CN214664403U - 一种鼓风式正压燃烧低氮燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，包括主体(1)和设置在主体(1)上的火排(2)，所述的火排(2)上间隔设置有多个浓火口(20)和淡火口(21)，所述的主体(1)上设有浓燃气空气分配板(3)。与现有技术相比，本实用新型具有能降低燃烧温度和火焰高度，进而降低NOx的生成等优点。

Description

一种鼓风式正压燃烧低氮燃烧器

技术领域

本实用新型涉及低氮燃烧技术领域，具体涉及一种鼓风式正压燃烧低氮燃烧器。

背景技术

近年来，我国经济增长迅速，能源消耗显著提高，由此带来的环境污染问题也日益严峻。燃烧过程中会产生大量的氮氧化物(NOx)，对生态环境造成了严重的破坏，因此，环保部门对燃烧产生的污染物排放限制要求也越来越高。

随着国家对空气污染的治理和全球环保意识的重视，我国也在各种涉及环境污染的工业和日常生活器具技术标准不断更新，对于燃气用具也不断出台新标准。尤其是氮氧化物的排放由原来不纳入标准到目前排放标准要达到30、50、70和 100mg/kw.h以下。对于壁挂炉已要求5级排放在70mg/kw.h以下。为了适应烟气排放的治理，许多整机工厂纷纷开发低氮排放产品。

实验分析表明，烟气中NOx的生成速度受燃烧温度的影响很大，燃烧温度越高生成的NOx越多，所以通常把NOx看作是高温燃烧的产物，所以要降低燃烧烟气中NOx的含量，就要降低燃烧温度。现有技术中普遍采用一种浓淡燃烧方式来降低排放燃气中NOx的含量。所谓浓淡燃烧就是指燃烧时燃气与一次空气的混合比例，将燃气体积分数大的燃烧器(其一次空气系数小，也叫浓燃烧)与燃气体积分数小的燃烧器(其一次空气系数大，也叫淡燃烧)组合在一起形成一个复合燃烧，通过这种燃烧延缓燃气燃烧，降低燃烧温度，从而降低NOx的生成。

现有技术通过浓燃烧与淡燃烧组合成浓淡复合燃烧，多是将浓燃烧与淡燃烧简单的组合在一起，此种组合是浓燃烧在中间，淡燃烧在两边，其中淡燃烧所需的空气是由一次空气和二次空气供给，浓燃烧所需空气是由一次空气和淡燃烧剩余空气供给，由于浓燃烧本来一次空气就不足，剩余的燃气燃烧全部依靠淡燃烧剩下的空气，这样容易造成燃烧火焰高，从而造成热交换器的壳体要满足一定高度，增加材料成本，同时这种燃烧对降低NOx的含量作用不大。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，降低了燃烧温度和火焰高度，从而降低NOx的生成。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：一种鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，包括主体和设置在主体上的火排，所述的火排上间隔设置有多个浓火口和淡火口，所述的主体上设有浓燃气空气分配板。

进一步地，所述的浓燃气空气分配板与浓火口之间设有火排间隔空间和浓燃气混合气体通道。

更进一步地，所述的火排间隔空间连通浓燃气引射口，所述的浓燃气引射口连通燃气分配管的浓喷嘴；所述的浓燃气混合气体通道入口端连接火排间隔空间，出口端连接浓火口。进入浓燃气引射口的燃气由于浓燃气引射口的口径非常小，所以只有极少的正压空气流进入浓燃气引射口，而进入浓燃气引射口的燃气流入火排间隔空间中，形成浓燃气与空气的混合气体，在通过浓燃气空气分配板进入的二次空气的搅拌下流出浓火口。

所述的浓燃气引射口出口端设有浓燃气腔室，所述的浓燃气腔室位于火排间隔空间内，且浓燃气腔室上设有浓燃气溢出小孔。浓燃气通过浓燃气引射口后，由浓燃气溢出小孔进入火排间隔空间，由通过浓燃气空气分配板进入的二次空气推动浓燃气混合气体形成一定的浓度和速度后流出浓火口。

所述的火排间隔空间上部设有火排间隔空间封闭条。火排间隔空间封闭条可阻止浓燃气混合气体从火排之间流出，迫使浓燃气混合气体从浓火口流出。

所述的淡火口连通淡燃气引射口，所述的淡燃气引射口连通燃气分配管的淡喷嘴。燃气分配管的浓喷嘴和淡喷嘴分别位于分配管上下排列，浓燃气引射口和淡燃气引射口的位置与浓喷嘴和淡喷嘴的位置相对应。燃气通过燃气分配管的浓、淡喷嘴分别送入浓燃气引射口和淡燃气引射口。由于燃气分配管的浓淡喷嘴的口径是按一定比例设计的，所以在浓火口流出的混合气体中燃气浓度即过剩空气系数是受控的，同样淡火口流出的混合气体中燃气浓度也是受控的。当浓-淡燃气混合气体流出各自火口后，在接近火口处完成一次混合燃烧，未燃尽的燃气在一次燃烧火焰上部继续燃烧，从而达到降低火焰燃烧温度，达到低氮燃烧的目的。

进一步地，所述的淡燃气引射口与淡火口之间依次设置有淡燃气混合腔和静压腔。进入淡燃气引射口的燃气在正压的空气流推动下进入较大过剩空气的淡燃气混合腔，其过剩空气约为1.4左右，经过淡燃气混合腔的空燃混合气体在静压腔平衡后以均匀的速度流出淡火口。

所述的浓燃气空气分配板设置在主体的底部，浓燃气空气分配板上设有多个浓燃气空气孔。浓燃气空气分配板上的浓燃气空气孔的直径和分布根据进入浓引射口流入火排间隔空间后的分布而实验确定，需要使浓空燃混合气体流出浓火口时沿长度方向保持均匀和维持一定的速度。

进一步地，所述的主体设有密封组件。密封组件的作用主要是保持正压空气不泄漏，确保浓、淡混合气体的均匀流出和保持一定的流速，确保浓淡燃烧反应的时间和完成二次燃烧的时间，尽量缩短火焰高度，限制产生氮氧化物的条件。

更进一步地，所述的密封组件包括包围在火排四周的前挡板、后挡板、左侧板和右侧板。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

1.本实用新型通过多个浓火口和淡火口的间隔设置以及浓燃气空气分配板的设置，为浓燃烧提供了二次空气，降低了燃烧温度和火焰高度，从而降低NOx的生成；

2.本实用新型浓燃气空气分配板上的浓燃气空气孔的直径和分布可保持浓空燃混合气体流出浓火口时沿长度方向保持均匀和维持一定的速度；

3.本实用新型通过淡燃气混合腔和静压腔的配合设置，使淡空燃混合气体以均匀的速度流出淡火口；

4.本实用新型前挡板、后挡板、左侧板和右侧板的配合设置，可保持正压空气不泄漏，确保浓、淡混合气体的均匀流出和保持一定的流速，确保浓淡燃烧反应的时间和完成二次燃烧的时间，尽量缩短火焰高度，限制产生氮氧化物的条件；

5.本实用新型通过火排间隔空间封闭条的设置，可阻止浓燃气混合气体从火排之间流出，迫使浓燃气混合气体从浓火口流出，提高安全性。

附图说明

图1为本实用新型鼓风式正压燃烧低氮燃烧器的结构示意图一；

图2为本实用新型鼓风式正压燃烧低氮燃烧器的结构示意图二；

图3为本实用新型浓燃气空气分配板的结构示意图；

图4为本实用新型鼓风式正压燃烧低氮燃烧器的剖面图一；

图5为本实用新型鼓风式正压燃烧低氮燃烧器的剖面图二；

图中：1-主体，2-火排，20-浓火口，21-淡火口，3-浓燃气空气分配板，31-浓燃气空气孔，4-火排间隔空间，5-浓燃气混合气体通道，6-浓燃气引射口，7-燃气分配管，8-浓燃气腔室，9-浓燃气溢出小孔，10-火排间隔空间封闭条，11-淡燃气引射口，12-淡燃气混合腔，13-静压腔，14-前挡板，15-后挡板，16-左侧板，17- 右侧板。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

一种鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，如图1～2所示，包括主体1和火排2，主体 1连接有燃气分配管7，火排2设置在主体1顶部，火排2上间隔设置有多个浓火口20和淡火口21，火排2四周的主体1上设置有前挡板14、后挡板15、左侧板 16和右侧板17。在主体1的底部设置有浓燃气空气分配板3，如图3所示，浓燃气空气分配板3上设置有多个浓燃气空气孔31，二次空气可通过浓燃气空气孔31 进入主体内腔内。在主体1的侧壁上设置有浓燃气引射口6和淡燃气引射口11，燃气分配管7上设置有浓喷嘴和淡喷嘴，浓喷嘴与浓燃气引射口6相通，淡喷嘴与淡燃气引射口11相通。

如图4所示，在浓燃气空气分配板3与浓火口20之间设有火排间隔空间4和浓燃气混合气体通道5，浓燃气混合气体通道5连通浓火口20，火排间隔空间4 上部设有火排间隔空间封闭条10，阻止浓燃气混合气体从火排之间流出，迫使浓燃气混合气体从浓火口20流出。

如图5所示，浓燃气引射口6的出口端设有浓燃气腔室8，浓燃气腔室8上设有浓燃气溢出小孔9。浓燃气通过浓燃气引射口6后，由浓燃气溢出小孔9进入火排间隔空间4，由从浓燃气空气分配板3进入的二次空气推动浓燃气混合气体形成一定的浓度和速度后流出浓火口20。

燃气引射口11的出口端连接淡燃气混合腔12，淡燃气混合腔12连接静压腔 13，淡燃气由淡燃气引射口11进入淡燃气混合腔12，混合后进入静压腔13，均匀流出淡火口21。

当浓-淡燃气混合气体流出各自火口后，在接近火口处完成一次混合燃烧，未燃尽的燃气在一次燃烧火焰上部继续燃烧，从而达到降低火焰燃烧温度，达到低氮燃烧的目的。

本实施例鼓风式正压燃烧低氮燃烧器通过了国家燃气用具检测中心的检测，在最大热负荷条件下氮氧化物排放量低于50mg/kw.h，折算后一氧化碳排放量低于 150PPM。

上述的对实施例的描述是为便于该技术领域的普通技术人员能理解和使用本实用新型。熟悉本领域技术的人员显然可以容易地对这些实施例做出各种修改，并把在此说明的一般原理应用到其他实施例中而不必经过创造性的劳动。因此，本实用新型不限于上述实施例，本领域技术人员根据本实用新型的揭示，不脱离本实用新型范畴所做出的改进和修改都应该在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，其特征在于，包括主体(1)和设置在主体(1)上的火排(2)，所述的火排(2)上间隔设置有多个浓火口(20)和淡火口(21)，所述的主体(1)上设有浓燃气空气分配板(3)。

2.根据权利要求1所述的鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，其特征在于，所述的浓燃气空气分配板(3)与浓火口(20)之间设有火排间隔空间(4)和浓燃气混合气体通道(5)。

3.根据权利要求2所述的鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，其特征在于，所述的火排间隔空间(4)连通浓燃气引射口(6)，所述的浓燃气引射口(6)连通燃气分配管(7)的浓喷嘴；所述的浓燃气混合气体通道(5)入口端连接火排间隔空间(4)，出口端连接浓火口(20)。

4.根据权利要求3所述的鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，其特征在于，所述的浓燃气引射口(6)出口端设有浓燃气腔室(8)，所述的浓燃气腔室(8)上设有浓燃气溢出小孔(9)。

5.根据权利要求2～4任一项所述的鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，其特征在于，所述的火排间隔空间(4)上部设有火排间隔空间封闭条(10)。

6.根据权利要求1所述的鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，其特征在于，所述的淡火口(21)连通淡燃气引射口(11)，所述的淡燃气引射口(11)连通燃气分配管(7)的淡喷嘴。

7.根据权利要求6所述的鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，其特征在于，所述的淡燃气引射口(11)与淡火口(21)之间依次设置有淡燃气混合腔(12)和静压腔(13)。

8.根据权利要求1所述的鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，其特征在于，所述的浓燃气空气分配板(3)设置在主体(1)的底部，浓燃气空气分配板(3)上设有多个浓燃气空气孔(31)。

9.根据权利要求8所述的鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，其特征在于，所述的主体(1)设有密封组件。

10.根据权利要求9所述的鼓风式正压燃烧低氮燃烧器，其特征在于，所述的密封组件包括包围在火排(2)四周的前挡板(14)、后挡板(15)、左侧板(16)和右侧板(17)。

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