CN208295904U - 一种低氮焦炉燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于燃烧设备领域，旨在提供一种低氮焦炉燃烧器，其技术方案要点是包括壳体，所述壳体的一端设有燃烧喷口，所述燃烧喷口中设有点火端和燃气管，所述燃气管与壳体连通，所述点火端的端部设有分焰器，所述燃烧喷口的端部设有稳焰缩口；这种低氮焦炉燃烧器其优点在于使用分级分段的燃烧方式，使燃气和空气充分混合，提高燃烧效果。

Description

一种低氮焦炉燃烧器

技术领域

本实用新型涉及燃烧设备领域，特别涉及一种低氮焦炉燃烧器。

背景技术

燃烧器主要用于将燃料和混合燃烧的设备，其广泛应用于人民群众的日常生活领域，如燃气灶；也广泛用于煤化工和冶金工业等工业领域，如焦炉燃烧器。

目前，授权公告号为CN204141580U的中国专利公开了一种年产六万吨炭黑反应炉焦炉煤气燃烧器，它包括空气入炉进口、空气整流管、焦炉煤气进口、耐火材料层、燃烧室、反应炉喉口和原料油枪插口；空气入炉进口连接空气整流管，空气整流管和多个焦炉煤气进口连接燃烧室，燃烧室连接反应炉喉口，反应炉喉口连接原料油枪插口，所述燃烧室外端设有耐火材料层。

这种焦炉煤气燃烧器虽然能够完成燃烧的过程，但是燃烧整束喷出，不可避免的存在燃气与空气混合不充分的情况出现，导致燃烧效果较差。

实用新型内容

本实用新型是提供一种低氮焦炉燃烧器，其优点在于使用分级分段的燃烧方式，使燃气和空气充分混合，提高燃烧效果。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种低氮焦炉燃烧器，包括壳体，所述壳体的一端设有燃烧喷口，所述燃烧喷口中设有点火端和燃气管，所述燃气管与壳体连通，所述点火端的端部设有分焰器，所述燃烧喷口的端部设有稳焰缩口。

通过采用上述技术方案，在燃烧的过程中，壳体中通有燃烧所需的空气并且向燃烧喷口处吹出，点火端中可以喷出少量燃气，并且燃气经过分焰器分成若干燃气气流并且使燃气以一定角度喷射，有利于燃气和空气更加充分的混合，有利于充分燃烧，燃气管中也同有燃气，在燃烧的过程中，火焰从稳焰缩口处喷出，点火端处燃烧产生负压区域，使大量的空气回流到中心火焰区，再配合燃气管有利于提高燃烧效果，同时伴有大量的高温烟气也回流到中心火焰区，降低了该区域的氧浓度，有效控制主要污染物氮氧化物的生成。

进一步设置：燃烧喷口内设有支撑板，所述燃气管呈均匀圆周分布在支撑板上，所述点火端位于支撑板的中心位置。

通过采用上述技术方案，支撑板主要用于确定点火端和燃气管的安装位置，并且牢固地固定在燃烧喷口中。

进一步设置：支撑板设有导流扇，所述导流扇位于点火端和支撑板之间。

通过采用上述技术方案，在燃烧的过程中，壳体中的空气经过导流扇吹向点火端，有利于燃气和空气更加充分的混合。

进一步设置：导流扇设有叶片若干，所述叶片呈均匀圆周分布，所述叶片呈弧形设置。

通过采用上述技术方案，叶片主要用于改变空气的流向，使燃烧所需的空气更加集中的流向中心燃烧区域，进一步使燃气和空气混合的更加均匀。

进一步设置：点火端出焰的端部通过支撑架设置有点火枪。

通过采用上述技术方案，点火枪主要用于发出脉冲电火花，点燃燃气。

进一步设置：点火端的端部还设有用于反馈信号的离子枪，所述离子枪固定在支撑架上。

通过采用上述技术方案，在燃烧的过程中，离子枪位于火焰中，并且更具燃烧温度的不同产生，不同强度的离子电流并且反馈给控制器，实时监控燃烧情况。

进一步设置：稳焰缩口上焊接有稳焰圈，所述稳焰圈向中心倾斜设置。

通过采用上述技术方案，稳焰缩口主要通过稳焰圈在燃烧的过程中使火焰收束，使燃烧产生的火焰都集中在中心燃烧区域，有利于集中燃烧产生的热力，提高燃烧效果。

进一步设置：所述稳焰圈开有缺口若干，所述缺口呈三角形。

通过采用上述技术方案，当气流从稳焰圈的边缘处流出时，会在边缘处形成旋涡状的尾流向稳焰圈回流，尾流会经过缺口重新吹向中心燃烧区域，使中心燃烧区域的火焰的温度降低，进一步减少氮氧化物的生成。

进一步设置：稳焰圈的内壁表面设有菱形片若干，所述菱形片向中心位置倾斜。

通过采用上述技术方案，在燃烧的过程中，部分空气气流会经过菱形片重新流向中心燃烧区域，降低中心处火焰的温度，由于作为主要污染物的氮氧化物在高温的条件下生成，即减少了污染物生成，同时菱形片也缺口处喷出火焰。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1、使用分级分段的燃烧方式，使燃气和空气充分混合，提高燃烧效果；

2、在燃烧过程中，通过多种气体回流方式，使中心燃烧区域的温度降低，减少氮氧化物的形成，减少有害气体的排出。

附图说明

图1是一种低氮焦炉燃烧器的结构示意图；

图2是一种低氮焦炉燃烧器的中用于体现进风调节装置的结构示意图；

图3是一种低氮焦炉燃烧器中用于燃烧喷口的结构示意图；

图4是图3中A处的局部放大结构示意图。

图中，1、壳体；11、进气口；111、隔板；12、燃料管；121、连接法兰片；122、进料管；13、火检传感管；131、冷却风接口；132、火检信号接头；14、点火管；141、第一螺纹接口；142、第二螺纹接口；2、进风调节装置；21、齿轮箱；211、转盘；22、挡风板；221、风门联轴；23、联动件；3、燃烧喷口；31、点火端；311、支撑架；312、点火枪；313、离子枪；314、分焰器；32、导流扇；321、叶片；33、支撑板；331、气孔；34、燃气管；341、分离器；342、分离板；343、隔板；35、稳焰缩口；351、稳焰圈；352、菱形片；353、缺口；36、导流片；37、助燃管。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：一种低氮焦炉燃烧器，如图2所示，包括壳体1，壳体1上开有矩形的进气口11，进气口11中固定有隔板111，隔板111将进气口11分成面积相等的两个部分，方便调节进气。同时进气口11进气方向与燃烧器喷出火焰的方向垂直。

如图1所示，壳体1的一端固定有燃料管12，燃料管12在工作的时候向壳体1中注入燃烧所需要的燃气，主要以从石油中提炼的可燃气体为主。燃料管12与壳体1的连接法兰片121，连接法兰片121通过在其边缘使用固定螺栓固定在壳体1上，由于燃料管12有可燃气体通过，连接法兰片121进一步提高在连接处的密封性能，避免出现燃气的泄漏的情况。燃料管12上垂直设有进料管122，进料管122工作的过程中和外界气源相连，燃烧所需的燃气通过进料管122注入到燃料管12上，之后通过燃料管12注入到壳体1中。

如图1所示，燃料管12背离连接法兰片121的一端设有火检传感管13，火检传感管13沿燃料管12的长度方向布置，火检传感管13的端部安装有火检信号接头132，在燃烧器工作的过程中火检信号接头132与外界的检测设备连接，方便于反应燃烧的检测信号通过火检信号接头132传输到外界，方便车间的工作人员实时了解燃烧情况。火检传感管13上倾斜设有冷却风接口131，冷却风接口131与外界冷却系统相连，将冷却风吹入到火检传感管13，使火检传感管13温度较低，减少由于火检传感管13自身的温度影响火检信号接头132输出信号的准确性。

如图1所示，燃料管12的端部中心设有点火管14，点火管14穿过整个壳体1，点火管14安装有点火器和火焰检测器，点火管14与火检传感管13平行设置，点火管14的端部设有两个沿点火管14长度方向布置的第一螺纹接口141，其中一个第一螺纹接口141用于连接点火器所用的导线；另一个第一螺纹接口141连接有火焰检测器所需的导线。

如图1所示，点火管14上设有两个第二螺纹接口142，第二螺纹接口142垂直于燃料管12长度方向设置，一个第二螺纹接口142注入空气，另一个第二螺纹接口142注入燃气，用于辅助点火，提高点火的成功率和稳定性。

如图2所示，一种低氮焦炉燃烧器包括进风调节装置2，进风调节装置2包括齿轮箱21和两个挡风板22，挡风板22通过风门联轴221转动连接在进气口11处，并可以改变进气口11的通风面积，齿轮箱21与一个挡风板22的风门联轴221固定，齿轮箱21上设有转盘211，通过转盘211带动挡风板22转动，调节进气口11的进气量。两个挡风板22背离齿轮箱21的端部设有联动件23，使两个挡风板22可以一起转动。

结合图3和图4所示，一种低氮焦炉燃烧器还包括燃烧喷口3，燃烧喷口3安装在壳体1背离燃料管12的一端，燃烧喷口3的中心位置设有助燃管37，点火管14穿设在助燃管37中，助燃管37主要用于保护点火管14，避免在燃烧的过程中，点火管14自身温度过高导致寿命降低，同时助燃管37中通过一定的空气辅助点火。

结合图3和图4所示，燃烧喷口3设有点火端31，点火端31安装在点火管14的端部，点火端31设有支撑架311，支撑架311上安装有点火枪312，点火枪312发出有脉冲火花点燃燃气。

结合图3和图4所示，支撑架311还安装有离子枪313，离子枪313与点火枪312平行设置，离子枪313在燃烧的过程中，离子枪313位于火焰中，并且更具燃烧温度的不同产生，不同强度的离子电流并且反馈给控制器，实时监控燃烧情况。

结合图3和图4所示，点火端31上还安装有上分焰器314，燃气在经过分焰器314的均匀分成若干束，使燃气和空气混合更加均匀，一定程度上使燃烧更加充分，提高了点火的成功率。

结合图3和图4所示，燃烧喷口3上安装有导流扇32，导流扇32套设在助燃管37上，此时点火端31处于导流扇32的中心位置，导流扇32若干呈均匀圆周分布的叶片321，叶片321呈倾斜设置，叶片321的表面呈弧面设置，空气经过导流扇32时，沿叶片321表面流过形成涡流，进一步使燃气和空气混合均匀，提高点火的成功率。

如图3所示，燃烧喷口3上设有支撑板33，支撑板33呈环形设置，支撑板33套设在导流扇32的外缘位置，支撑板33上设有圆形的气孔331若干，每六个气孔331作为一组并呈三角形分布，有利于空气顺利的通过支撑板33，减少支撑板33对于空气流动的阻碍作用。

如图3所示，支撑板33上设有燃气管34，燃气管34呈均匀圆周分布在支撑板33上，燃气管34的端部安装有分离器341，分离器341包括隔板343和两个分离板342，隔板343固定在燃气管34中并将燃气管34分成横截面积相同的两个部分，分离板342分别将固定在隔板343的两面上，分离板342伸出燃气管34的端部弯折。在燃烧的过程中，燃气从燃气管34喷出，同时经过分离板342，集中在燃烧喷口3的中心位置，同时助燃管37喷出燃烧所需的空气，但是控制出风量较小，使中心区域在空气不足的条件下燃烧，因为燃料过量过多而氧气不足，形式还原性气氛以及还原性气体CO、H2、HCN等，将NOx还原为CO2和N2，从而抑制有害气体NOx的生成，同时燃烧喷口3的外围在空气的过剩的条件下燃烧，有过量的氧气使未燃尽的CO继续燃烧，有利于减少有害气体的生成。

如图3所示，燃烧喷口3设有呈均匀分布的导流片36若干，导流片36设置于支撑板33外缘与燃烧喷口3的内壁之间，导流片36倾斜设置，当燃烧进行时，空气从导流片36处吹出，空气形成涡流，进一步使燃气和空气混合更加充分，同时这个区域，燃气处于空气的过剩的条件下燃烧，进一步使未燃尽的CO燃烧充分，减少有害气体的排出。

如图3所示，燃烧喷口3设有稳焰缩口35，使燃烧喷口3喷出的火焰呈集束状，有利于燃烧产生的热量集中，提高燃烧效果。稳焰缩口35包括稳焰圈351，稳焰圈351安装在燃烧喷口3喷出火焰的端部，稳焰圈351向燃烧喷口3中心位置倾斜设置，稳焰圈351上开有呈三角形的缺口353，缺口353呈均匀圆周分布，稳焰圈351的内部还去倾斜设置有菱形片352若干，并且菱形片352与缺口353对应设置。在燃烧的过程中，火焰从稳焰缩口35处喷出，中心区域燃烧产生负压区域，使大量的空气回流到中心区域，同时伴有大量的高温烟气也回流到中心火焰区，降低了该区域的氧浓度，有效控制主要污染物氮氧化物的生成，同时部分回流的烟气会从缺口353进入燃烧喷口3，降低了火焰的温度，进一步限制氮氧化物的生成，并且由于还设有菱形片352阻挡火焰从缺口353出喷出。

上述的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，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (9)

1.一种低氮焦炉燃烧器，包括壳体（1），其特征是：所述壳体（1）的一端设有燃烧喷口（3），所述燃烧喷口（3）中设有点火端（31）和燃气管（34），所述燃气管（34）与壳体（1）连通，所述点火端（31）的端部设有分焰器（314），所述燃烧喷口（3）的端部设有稳焰缩口（35）。

2.根据权利要求1所述的一种低氮焦炉燃烧器，其特征是：所述燃烧喷口（3）内设有支撑板（33），所述燃气管（34）呈均匀圆周分布在支撑板（33）上，所述点火端（31）位于支撑板（33）的中心位置。

3.根据权利要求2所述的一种低氮焦炉燃烧器，其特征是：所述支撑板（33）设有导流扇（32），所述导流扇（32）位于点火端（31）和支撑板（33）之间。

4.根据权利要求3所述的一种低氮焦炉燃烧器，其特征是：所述导流扇（32）设有叶片（321）若干，所述叶片（321）呈均匀圆周分布，所述叶片（321）呈弧形设置。

5.根据权利要求1所述的一种低氮焦炉燃烧器，其特征是：所述点火端（31）出焰的端部通过支撑架（311）设置有点火枪（312）。

6.根据权利要求5所述的一种低氮焦炉燃烧器，其特征是：所述点火端（31）的端部还设有用于反馈信号的离子枪（313），所述离子枪（313）固定在支撑架（311）上。

7.根据权利要求1所述的一种低氮焦炉燃烧器，其特征是：所述稳焰缩口（35）上焊接有稳焰圈（351），所述稳焰圈（351）向中心倾斜设置。

8.根据权利要求7所述的一种低氮焦炉燃烧器，其特征是：所述稳焰圈（351）开有缺口（353）若干，所述缺口（353）呈三角形。

9.根据权利要求8所述的一种低氮焦炉燃烧器，其特征是：所述稳焰圈（351）的内壁表面设有菱形片（352）若干，所述菱形片（352）向中心位置倾斜，所述菱形片（352）与缺口（353）对应设置。