CN211854001U - 一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，包括混合箱及预混风机，所述预混风机固定于混合箱顶部并与混合箱相连通，所述混合箱内的上部设有防回火通道板，所述防回火通道板与混合箱之间的空间形成分气仓，防回火板下方设有分气孔板，所述分气孔板与防回火通道板之间的空间形成集气仓，分气孔板下方设有折边翅片火排水冷管，相邻折边翅片火排水冷管之间的间隙下方设有稳焰水冷光管，防回火通道板上沿横向间隔设有若干防回火狭缝通道，分气孔板位于折边翅片火排水冷管上方的位置处设有分气孔。本实用新型预混气体分配均匀，流畅性好，不易回火爆燃，火排平面火焰燃烧均匀稳定，具有优异的防回火效果。

Description

一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器

技术领域

本实用新型涉及一种热水锅炉的燃烧器，尤其是涉及一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器。

背景技术

现有的平面全预混燃烧器的分气仓、分气板与燃烧火排均采用大平面式结构，燃烧火排采用竖直或水平列管+水冷孔隙，无设计防回火通道，存在分气仓容易回火爆燃的缺点，另外由于预混气进风口集中在平面燃烧的中央，会造成预混气体出气不流畅，分气不均匀，导致火排平面上的燃烧火焰分布不均匀，从而造成燃烧不完全，产生大量的有害气体（SO₂、NO_X、CO_X等）。

另外，授权公告号：CN209655291U，授权公告日2019年11月19日的中国专利公开了一种风冷全预混平面超低氮燃烧器，包括底部开口的混合箱，混合箱顶部设有混合气体接管，混合箱内一端设有进风空间、另一端设有出风空间，混合箱顶部对应进风空间和出风空间位置分别设置有冷空气进口和出风管座，混合箱内从上到下依次水平设置有布风板、匀风板和翅片管，布风板上均布有布风孔，匀风板上设有匀风孔，翅片管设置在匀风板下表面、两端分别与进风空间和出风空间连通，相邻翅片管之间通过挡风装置分隔。该风冷全预混平面超低氮燃烧器至少存在以下缺陷：（1）设计平面和风道走向过于复杂，制造材料和人工成本大；（2）其回火通道主要由挡风装置与翅片管之间形成的通道形成，挡风装置形成的折弯通道虽然增加了燃气在翅片管水冷通道的行程，翅片管翅片间的距离空隙过大，同时长时间使用后，靠近火焰侧的挡风装置易高温变形，且在锅炉突燃断电熄火的情况下，炉膛气压收缩为负压，烟道及烟囱中的烟气回流时形成烟气倒流惯性足以把火焰吸进分气仓，造成分气仓回火爆燃；（3）断电后分气板的小孔预混气体流速缓慢降低到火焰的传播速度，造成分气仓回火爆燃，在锅炉低负荷下的预混气体量很小，下部挡风装置高温变形后，翅片间距形成的防回火通道过大，气体流速小，极易形成分气仓回燃。

实用新型内容

本实用新型是为了解决现有技术的全预混平面超低氮燃烧器所存在的上述技术问题，提供了一种预混气体分配均匀，流畅性好，不易回火爆燃，火排平面火焰燃烧均匀稳定，能达到超低氮排放的水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，包括混合箱及预混风机，所述预混风机固定于混合箱顶部并与混合箱相连通，所述混合箱内的上部设有防回火通道板，所述防回火通道板与混合箱之间的空间形成分气仓，防回火板下方设有分气孔板，所述分气孔板与防回火通道板之间的空间形成集气仓，分气孔板下方设有折边翅片火排水冷管，相邻折边翅片火排水冷管之间的间隙下方设有稳焰水冷光管，防回火通道板上沿横向间隔设有若干防回火狭缝通道，分气孔板位于折边翅片火排水冷管上方的位置处设有分气孔。本实用新型在相邻折边翅片火排水冷管之间的间隙下方设有稳焰水冷光管，每根稳焰水冷光管位于两根折边翅片火排水冷管的中间，且紧靠折边翅片火排水冷管布置，这种设置既增加了预混气体的行程，又能使从稳焰水冷光管之间的渐开口中喷出的预混气体降低到适合燃烧的速度，起到了稳焰的作用，达到超低氮排放；分气孔板上方设有防回火通道板，回燃火焰经过稳焰水冷光管及气体通道后，温度已大大降低，再经过防回火狭缝通道，可以完全保证任何情况下都不会出在回火的可能性，因此锅炉可以在30%~100%之间的负荷比例下安全运行，不会产生回火；另外，设计防回火狭缝通道后，在锅炉正常燃烧的情况下，能使防回火狭缝通道中预混气体的流速大于火焰传播速度，即使在非正常燃烧情况下（突然熄火或断电），预混气体流速降低或炉膛产生烟气回吸时，也能使燃烧火焰淬熄在防回火狭缝通道中，防回火效果非常显著；由于防回火狭缝通道中的预混气体流速高，对空气质量要求不高，不易堵塞，因此在预混风机空气的进口无需加装空气过滤装置，长期使用后清洁极为方便，制造工艺简单和成本低；分气孔板能让分气仓形成一定的背压，且使分气孔中气体流速大于火焰回火速度，不仅可以防回火，还可以使预混气体分配更加均匀。

作为优选，所述防回火狭缝通道为多个沿折边翅片火排水冷管轴向上间隔设置的通孔，或为沿折边翅片火排水冷管轴向上的长孔，或为固定于防回火通道板上的相邻两块夹板之间所形成的缝隙。防回火狭缝通道实质为狭长的细缝，其具体形式不限，当防回火狭缝通道为间隔设置的通孔或长孔时，要求防回火通道板具有较大的厚度；通孔形状不限，可为矩形、圆形、三角形等。

作为优选，所述相邻折边翅片火排水冷管之间的间隙上方设有V型导流板，相邻所述V型导流板之间设有间隙，该间隙形成进气孔道，所述进气孔道与分气孔相对应。可通过将V型导流板两端与混合箱固定，或通过位于顶面的扁钢将所有V型导流板固定连接成一体结构，再将扁钢两端与混合箱固定，实现V型导流板在混合箱体内的固定。

作为优选，所述分气孔沿折边翅片火排水冷管轴向间隔设置。

作为优选，所述分气孔的直径为3~10mm。具体分气孔的孔径根据锅炉大小及分气孔中气体流速计算确定。

作为优选，所述折边翅片火排水冷管包括水冷管及折边翅片，所述折边翅片固定于水冷管的外圆周面上并沿水冷管轴向间隔设置，所述折边翅片为长边位于左右两侧的矩形片状结构，折边翅片的两个上角设有上倒角，折边翅片的两个下角设有下倒角，折边翅片的长边上设有冷却折边，相邻折边翅片火排水冷管上冷却折边的上倒角与V型导流板之间贴合适配，折边翅片、冷却折边、V型导流板与水冷管之间的间隙形成气体通道。本实用新型中对折边翅片进行了倒角使其成多边形，相邻折边翅片上的冷却折边紧密靠近布置，中间无需设置隔板；折边翅片的长边上设有冷却折边，冷却折边缩小了预混气体的流通通道截面积，增加了水冷程度，能降低回火火焰温度，进一步提高防回火效果。

作为优选，所述混合箱位于折边翅片火排水冷管轴向上的两个侧面分别设有进水室和出水室，所述折边翅片火排水冷管的进口端、稳焰水冷光管的进口端均与进水室连通，折边翅片火排水冷管的出口端、稳焰水冷光管的出口端均与出水室连通，混合箱位于折边翅片火排水冷管径向上的两个侧面分别设有第一冷却水室和第二冷却水室。混合箱四周被进水室、出水室、第一冷却水室和第二冷却水室包围，在减少热损失的同时也可降低燃烧火焰温度，有利于促进低氮排放。

作为优选，所述分气孔板与防回火通道板之间的距离为3~15mm。

因此，本实用新型具有如下有益效果：

（1）在相邻折边翅片火排水冷管之间的间隙下方设有稳焰水冷光管，每根稳焰水冷光管位于两根折边翅片火排水冷管的中间，且紧靠折边翅片火排水冷管布置，这种设置既增加了预混气体的行程，又能使从稳焰水冷光管之间的渐开口中喷出的预混气体降低到适合燃烧的速度，起到了稳焰的作用，达到超低氮排放；且水冷光管水冷程度好，不会高温变形，能降低折边翅片火排水冷管温度，延长折边翅片火排水冷管的使用寿命；

（2）在分气孔板上方设有防回火通道板，防回火通道板上沿横向间隔设有若干防回火狭缝通道，使得在锅炉正常燃烧或非正常燃烧情况下（突然熄火或断电），均具有优异的防回火效果，有效解决锅炉在使用过程中分气仓回火爆燃的问题。

附图说明

图1是本实用新型的一种内部结构示意图。

图2是图1中D处局部放大图。

图3是图1中B处局部放大图。

图4是图1中混合箱的右视图。

图中：混合箱1，预混风机2，防回火通道板3，分气仓4，分气孔板5，集气仓6，折边翅片火排水冷管7，稳焰水冷光管8，防回火狭缝通道9，分气孔10，夹板11，V型导流板12，水冷管13，折边翅片14，上倒角15，下倒角16，冷却折边17，进水室18，出水室19，进气孔道20，第一冷却水室20，第二冷却水室21，进气孔道22，气体通道23。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1所示的一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，包括混合箱1及预混风机2，预混风机固定于混合箱顶部并与混合箱相连通，混合箱内的上部焊有防回火通道板3，防回火通道板与混合箱之间的空间形成分气仓4，防回火板下方焊有分气孔板5，分气孔板与防回火通道板之间的距离为8mm，分气孔板与防回火通道板之间的空间形成集气仓6，防回火通道板上沿横向间隔设有若干防回火狭缝通道9（如图2所示），防回火狭缝通道为焊接于防回火通道板上的相邻两块夹板11之间所形成的缝隙，分气孔板位于折边翅片火排水冷管上方的位置处设有多排沿折边翅片火排水冷管轴向间隔设置的分气孔10，分气孔的直径为3mm，分气孔板下方固定有折边翅片火排水冷管7，折边翅片火排水冷管包括水冷管13及折边翅片14（如图3所示），折边翅片固定于水冷管的外圆周面上并沿水冷管轴向间隔设置，折边翅片为长边位于左右两侧的矩形片状结构，折边翅片的两个上角设有上倒角15，折边翅片的两个下角设有下倒角16，折边翅片的长边上弯折形成有冷却折边17，相邻折边翅片火排水冷管上的折边翅片之间的间隙上方固定有V型导流板12，相邻V型导流板之间设有间隙，该间隙形成与分气孔相对应的进气孔道22相邻折边翅片火排水冷管上冷却折边的上倒角与V型导流板之间贴合适配，折边翅片、冷却折边、V型导流板与水冷管之间的间隙形成气体通道23，相邻折边翅片火排水冷管之间的间隙下方固定有稳焰水冷光管8，混合箱位于折边翅片火排水冷管轴向上的两个侧面分别安装有进水室18和出水室19（如图4所示），折边翅片火排水冷管的进口端、稳焰水冷光管的进口端均与进水室连通，折边翅片火排水冷管的出口端、稳焰水冷光管的出口端均与出水室连通，混合箱位于折边翅片火排水冷管径向上的两个侧面分别设有第一冷却水室20和第二冷却水室21。

本实用新型的运行过程为：经预混风机出口输出的预混气体（燃气）进入分气仓后经防回火狭缝通道进入集气仓，经分气孔板上的分气孔重新分配后经进气孔道进入气体通道，经稳焰水冷光管阻挡降低到适合燃烧的速度后，从稳焰水冷光管之间的渐开口中喷出后在稳焰水冷光管表面点火燃烧，燃烧火焰呈蓝白色火焰，火焰燃烧稳定，且达到超低氮排放；在锅炉正常燃烧的情况下，防回火狭缝通道及分气孔板中的预混气体流速大于火焰传播速度，不会产生回火，即使在非正常燃烧情况下（突然熄火或断电），预混气体流速降低或炉膛产生烟气回吸时，也能使燃烧火焰淬熄在防回火狭缝通道中，防回火效果非常显著。

以上所述的实施例只是本实用新型的一种较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，包括混合箱（1）及预混风机（2），所述预混风机固定于混合箱顶部并与混合箱相连通，其特征在于，所述混合箱内的上部设有防回火通道板（3），所述防回火通道板与混合箱之间的空间形成分气仓（4），防回火通道板下方设有分气孔板（5），所述分气孔板与防回火通道板之间的空间形成集气仓（6），分气孔板下方设有折边翅片火排水冷管（7），相邻折边翅片火排水冷管之间的间隙下方设有稳焰水冷光管（8），防回火通道板上沿横向间隔设有若干防回火狭缝通道（9），分气孔板位于折边翅片火排水冷管上方的位置处设有分气孔（10）。

2.根据权利要求1所述的一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，其特征在于，所述防回火狭缝通道为多个沿折边翅片火排水冷管轴向上间隔设置的通孔，或为沿折边翅片火排水冷管轴向上的长孔，或为固定于防回火通道板上的相邻两块夹板（11）之间所形成的缝隙。

3.根据权利要求1所述的一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，其特征在于，所述相邻折边翅片火排水冷管之间的间隙上方设有V型导流板（12），相邻所述V型导流板之间设有间隙，该间隙形成进气孔道（22），所述进气孔道与分气孔相对应。

4.根据权利要求3所述的一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，其特征在于，所述进气孔道的宽度为3~12mm。

5.根据权利要求1或3所述的一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，其特征在于，所述分气孔沿折边翅片火排水冷管轴向间隔设置。

6.根据权利要求5所述的一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，其特征在于，所述分气孔的直径为3~10mm。

7.根据权利要求3所述的一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，其特征在于，所述折边翅片火排水冷管包括水冷管（13）及折边翅片（14），所述折边翅片固定于水冷管的外圆周面上并沿水冷管轴向间隔设置，所述折边翅片为长边位于左右两侧的矩形片状结构，折边翅片的两个上角设有上倒角（15），折边翅片的两个下角设有下倒角（16），折边翅片的长边上设有冷却折边（17），相邻折边翅片火排水冷管上冷却折边的上倒角与V型导流板之间贴合适配，折边翅片、冷却折边、V型导流板与水冷管之间的间隙形成气体通道（23）。

8.根据权利要求1所述的一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，其特征在于，所述混合箱位于折边翅片火排水冷管轴向上的两个侧面分别设有进水室（18）和出水室（19），所述折边翅片火排水冷管的进口端、稳焰水冷光管的进口端均与进水室连通，折边翅片火排水冷管的出口端、稳焰水冷光管的出口端均与出水室连通，混合箱位于折边翅片火排水冷管径向上的两个侧面分别设有第一冷却水室（20）和第二冷却水室（21）。

9.根据权利要求1所述的一种水冷全预混燃气超低氮平面燃烧器，其特征在于，所述分气孔板与防回火通道板之间的距离为3~15mm。

Images