CN205957169U - 一种全预混低氮燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种全预混低氮燃烧装置，所述装置包括依次连接的送气装置，气体整流室，混合器，点火室和燃烧室，其中，混合器上设置燃料入口，气体入口和混合物出口，混合物出口与点火室的入口相连接，点火室出口与燃烧室入口相连接，其特征在于，所述点火室入口处设置有燃烧头，燃烧头的一端为自由端并延伸至燃烧室空腔内，所述燃烧头为网状结构。采用上述装置既解决了燃烧不充分、温度分布不均匀、局部高温区导致污染物排放增加的问题，又实现了有效避免发生回火。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种全预混低氮燃烧装置。
背景技术
全预混技术是将燃料与空气在进入燃烧室喷嘴前进行完全混合，使得燃料与空气混合更完全，从而使燃烧速度更快、效率更高。
传统的工业用燃烧器大多采用扩散燃烧方式，通过管道阀门装置控制燃料、空气的比例，在燃烧室内混合及燃烧，边混合边燃烧，因混合受时间、空间的限制，导致燃烧不充分、温度分布不均匀、存在局部高温区导致污染物排放增加。
目前工业常用燃烧器结合分级燃烧技术，将燃料分为多级、多股送入燃烧室内，同时助燃空气根据燃料的不同阶段也采取分级输送方式，且布置风门挡板，增加调节手段，可达到降低燃烧的高温区，使温度场分布更加均匀。但燃烧温度仍在1300摄氏度以上，实际的氮氧化物排放在100mg/Nm3上下，无法满足超低氮的要求。
针对以上扩散式燃烧器燃烧温度高，氮氧化物排放较高的问题，全预混技术开始得到广泛的研究应用。全预混技术将燃料与空气在进入燃烧室前完全混合，进入燃烧室后快速燃烧，温度分布均匀，温度在1200℃以下，最大限度的降低氮氧化物的产生。
采用全预混技术的燃烧器虽然火焰强度高，但燃烧极不稳定。由于燃料与空气提前混合，火焰传播速度较快，从而燃烧头的温度较高，当负荷较小或火孔发生堵塞时，很容易发生回火。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种全预混低氮燃烧装置， 以至少部分地解决现有技术中存在的技术问题。
本实用新型提供一种全预混低氮燃烧装置，所述装置包括依次连接的送气装置，气体整流室，混合器，点火室和燃烧室，其中，混合器上设置燃料入口，气体入口和混合物出口，混合物出口与点火室的入口相连接，点火室出口与燃烧室入口相连接，所述点火室的入口处设置有燃烧头，燃烧头的一端为自由端并延伸至燃烧室空腔内，所述燃烧头为网状结构。
优选地，所述气体为空气。
优选地，所述燃烧头的另一端固定于点火室的入口处。
优选地，所述燃烧头为金属纤维网燃烧头，金属丝直径在40μm以下。
优选地，所述燃烧头的延伸部被燃烧室侧部入口所卡住。该入口为气体和燃料混合物的入口。
优选地，所述金属纤维网耐热温度大于1000℃。
优选地，所述燃烧头为合金纤维网燃烧头。
优选地，所述燃烧头为圆柱形。
优选地，所述燃烧头外表面上设置有火焰锋面。
优选地，所述火焰锋面均匀分布于燃烧头表面上。
优选地，所述火焰锋面为螺旋状。
优选地，所述送气装置为鼓风机。
优选地，所述点火室内设置有点火装置。
本实用新型提供的全预混低氮燃烧装置工作原理是：鼓风机将环境空气引入气体整流室，整流后的气体进入混合器，与燃料进行混合后，送入燃烧头，混合气体扩散至金属纤维表面，点火装置引燃混合气体。
本实用新型提供的全预混低氮燃烧装置，具有以下效果：采用强制鼓风型式，风机较高的压头有利于空气与燃料的快速混合，同时较高的压头保证混合气能够克服燃烧器内部阻力，使混合器快速均匀扩散至金属纤维表面，即使在低负荷段，也能保证气流具有足够的速度，防止回火；同时，燃烧器内混合器进行优化设计，使空气燃气混合均匀，避免因燃料分布不均造成局部温度过高；金属纤维网采用特种耐用合金材料， 金属丝的直径在40μm以下，其很强的通透性和高表面积比将混合气体稳定附着在金属丝表面，燃烧头的火焰温度控制在在800℃以下，氮氧化物排放值最低能达到9ppm；金属纤维网采用特种合金材料，结合烧结焊工艺，纤维网具备很强的抗冲击性，耐热温度大于1000℃。
附图说明
通过以下参照附图对本实用新型实施例的描述，本实用新型的上述以及其他目的、特征和优点将更为清楚，在附图中：
图1是本实用新型全预混低氮燃烧装置示意图。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本实用新型的各种实施例。在各个附图中，相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见，附图中的各个部分没有按比例绘制。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制。
如图1所示，送气装置为送气装置1，所述送气装置1为鼓风机，该鼓风机为强制鼓风型式，具有较高的压头，用于输送燃烧用空气。鼓风机的气体出口连接至气体整流室2的气体入口，在气体整流室2内，鼓风机鼓入的环境空气得到整流，以更适于后续的混合过程。气体整流室2的气体出口连接到混合器3的气体入口，燃烧用空气从气体整流室2流入混合器3。混合器3的顶部设有燃料入口6，外部输送来的燃料通过燃料入口6加入到混合器3内。在混合器3内，由于鼓风机输送的空气具有较高的压头，鼓入的空气与燃料能够快速混合。
混合器3设有混合物出口，该混合物出口连接至点火室4的入口，点火室内设有点火装置7。点火室4出口与燃烧室5入口相连接，所述点火室4入口处设置有燃烧头8，燃烧头8的延伸部穿过燃烧室5侧部的空气燃料混合物入口并由空气燃料混合物入口所支撑，且燃烧头8的延伸部的一端为自由端并延伸至燃烧室5内部。燃烧头8的另一端固定于点火室4的入口处。燃烧头8的表面为网状结构，所述燃烧头8为合 金纤维网燃烧头。燃烧头8的外表面上设置有火焰锋面9。所述火焰锋面9均匀分布于燃烧头表面上。所述火焰锋面9可以为螺旋状。点火装置7接近燃烧头表面。空气燃料混合物流经燃烧头8的表面。点火装置7用于对流经燃烧头8的空气燃料混合物进行点火。由于合金纤维网燃烧头9的纤维网状结构，燃料、空气混合后的气流经过燃烧头表面时，在金属纤维表面燃烧，且金属纤维结构致密，具备良好的燃烧稳定性，从而有效避免发生回火。同时，由于鼓风机具有较高的压头，从而保证混合气能够克服燃烧器内部阻力，使混合器快速均匀扩散至金属纤维表面，即使在低负荷段，也能保证气流具有足够的速度，防止回火。
燃烧头8的金属纤维网采用特种耐用合金材料，结合烧结焊工艺，纤维网具备很强的抗冲击性，耐热温度大于1000℃。金属纤维网的金属丝的直径在40μm以下，其很强的通透性和高表面积，从而将空气燃料混合物稳定附着在金属丝表面，燃烧头的火焰温度控制在在800℃以下，氮氧化物排放值最低能达到9ppm。
上述装置的工作原理如下：
来自环境的空气，作为燃烧用空气，通过鼓风机鼓入到气体整流室2内，由于鼓风机为强制型式鼓风机，具有较高的压头，因此鼓入的空气气流速度较快，有利于与燃料充分混合。整流后的空气经过整流室气体出口，输送至混合器3中，在此与来自于外部的燃料快速充分混合。混合后的混合物经过混合器3出口输送至点火室4内。空气燃料混合物扩散至金属纤维表面，操作点火室内设置的点火装置7，对流经燃烧头8表面的空气燃料混合物进行点火，点火装置引燃混合物。燃料、空气混合后的气流经过燃烧头表面时，在金属纤维表面燃烧，由于金属纤维结构致密，具备良好的燃烧稳定性，从而有效避免发生回火。同时，由于鼓风机具有较高的压头，从而保证混合气能够克服燃烧器内部阻力，使混合器快速均匀扩散至金属纤维表面，即使在低负荷段，也能保证气流具有足够的速度，防止回火。
本实用新型提供的全预混低氮燃烧装置，既解决了燃烧不充分、温度分布不均匀、局部高温区导致污染物排放增加的问题，实现了燃烧温度分布均匀，最大限度的降低氮氧化物的产生，同时由于燃料、空气混 合后的气流经过燃烧头表面，在金属纤维表面燃烧，因金属纤维结构致密，具备良好的燃烧稳定性，又实现了有效避免发生回火。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本实用新型的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种全预混低氮燃烧装置，所述装置包括依次连接的送气装置(1)，气体整流室(2)，混合器(3)，点火室(4)和燃烧室(5)，其中，所述混合器上(3)设置燃料入口(6)、气体入口和混合物出口，所述气体入口与气体整流室相连通，所述混合物出口与所述点火室(4)的入口相连接，点火室(4)的出口与燃烧室(5)的入口相连接，其特征在于，所述点火室(4)的入口处设置有燃烧头(8)，燃烧头(8)的一端为自由端并延伸至燃烧室(5)空腔内，所述燃烧头(8)为网状结构。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧头(8)的另一端固定于点火室(4)的入口处。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧头(8)为金属纤维网燃烧头，金属丝直径在40μm以下。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，燃烧头(8)的延伸部穿过燃烧室(5)侧部的空气燃料混合物入口并由空气燃料混合物入口所支撑。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧头(8)为合金纤维网燃烧头。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧头(8)为圆柱形。
7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述燃烧头(8)外表面上设置有火焰锋面(9)。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述火焰锋面(9)均匀分布于所述燃烧头(8)表面上。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述火焰锋面(9)为螺旋状。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述点火室(4)内设有点火装置(7)。
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| CN201620751511.1U CN205957169U (zh) | 2016-07-15 | 2016-07-15 | 一种全预混低氮燃烧装置 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110186061A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-30 | 江苏航天惠利特环保科技有限公司 | 一种洁净燃烧装置及其使用方法 |
| CN113513755A (zh) * | 2021-07-13 | 2021-10-19 | 浙江上能锅炉有限公司 | 全预混低氮燃烧器 |
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