路的氨气；

供气管路，所述供气管路的一端与所述空气气源相连，所述供气管路的另一端通过所述第二进气口连通所述空腔相连；

第二加热器，所述第二加热器设在所述供气管路上，所述第二加热器用于加热所述供气管路的空气。

2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述壳体包括燃烧口和依次相连的点火段和燃烧段，所述点火段在所述混燃喷嘴的高度方向位于所述燃烧段的下方，所述第一进气口和所述第二进气口均设在所述点火段上，所述燃烧口设在所述燃烧段远离所述点火段的一端，所述点火器设在所述点火段。

3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述燃烧段的横截面积在由所述点火段指向所述燃烧段的方向上逐渐减小。

4.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，所述混燃喷嘴还包括第一连接管和第二连接管，所述第一连接管的一端与所述点火段相连，所述第一连接管的另一端形成所述第一进气口，所述第二连接管的一端与所述点火段相连，所述第二连接管的另一端形成所述第二进气口。

5.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述点火段的横截面积沿所述混燃喷嘴的高度方向恒定，所述第一连接管的轴线和/或所述第二连接管的轴线正交于所述点火段的轴线。

6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，所述第一连接管的轴线与所述第二连接管的轴线平行，所述第一连接管的轴线与所述第二连接管的轴线之间具有间隙。

7.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述筒体包括内层套管、中层套管和外层套管，所述中层套管套设在所述内层套管外侧，所述外层套管套设在所述中层套管外侧，所述内层套管的一端用于通入燃料，所述中层套管的一端和所述外层套管的一端均用于通入空气，所述内层套管的另一端的内部形成所述燃烧室。

8.根据权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，所述中层套管的另一端的端面位于所述内层套管的另一端的端面和所述外层套管的另一端的端面之间。

9.一种锅炉，其特征在于，包括根据权利要求1-8中任一项所述的燃烧器。

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