CN207394845U - 条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机 - Google Patents
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Abstract
条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机，所述燃烧机包括上下对称设置的上水室和下水室，所述上水室和下水室之间设有上下竖直并排设置的炉排和稳焰管，炉排和稳焰管的两侧设有连通管，所述炉排、稳焰管、连通管的内部中空且与上水室和下水室连通。本实用新型中，混合燃气通过在炉排和稳焰管区域中进行燃烧，燃烧过程中，炉排和稳焰管中的冷却水能够带走温度，降低火焰温度，有效减少氮氧化物的产生。
Description
技术领域
本实用新型属于炉膛燃烧技术领域，具体涉及一种条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机。
背景技术
蒸汽锅炉指的是把水加热到一定温度并生产高温蒸汽的工业锅炉，在工业生产中应用广泛；现有的蒸汽锅炉中一般使用天然气作为燃烧气体。
天然气的主要成分是甲烷，在与空气混合燃烧过程中会因为火焰锋面温度过高而产生氮氧化物，造成环境污染。根据捷里道维奇的燃烧机理，当燃烧火焰锋面温度高于1500℃，就开始生成氮氧化物，且火焰锋面温度每升高100℃，氮氧化物的合成速度就增加6~7倍。因此控制火焰锋面温度是控制氮氧化物生成的关键因素。
目前有共识的是氮氧化物的排放是形成大气雾霾、酸雨的重要原因，全球范围内都在研究燃烧效率高且氮氧化物排放低的燃烧技术。现在燃气锅炉应用越来越普遍，但大多锅炉配套的燃烧器采用扩散式燃烧方式，其主要优点是：燃烧稳定、技术成熟，但存在燃烧不完全、氮氧化物排放高等缺陷。因此，人们开始研发全预混燃烧技术，即预先将空气与燃气按比例均匀混合，并送入特制的燃烧器燃烧，该燃烧器一般为圆柱形，表面裹了一层耐高温金属纤维织布或陶瓷纤维，火焰在其表面燃烧。这种全预混表面燃烧方式燃烧更充分，热效率高。但存在几个问题：1、火焰稳定性差，易发生回火爆燃现象；2、由于织布网孔细密，容易堵塞；3、在空气过量系数低的情况下氮氧化物排放较高。
本实用新型对条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机进行了进一步的研究。
实用新型内容
针对以上现有技术中的不足，本实用新型提供了一种条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机，使用方便，能够有效降低火焰锋面温度，抑制氮氧化物的生产，且燃烧稳定。
为了解决上述技术问题，本实用新型通过下述技术方案得以解决。
条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机，所述燃烧机包括上下对称设置的上水室和下水室，所述上水室和下水室之间设有上下竖直并排设置的炉排和稳焰管，炉排和稳焰管的两侧设有连通管，所述炉排、稳焰管、连通管的内部中空且与上水室和下水室连通。
本实用新型中，混合燃气通过在炉排和稳焰管区域中进行燃烧，燃烧过程中，炉排和稳焰管中的冷却水能够带走温度，降低火焰温度，有效减少氮氧化物的产生。
作为优选，燃烧机中，所述连通管上设有点火装置、观火孔、火焰探测器。
作为优选，燃烧机中，所述下水室中设有进水口，所述上水室中设有出水口，用于水流的流入和流出。
作为优选，燃烧机中，炉排由竖直设置的矩形管材组成，且相邻的矩形管材之间形成缝隙，该缝隙为窄窄的缝隙，用于混合燃气的通过，气体经过窄缝后压力降低，在窄缝的出口处被点火燃烧，防止回火爆燃和堵塞。
作为优选，燃烧机中，稳焰管并列竖直排布，稳焰管与炉排平行设置且稳焰管设于炉排的前方，稳焰管与矩形管材之间的缝隙位置对齐，该结构使燃烧气体经过圆管状的稳焰管后，在稳焰管背面形成负压，重新回燃新的未燃烧的气体，使得燃烧能连续进行。
作为优选，燃烧机中，所述炉排设置有一排，所述稳焰管设置有一排，且稳焰管和连通管之间围成火焰燃烧的空间。该结构中，连通管一方面起到支撑固定的作用，另一方面起到阻止火焰向二侧面辐射传热的作用，连通管内部通冷却水。
与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：提供了一种条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机，炉排和稳焰管中的冷却水能够快速带走热量，有效降低火焰温度，减小有害气体的产生；同时火焰燃烧稳定，不会发生回火爆燃、堵塞、熄火等现象。
附图说明
图1为本实用新型中的燃烧机的示意图。
图2为本实用新型中的燃烧装置的示意图一。
图3为本实用新型中的燃烧装置的示意图二。
图4为本实用新型中的燃烧装置的部分示意图。
图5为本实用新型中的燃烧机的部分示意图一。
图6为图5中Ⅰ区域的放大图。
图7为本实用新型中的燃烧机的部分示意图二。
图8为本实用新型中的燃烧机的截面示意图。
图9为图8中Ⅱ区域的放大图。
图10为燃烧机中点火装置、观火孔的示意图。
图11为火焰探测器的示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。
参照图1至图11，本实用新型中涉及的一种条缝式火焰燃烧装置，包括燃烧机和送气装置，其中的具体结构如下。
所述送气装置包括鼓风机1，所述鼓风机1的出风口上设有气体混合装置2，该气体混合装置2的侧部设有燃气进口3，所述气体混合装置2的出气端通过法兰16与等压腔13相连，所述等压腔13的出气端与燃烧机相连。
所述燃烧机包括上下对称设置的上水室4和下水室5，所述上水室4和下水室5之间设有上下竖直并排设置的炉排11和稳焰管12，炉排11和稳焰管12的两侧设有连通管14,15，所述炉排11、稳焰管12、连通管14,15的内部中空且与上水室4和下水室5连通，用于自下而上通冷却水。
本实施方式的送气装置中，气体混合装置2为圆柱状结构，法兰16为方形法兰，且法兰16中具有圆形进气口17，该圆形进气口17的直径与气体混合装置2的直径相同，使气体的混合和燃气的输送更加稳定。所述等压腔13为一个逐步扩大的腔体，等压腔13由四块梯形板构成，且上下两块梯形板的外沿与上水室4和下水室5的表面密封贴合，左右两块梯形板的外沿与左右两端的炉排11密封贴合，该结构使气体压力逐渐得到释放，使混合燃气的供给更加持续稳定。
本实施方式的燃烧机中，所述连通管14,15上设有点火装置10、观火孔9、火焰探测器8，分别用于点火、观察火焰和检测火焰。所述下水室5中设有进水口6，所述上水室4中设有出水口7，用于冷却水的流入和流出。
此外，本实施方式的燃烧机中，炉排11由竖直设置的矩形管材组成，且相邻的矩形管材之间形成缝隙，该缝隙为窄窄的缝隙，且分布均匀，用于混合燃气的通过，气体经过窄缝后压力降低，在窄缝的出口处被点火燃烧，防止回火爆燃和堵塞。燃烧机中，稳焰管12并列竖直排布，稳焰管12与炉排11平行设置且稳焰管12设于炉排11的前方，稳焰管12与矩形管材之间的缝隙位置对齐，该结构使燃烧气体经过圆管状的稳焰管12后，在稳焰管12背面形成负压，重新回燃新的未燃烧的气体，使得燃烧能连续进行。所述炉排11设置有一排，所述稳焰管12设置有一排，且稳焰管12和连通管14,15之间围成火焰燃烧的空间，该结构中，连通管14,15一方面起到支撑固定的作用，另一方面起到阻止火焰向二侧面辐射传热的作用，连通管14,15内部通冷却水用于降低火焰温度。
本实用新型中，鼓风机1用于输送空气或氧气，接着空气和燃气在气体混合装置2中经过充分混合后成为预先设置好的比例的混合燃气，混合燃气通过等压腔13之后在达到炉排11和稳焰管12区域中进行燃烧，燃烧过程中，炉排11和稳焰管12中的冷却水能够带走温度，降低火焰温度，有效减少氮氧化物的产生。工作时，稳焰管12相当于气体流动的钝体，使燃烧气体经过圆管后，背面形成负压，重新回燃新的未燃烧的气体，使得燃烧能连续进行。由于炉排11中窄缝的阻力，气体出窄缝后压力降低，使得燃烧区域的压力比等压腔13低，不易产生回火；预混气体燃烧速度快，呈蓝色，火焰长度短，一般不超过150mm。
本实用新型中，点火装置10为高压电子点火装置，观火孔9和火焰探测器8为常规结构，用电结构接入到电网中。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：将空气和燃气预混合后再进行燃烧，保证了燃效效率和品质；炉排和稳焰管中的冷却水能够快速带走热量，有效降低火焰温度，减小有害气体的产生；同时火焰燃烧稳定，不会发生回火爆燃、堵塞、熄火等现象。
本实用新型的保护范围包括但不限于以上实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本实用新型的保护范围。
Claims (6)
1.条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机，其特征在于，所述燃烧机包括上下对称设置的上水室（4）和下水室（5），所述上水室（4）和下水室（5）之间设有上下竖直并排设置的炉排（11）和稳焰管（12），炉排（11）和稳焰管（12）的两侧设有连通管（14,15），所述炉排（11）、稳焰管（12）、连通管（14,15）的内部中空且与上水室（4）和下水室（5）连通。
2.根据权利要求1所述的条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机，其特征在于，燃烧机中，所述连通管（14,15）上设有点火装置（10）、观火孔（9）、火焰探测器（8）。
3.根据权利要求1所述的条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机，其特征在于，燃烧机中，所述下水室（5）中设有进水口（6），所述上水室（4）中设有出水口（7）。
4.根据权利要求1所述的条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机，其特征在于，燃烧机中，炉排（11）由竖直设置的矩形管材组成，且相邻的矩形管材之间形成缝隙。
5.根据权利要求4所述的条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机，其特征在于，燃烧机中，稳焰管（12）并列竖直排布，稳焰管（12）与炉排（11）平行设置且稳焰管（12）设于炉排（11）的前方，稳焰管（12）与矩形管材之间的缝隙位置对齐。
6.根据权利要求4或5所述的条缝式火焰燃烧装置中的燃烧机，其特征在于，燃烧机中，所述炉排（11）设置有一排，所述稳焰管（12）设置有一排，且稳焰管（12）和连通管（14,15）之间围成火焰燃烧的空间。
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| CN109373299A (zh) * | 2018-09-06 | 2019-02-22 | 李学滨 | 一种低氮微压蒸汽热能机 |
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