CN210601622U - 一种适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器 - Google Patents

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文午琪
靳世平
裴青龙
李小文
王钦
涂文彬
熊亮
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本实用新型公开了一种适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,属于燃烧器技术领域,其通过燃料输送室、气体输送室、中心管道、开缝钝体挡板和点火组件的对应设置,可实现燃气气流(一次风)、空气气流(二次风)、中心燃气和中心空气的稳定输送,利用点火组件可对应点燃中心燃料气流,形成值班火焰,并通过开缝钝体挡板的设置在稳燃腔靠近中心管道一侧形成回流区和燃料浓度富集区,继而利用值班火焰可快速、稳定地点燃主燃料气流中的气体燃料,实现燃料的稳定、高效燃烧。本实用新型的可调式分级着火燃烧器,其结构简单,控制便捷,可实现不同热值气体燃料的稳定点燃和高效燃烧,适用范围广,能源利用率高,具有较好的应用效果和推广价值。

Description

一种适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器
技术领域
本实用新型属于燃烧器技术领域,具体涉及一种适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器。
背景技术
在工业生产中,钝体燃烧器是工业锅炉中广泛应用的燃烧设备之一,其通过燃烧器钝体的设置,可以较好起到稳定火焰的、改善燃烧的作用,被广泛应用在燃用劣质烟煤、贫煤、或无烟煤以及低热值燃气的锅炉上,能一定程度上提高燃烧效率,增强低负荷下锅炉的运行能力。
但是,现有燃烧器在提高锅炉稳燃能力的同时,也提高了炉膛内最高火焰的温度,导致炉膛火焰的温度过高从而使得燃烧器的烧嘴容易损坏,这在使用高热值燃料时尤为严重;严重时,甚至会导致火焰的冲墙贴壁引起锅炉爆管,存在一定的安全隐患和应用局限性。
实用新型内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求中的一种或者多种,本实用新型提供了一种适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,可以实现不同热值气体燃料的分级着火,实现气体燃料的快速点燃和稳定燃烧,提升燃料燃烧的效率。
为实现上述目的,本实用新型提供一种适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其特征在于,包括燃料输送室、气体输送室、稳燃腔和点火组件;
所述燃料输送室和所述气体输送室均为一端封闭,另一端开放的筒状结构,所述稳燃腔设置在所述气体输送室的开放端一侧,且所述气体输送室的封闭端上开设有通孔;
所述燃料输送室的开放端穿过所述通孔后沿轴向伸入于所述气体输送室中,并以端部对正所述稳燃腔;所述燃料输送室和所述气体输送室分别在靠近各自密封端的一侧设置有风道,即一次风道和二次风道,以及所述燃料输送室的中部沿轴向设置有中心管道;
所述中心管道的一端连通所述一次风道,另一端正对所述稳燃腔,且该中心管道正对所述稳燃腔的一端上设置有开缝钝体挡板;所述开缝钝体挡板包括分设于所述中心管道端部上下两侧的两个挡板单元,所述挡板单元的一端活动连接在所述中心管道上,其另一端可绕活动连接的端部转动,以改变两所述挡板单元所夹的角度;
所述点火组件呈长杆状结构,其中部沿轴向设置有供空气输送的通道,所述点火组件同轴嵌入所述中心管道中,并与所述中心管道的内壁间隔一定距离,以形成中心燃料的输送通道,且所述点火组件的一端伸入两所述挡板单元之间,用于两挡板单元之间中心燃料的点火。
作为本实用新型的进一步改进,所述燃料输送室中对应所述挡板单元设置有至少一个挡板联动杆,其一端活动连接在所述挡板单元的板面上,并可通过拉动其另一端来改变所述挡板单元的角度。
作为本实用新型的进一步改进,对应所述挡板联动杆设置有电机,以用于控制所述挡板联动杆拉动所述挡板单元。
作为本实用新型的进一步改进,所述燃料输送室与所述气体输送室的内壁之间沿环向间隔设置有若干旋流叶片。
作为本实用新型的进一步改进,所述中心管道背离所述稳燃腔的一端固定连接在所述燃料输送室的密封端上,且该侧端部的外周上沿环向间隔开设有若干中心燃料缺口。
作为本实用新型的进一步改进,所述点火组件为电子式燃气点火装置。
上述改进技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
总体而言,通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比,具有以下有益效果:
(1)本实用新型的适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其通过燃料输送室、气体输送室、中心管道、开缝钝体挡板和点火组件的对应设置,可实现燃气气流(一次风)、空气气流(二次风)、中心燃气和中心空气的稳定输送,利用点火组件可对应点燃中心燃料气流,形成值班火焰,并通过开缝钝体挡板的设置在稳燃腔靠近中心管道一侧形成回流区和燃料浓度富集区,继而利用值班火焰可快速、稳定地点燃主燃料气流中的气体燃料,实现燃料的稳定、高效燃烧,有效提升燃料的燃烧效率,节约能源,降低燃料应用成本;
(2)本实用新型的适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其通过设置可偏转调节的开缝钝体挡板,利用两挡板单元的对应调节,有效控制回流区的长度和大小,使得燃烧器可以满足不同热值的气体燃料,扩大燃烧器的使用范围,降低燃烧器的应用成本;
(3)本实用新型的适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其通过对应设置气体输送室和燃料输送室的设置形式,使得二次风从燃料输送室的外周环向输入稳燃腔中,从而可有效避免一次风气流的冲墙贴壁,避免了炉膛结渣的问题,提升了燃烧器使用的稳定性,延长了燃烧器的使用寿命;
(4)本实用新型的适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其结构简单,控制便捷,可准确实现不同热值气体燃料的稳定点燃和高效燃烧,适用范围广,能源利用率高,有效降低了燃烧器和气体燃料的应用成本,具有较好的应用效果和推广价值。
附图说明
图1是本实用新型实施例中适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器的结构剖视图;
在所有附图中,同样的附图标记表示相同的技术特征,具体为:1.燃料输送室,101.一次风道,102.中心管道,103.中心燃料缺口;2.气体输送室,201.二次风道,202.旋流叶片;3.挡板联动杆,4.开缝钝体挡板,5.点火组件,501.中心空气入口;6.稳燃腔。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型,并不用于限定本实用新型。
此外,下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本实用新型优选实施例中适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器如图1中所所示。其中,包括燃料输送室1和气体输送室2,前者用于输送用于燃烧的气体燃料,即如煤气、天然气、液化石油气等的燃气,后者用于输送用于气体燃料燃烧的空气,燃料输送室1的一端伸入气体输送室2中,并在气体输送室2的一侧设置有如图所示供燃料稳定燃烧的稳燃腔6。
具体地,优选实施例中的燃料输送室1为内部中空且横截面呈圆形的圆管状结构,并对应其设置有一次风道101,用于燃气往输送室内输送;当然,其也可根据实际需要优选设置成横截面为方形、椭圆形或者为多边形的筒状结构。同时,燃料输送室1的一端伸入气体输送室2中并正对稳燃腔6,而优选实施例中的气体输送室2为内部中空的筒状结构,其一侧对应稳燃腔6,另一端匹配在燃料输送室1的外周后密封,如图1中所示,并在燃料输送室1的外周环向形成主空气的输送通道。
相应地,对应气体输送室2设置有二次风道201,用于将空气气流(二次风)输入气体输送室2中。进一步地,主空气向稳燃腔6中的输送可以采用直流输送的形式,也可选择旋流输送的形式,当主空气的输送形式为旋流输送时,在燃料输送室1与气体输送室2之间沿环向间隔设置有若干旋流叶片202,用于将二次风道201中的主空气稳定输送带稳燃腔6中。
进一步地,优选实施例中的燃料输送室1中部沿轴向设置有中心管道102,其靠近稳燃腔6的一端优选不伸出于燃料输送室1的端部,且其另一端优选连接在燃料输送室1的封闭端部上而封闭,如图1中所示;进一步地,优选实施例中的中心管道102为横截面为方形的通管结构,其靠近稳燃腔6的一端外周设置有开缝钝体挡板4,其包括分设于中心管道102上下管壁外周上的两个挡板单元,通过两挡板单元的设置,可在稳燃腔6靠近开缝钝体挡板4的一侧形成稳定的烟气回流区,如图1中所示;进一步地,挡板单元的一端为连接端,该连接端与中心管道102的外周壁面活动连接,优选实施例中为铰接,使得挡板单元可绕连接端转动一定角度,以调节两挡板单元之间所夹的角度,进而调节回流区的大小和回流量的多少。
进一步地,在实际工作时,中心管道102外侧用于燃气气流(一次风)输送进稳燃腔6中,燃气沿轴向往稳燃腔6中送料,其在遇到开缝钝体挡板4后,由于燃气的轴向运动惯性,使大量燃气在回流区边缘附近集中,形成一个燃气浓度富集区。
进一步具体地,优选实施例中对应开缝钝体挡板4设置有挡板联动杆3,其为伸入燃料输送室1中的杆状结构,挡板联动杆3的一端活动连接在挡板单元的板面上,如图1中所示,通过挡板联动杆3的对应拉动,可改变两挡板单元之间所夹的角度;优选地,对应挡板联动杆3设置有控制电机,使得挡板联动杆3的运动通过电机来控制,从而提升开缝钝体挡板4角度控制的准确性,而电机在实际运用时可借助计算机系统在控制,进而准确实现开缝钝体挡板4的角度调节。
在燃烧器实际工作时,对于低热值燃气而言,一般要求回流区的长度较长,回流量也要适当的大点,此时就需要开缝钝体挡板4的开缝角度稍微大点,但是也不能过大,如果角度太大就会使气体燃料气流的刚性变差,使火焰的扩散角变大,导致温度最高的火焰中心距燃烧器出口就越近,容易使燃烧器过热而烧坏。通过开缝钝体挡板4中两挡板单元开缝角度的对应调节,可使得燃烧器适用于不同热值的气体燃料。
进一步地,在中心管道102中对应设置有如图1中所示的点火组件5,其优选为电子式燃气点火装置,并呈杆状结构,点火组件5的一端同轴伸入中心管道102中,并以点火端部对正两挡板单元所夹的区域;进一步地,点火组件5中部沿轴向设置有供中心空气输送的通道,并在点火组件5背离开缝钝体挡板4的一端上设置有中心空气入口501,用于中心空气的输入;进一步地,在中心管道102靠近开缝钝体挡板4的一端上设置有燃气喷嘴,并在另一端的外周上开设有若干连通燃料输送室1的通孔,即中心燃料缺口103,用于燃料输送室1中的燃气进入中心管道102中,且点火组件5外周与中心管道102之间形成中心燃气的输送空间,继而中心燃气和中心空气可分别通过中心管道102和点火组件5输送到两挡板单元之间,并由点火组件5对中心燃气点火,继而在两挡板单元之间形成一个值班火焰,再利用该值班火焰快速点燃燃气浓度富集区中的主燃料,确保主燃料气流的稳定着火和燃烧,提升气体燃料燃烧的效率。
本实用新型中适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,通过燃料输送室、气体输送室、中心管道、开缝钝体挡板和点火组件的对应设置,可实现燃气气流(一次风)、空气气流(二次风)、中心燃气和中心空气的稳定输送,利用点火组件可对应点燃中心燃料气流,形成值班火焰,并通过开缝钝体挡板的设置在稳燃腔靠近中心管道一侧形成回流区和燃料浓度富集区,继而利用值班火焰可快速、稳定地点燃主燃料气流中的气体燃料,实现燃料的稳定、高效燃烧;此外,通过调整开缝钝体挡板中两挡板单元的开缝角度,可准确适用于不同热值的气体燃料,有效扩大燃烧器的使用范围,确保气体燃料的稳定、高效燃烧,节约能源,降低成本,具有较好的应用效果和推广价值。
本领域的技术人员容易理解,以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其特征在于,包括燃料输送室、气体输送室、稳燃腔和点火组件;
所述燃料输送室和所述气体输送室均为一端封闭,另一端开放的筒状结构,所述稳燃腔设置在所述气体输送室的开放端一侧,且所述气体输送室的封闭端上开设有通孔;
所述燃料输送室的开放端穿过所述通孔后沿轴向伸入于所述气体输送室中,并以端部对正所述稳燃腔;所述燃料输送室和所述气体输送室分别在靠近各自密封端的一侧设置有风道,即一次风道和二次风道,以及所述燃料输送室的中部沿轴向设置有中心管道;
所述中心管道的一端连通所述一次风道,另一端正对所述稳燃腔,且该中心管道正对所述稳燃腔的一端上设置有开缝钝体挡板;所述开缝钝体挡板包括分设于所述中心管道端部上下两侧的两个挡板单元,所述挡板单元的一端活动连接在所述中心管道上,其另一端可绕活动连接的端部转动,以改变两所述挡板单元所夹的角度;
所述点火组件呈长杆状结构,其中部沿轴向设置有供空气输送的通道,所述点火组件同轴嵌入所述中心管道中,并与所述中心管道的内壁间隔一定距离,以形成中心燃料的输送通道,且所述点火组件的一端伸入两所述挡板单元之间,用于两挡板单元之间中心燃料的点火。
2.根据权利要求1所述的适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其中,所述燃料输送室中对应所述挡板单元设置有至少一个挡板联动杆,其一端活动连接在所述挡板单元的板面上,并可通过拉动其另一端来改变所述挡板单元的角度。
3.根据权利要求2所述的适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其中,对应所述挡板联动杆设置有电机,以用于控制所述挡板联动杆拉动所述挡板单元。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其中,所述燃料输送室与所述气体输送室的内壁之间沿环向间隔设置有若干旋流叶片。
5.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其中,所述中心管道背离所述稳燃腔的一端固定连接在所述燃料输送室的密封端上,且该侧端部的外周上沿环向间隔开设有若干中心燃料缺口。
6.根据权利要求1~3中任一项所述的适用于气体燃料的可调式分级着火燃烧器,其中,所述点火组件为电子式燃气点火装置。
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