CN208859600U - 新型燃气设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型燃气设备，包括有中心管、主气管、空气管以及燃气喷嘴；主气管内设置了一个中心管，中心管为中空的圆柱体结构，通过对主气管与中心管的结构设计，能够使得主气管与中心管之间形成有用于气流通过的燃气输送间隙，在主气管上设置了燃气喷嘴，燃气输送间隙与燃气喷嘴上的燃气喷射通道连通，燃气输送间隙内的燃气通过燃气喷射通道喷射而出，由于主气管内设置了中心管，其减小了主气管用于输送燃气的横截面面积，这样有利于燃气压力的提升，并且燃气输送间隙与燃气喷射通道对应，其有效提高了燃气输出流速的均匀程度，避免出现同一个燃气喷嘴不同部位燃气输出压力不同而出现火焰稳定性较差的问题。

Description

新型燃气设备

技术领域

本实用新型涉及燃气燃烧设备技术领域，更具体地说，特别涉及一种新型燃气设备。

背景技术

在环境、能源、经济矛盾日益严重的今天，各行各业的节能减排工作已经迫在眉睫。在节能减排压力下，锅炉用燃料由传统的燃煤、燃油改为天然气，这样就使得天燃气锅炉的用户数量日渐增多。

天然气作为燃料虽然具有低硫化合物以及低粉尘排放的优点，但是天然气在燃烧过程中还是会产生大量的氮氧化物(NO_X)，氮氧化物仍然是燃烧产物中造成环境污染的主要污染物之一。

根据目前环保部门公布的天然气锅炉运行情况检测资料来看，大部分天然气锅炉氮氧化物的排放浓度在300mg/m³左右，在调查的全部天然气锅炉中，氮氧化物排放浓度小于200mg/m³的天然气锅炉仅占35％左右。在新的锅炉排放执行标准中，规定现有燃气锅炉和新建锅炉的氮氧化物排放限制分别为200mg/m³和150mg/m³。另外地方环保部门针对当地的环境污染情况陆续出台了更为严格的地方锅炉大气污染物排放标准，更加严格的控制氮氧化物的排放，对氮氧化物排放不达标的燃气锅炉需要强制进行低氮燃烧改造。

也正是为了应对环保要求的日益提高，目前对于市面上用于进行燃气设备生产的厂家而言，其研发精力大部分放在了如何降低燃气设备氮氧化物排放这一个技术点上，反而忽略了燃烧设备的其他技术改进，例如如何实现火焰稳焰以保证燃烧设备稳定运行。

综上所述，如何提高燃气设备火焰喷射的稳定性，成为了本领域技术人员需要解决的问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种污染物排放较低、并且火焰喷射稳定性较高的燃气低氮燃烧器。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种新型燃气设备，其改进之处在于，

包括有中心管(1)、主气管(2)、空气管(3)以及燃气喷嘴；

所述中心管为中空的圆柱体结构，所述主气管为圆管结构，所述主气管的横截面直径大于所述中心管的横截面直径，所述主气管套设于所述中心管的外侧，所述主气管与所述中心管同轴设置，所述主气管的内侧面与所述中心管的外侧面之间具有间隙并形成有用于燃气通过的燃气输送间隙，于所述主气管的一端设置有端封板，所述中心管的一端与所述端封板相抵，所述主气管的另一端为燃气出口；

所述燃气喷嘴设置于所述主气管的燃气出口上，所述燃气喷嘴包括有喷嘴主体(4)，所述喷嘴主体为环形结构，所述喷嘴主体的内缘与所述中心管的外侧面气密性连接，所述喷嘴主体的外缘与所述主气管的内侧面气密性连接；

于所述喷嘴主体上开设有燃气喷射通道(5)，所述燃气喷射通道为直线型管状通道，所述燃气喷射通道的中心线在沿平行于喷嘴主体中心线方向上的投影与所述喷嘴主体中心线重合，所述燃气喷射通道为倾斜式通道结构，所述燃气喷射通道的一端靠近所述喷嘴主体的内缘设置、所述燃气喷射通道的另一端靠近所述喷嘴主体的外缘设置，所述燃气喷射通道开设有多个，全部的所述燃气喷射通道环绕所述喷嘴主体等间隔设置；

所述空气管套设于所述主气管的外侧并与所述主气管同轴设置，所述空气管的内侧面与所述主气管的外侧面之间具有间隙并形成有用于空气和/或混合烟气通过的助燃气体流通通道，所述空气管的一端连接与鼓风机相连的风道或烟风道，所述空气管的另一端为助燃气体出口，所述助燃气体出口与所述燃气出口齐平设置。

进一步地，在上述的新型燃气设备中，

所述喷嘴主体的一侧为朝向所述主气管的内侧面，所述喷嘴主体的另一侧为朝向炉膛的外侧面；

自所述喷嘴主体的内侧面指向所述喷嘴主体的外侧面方向上、所述燃气喷射通道的中心线逐渐远离所述喷嘴主体的中心线。

进一步地，在上述的新型燃气设备中，

所述喷嘴主体的外圆面、自所述喷嘴主体的内侧面向所述喷嘴主体的外侧面方向延伸、呈向外扩展的阶梯状结构。

进一步地，在上述的新型燃气设备中，

所述燃气喷射通道的中心线与所述喷嘴主体的中心线之间成15°-40°锐角夹角。

进一步地，在上述的新型燃气设备中，

所述燃气喷嘴为一体式结构。

进一步地，在上述的新型燃气设备中，

位于所述空气管的助燃气体出口一端套设有稳焰装置(6)，所述稳焰装置为喇叭状结构，所述稳焰装置的小口端安装于所述空气管中旋流叶片末端所呈的圆形截面上，且喇叭口与所述喷嘴主体的中心线的夹角为18°～30°。

通过上述结构设计，在本实用新型提供的新型燃气设备中，主气管内设置了一个中心管，中心管为中空的圆柱体结构，通过对主气管与中心管的结构设计，能够使得主气管与中心管之间形成有用于气流通过的燃气输送间隙，在主气管上设置了燃气喷嘴，燃气输送间隙与燃气喷嘴上的燃气喷射通道连通，燃气输送间隙内的燃气通过燃气喷射通道喷射而出，由于主气管内设置了中心管，其减小了主气管用于输送燃气的横截面面积，这样有利于燃气压力的提升，并且燃气输送间隙与燃气喷射通道对应，燃气喷射通道均匀布置，其有效提高了燃气输出流速的均匀程度，避免出现同一个燃气喷嘴不同部位燃气输出压力不同而出现火焰稳定性较差的问题。另外，位于所述空气管的助燃气体出口一端套设有喇叭状稳焰装置，使燃-空混合气流在喷嘴外围形成漩涡，使得高温燃烧产物发生回流。本实用新型的上述结构设计，提高了燃气输出稳定性，达到了提高燃气设备燃气喷射、火焰燃烧稳定性的目的。另外，由于中心管的结构设计，即中心管为中空的圆柱体结构，该结构设计既可以卷吸烟气和燃料流，又可以将燃料进行预热，实现快速稳定着火。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。其中：

图1为本实用新型一实施例中新型燃气设备的结构示意图；

图2为本实用新型一实施例中喷嘴组件的结构示意图；

图3为图2中沿B-B的剖视图；

图4为本实用新型一实施例中稳焰装置的结构示意图；

图5为图1中加装有稳焰装置后沿A向的结构示意图；

附图标记说明：

中心管1、主气管2、空气管3、喷嘴主体4、燃气喷射通道5、稳焰装置6。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。各个示例通过本实用新型的解释的方式提供而非限制本实用新型。实际上，本领域的技术人员将清楚，在不脱离本实用新型的范围或精神的情况下，可在本实用新型中进行修改和变型。例如，示为或描述为一个实施例的一部分的特征可用于另一个实施例，以产生又一个实施例。因此，所期望的是，本实用新型包含归入所附权利要求及其等同物的范围内的此类修改和变型。

在本实用新型的描述中，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”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实用新型而不是要求本实用新型必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实用新型中使用的术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间部件间接相连，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的具体含义。

请参考图1至图5，其中，图1为本实用新型一实施例中新型燃气设备的结构示意图；图2为本实用新型一实施例中喷嘴组件的结构示意图；图3为图2中沿B-B的剖视图；图4为本实用新型一实施例中稳焰装置的结构示意图；图5为图1中加装有稳焰装置后沿A向的结构示意图。

本实用新型提供了一种新型燃气设备，具体包括与中心管1、主气管2、空气管3以及燃气喷嘴。

中心管1为中空的圆柱体结构，采用中空管状结构其能够卷吸烟气和燃料流，又可以将燃料进行预热，实现快速稳定着火。

主气管2设置在中心管1的外侧，主气管2为圆管结构，并且，主气管2的横截面直径大于中心管1的横截面直径，这样将主气管2套设于中心管1的外侧，并且限定主气管2与中心管1同轴设置，就能够使得主气管2的内侧面与中心管1的外侧面之间具有间隙并形成有用于燃气通过的燃气输送间隙。外部供气系统与主气管2对接后，燃气能够充盈于燃气输送间隙中。

于主气管2的一端设置有端封板，中心管1的一端与端封板相抵，通过端封板将主气管2以及中心管1的同一端封闭，主气管2的另一端为燃气出口，这样燃气输送间隙内的燃气就能够通过燃气出口输出。

燃气喷嘴设置于主气管2的燃气出口上，燃气喷嘴包括有喷嘴主体4，喷嘴主体4为环形结构，喷嘴主体4的内缘与中心管1的外侧面气密性连接，喷嘴主体4的外缘与主气管2的内侧面气密性连接。

为了提高燃气喷嘴与主气管2以及中心管1之间连接的气密性，在此限定：喷嘴主体4的外圆面、自喷嘴主体4的内侧面向喷嘴主体4的外侧面方向延伸、成向外扩展的阶梯状结构。喷嘴主体4的内圆面靠近其内侧面的一段为圆孔结构，这样，主气管2与喷嘴主体4的外侧面(阶梯状结构)连接，其连接接触面积较大，能够提高主气管2与燃气喷嘴之间连接的气密性。中心管1与喷嘴主体4的内侧面(圆孔结构)连接，其便于中心管1插入至喷嘴主体4中。由于喷嘴主体4的内侧面成圆孔结构设计，燃气喷嘴套装到中心管1上，该结构还能够提高燃气喷嘴与中心管1以及主气管2之间的装配精度。

于喷嘴主体4上开设有燃气喷射通道5，燃气喷射通道5为直线型管状通道，燃气喷射通道5的中心线与喷嘴主体4的直径在沿平行于喷嘴主体4中心线方向上的投影重合(即燃气喷射通道5的中心线在沿平行于喷嘴主体4中心线方向上的投影与喷嘴主体4中心线重合)，燃气喷射通道5为倾斜式通道结构，燃气喷射通道5的一端靠近喷嘴主体4的内缘设置、燃气喷射通道5的另一端靠近喷嘴主体4的外缘设置，燃气喷射通道5开设有多个，全部的燃气喷射通道5环绕喷嘴主体4等间隔设置。

喷嘴主体4的一侧为朝向主气管2的内侧面，喷嘴主体4的另一侧为朝向炉膛的外侧面；自喷嘴主体4的内侧面指向喷嘴主体4的外侧面方向上、燃气喷射通道5的中心线逐渐远离喷嘴主体4的中心线。

具体地，燃气喷射通道5的中心线与喷嘴主体4的中心线之间成15°-40°锐角夹角。

具体地，燃气喷射通道5的设置数量在20-40个之间。

在上述本实用新型对燃气喷嘴的结构优化设计，能够使得燃气成扩散式伞状方式喷射出去，由于燃气喷射通道5设置有多个，能够使得燃气成多个小火焰方式进行燃烧，将火焰分割成多个单独的小火焰，小火焰散热面积大，火焰峰值温度降低，有利于降低氮氧化物的生成量。

在本实施例中，燃气喷嘴为一体式结构设计，其能够提高燃气喷嘴的结构强度。

空气管3套设于主气管2的外侧并与主气管2同轴设置，空气管3的内侧面与主气管2的外侧面之间具有间隙并形成有用于空气和/或混合烟气通过的助燃气体流通通道，空气管3的一端连接与鼓风机相连的风道或烟风道，空气管3的另一端为助燃气体出口，助燃气体出口与燃气出口齐平设置。

并且，位于空气管3的助燃气体出口一端套设有稳焰装置6，稳焰装置6为喇叭状结构，稳焰装置6的小口端安装于空气管3中旋流叶片末端所呈的圆形截面上，且喇叭口与喷嘴主体4的中心线的夹角为18～30°。

稳焰装置6采用耐火材料一体成型，稳焰装置6的小口端套设于空气管3上，稳焰装置6的大口端朝向炉膛方向设置。稳焰装置6能够对火焰以及气流起到稳定作用，从而达到提高火焰燃烧稳定性的目的。

通过上述结构设计，在本实用新型提供的新型燃气设备中，主气管2内设置了一个中心管1，通过对主气管2与中心管1的结构设计，能够使得主气管2与中心管1之间形成有用于气流通过的燃气输送间隙，在主气管2上设置了燃气喷嘴，燃气输送间隙与燃气喷嘴上的燃气喷射通道5连通，燃气输送间隙内的燃气通过燃气喷射通道5喷射而出，由于主气管2内设置了中心管1，其减小了主气管2用于输送燃气的横截面面积，这样有利于燃气压力的提升，并且燃气输送间隙与燃气喷射通道5对应，燃气喷射通道5均匀布置，其有效提高了燃气输出流速的均匀程度，避免出现同一个燃气喷嘴不同部位燃气输出压力不同而出现火焰稳定性较差的问题。中心管为一中空管，可以卷吸烟气和燃料流又可以将燃料进行预热，实现快速稳定着火。本实用新型的上述结构设计，提高了燃气输出稳定性，达到了提高燃气设备燃气喷射、火焰燃烧稳定性的目的。

以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种新型燃气设备，其特征在于，

包括有中心管(1)、主气管(2)、空气管(3)以及燃气喷嘴；

所述中心管为中空的圆柱体结构，所述主气管为圆管结构，所述主气管的横截面直径大于所述中心管的横截面直径，所述主气管套设于所述中心管的外侧，所述主气管与所述中心管同轴设置，所述主气管的内侧面与所述中心管的外侧面之间具有间隙并形成有用于燃气通过的燃气输送间隙，于所述主气管的一端设置有端封板，所述中心管的一端与所述端封板相抵，所述主气管的另一端为燃气出口；

所述燃气喷嘴设置于所述主气管的燃气出口上，所述燃气喷嘴包括有喷嘴主体(4)，所述喷嘴主体为环形结构，所述喷嘴主体的内缘与所述中心管的外侧面气密性连接，所述喷嘴主体的外缘与所述主气管的内侧面气密性连接；

于所述喷嘴主体上开设有燃气喷射通道(5)，所述燃气喷射通道为直线型管状通道，所述燃气喷射通道的中心线在沿平行于喷嘴主体中心线方向上的投影与所述喷嘴主体中心线重合，所述燃气喷射通道为倾斜式通道结构，所述燃气喷射通道的一端靠近所述喷嘴主体的内缘设置、所述燃气喷射通道的另一端靠近所述喷嘴主体的外缘设置，所述燃气喷射通道开设有多个，全部的所述燃气喷射通道环绕所述喷嘴主体等间隔设置；

所述空气管套设于所述主气管的外侧并与所述主气管同轴设置，所述空气管的内侧面与所述主气管的外侧面之间具有间隙并形成有用于空气和/或混合烟气通过的助燃气体流通通道，所述空气管的一端连接与鼓风机相连的风道或烟风道，所述空气管的另一端为助燃气体出口，所述助燃气体出口与所述燃气出口齐平设置。

2.根据权利要求1所述的新型燃气设备，其特征在于，

所述喷嘴主体的一侧为朝向所述主气管的内侧面，所述喷嘴主体的另一侧为朝向炉膛的外侧面；

自所述喷嘴主体的内侧面指向所述喷嘴主体的外侧面方向上、所述燃气喷射通道的中心线逐渐远离所述喷嘴主体的中心线。

3.根据权利要求2所述的新型燃气设备，其特征在于，

所述喷嘴主体的外圆面、自所述喷嘴主体的内侧面向所述喷嘴主体的外侧面方向延伸、呈向外扩展的阶梯状结构。

4.根据权利要求1至3任一项所述的新型燃气设备，其特征在于，

所述燃气喷射通道的中心线与所述喷嘴主体的中心线之间成15°-40°锐角夹角。

5.根据权利要求1所述的新型燃气设备，其特征在于，

所述燃气喷嘴为一体式结构。

6.根据权利要求1所述的新型燃气设备，其特征在于，

位于所述空气管的助燃气体出口一端套设有稳焰装置(6)，所述稳焰装置为喇叭状结构，所述稳焰装置的小口端安装于所述空气管中旋流叶片末端所呈的圆形截面上，且喇叭口与所述喷嘴主体的中心线的夹角为18°～30°。