CN215062041U - 一种多级燃烧烧嘴箱 - Google Patents

Abstract

一种多级燃烧烧嘴箱，包括上部的烟气蓄热室、空气蓄热室，和下部的多级喷射体、燃烧室、压缩口，所述多级喷射体头部与燃烧室连接，其内设有两级通道，分别为烟气通道和空气通道，所述空气通道位于烟气通道外侧，靠近多级喷射体外部边缘设置，所述烟气通道内设置有高压燃气管，所述烟气通道外侧环绕有低压燃气管，所述燃烧室自多级喷射体一端向烧嘴箱与炉膛连接端截面不断缩小，在燃烧室尽头设置有压缩口，所述压缩口直径尺寸不大于燃烧室截面尺寸。本多级燃烧烧嘴箱，采用烟气、空气双蓄热室，并利用烟气包裹高压燃气喷射的方式，降低火焰燃烧温度，并且大大抑制了热力型NOx的产生，在燃烧源头解决了低氮燃烧问题。

Description

一种多级燃烧烧嘴箱

技术领域

本实用新型涉及加热炉技术领域，具体涉及一种多级燃烧烧嘴箱。

背景技术

蓄热式烧嘴(RCB)是一种通过蓄热球从窑炉烟气中回收热量来预热空气以此达到交替燃烧均匀加热目的的烧嘴。蓄热式烧嘴主要应用于工业燃气加热领域，以低NOx排放，很高的燃烧热效率著称。一套蓄热式烧嘴系统至少包括两个烧嘴，两个蓄热器，一个热能回收系统以及相应的控制装置。其工作原理为：当一个烧嘴利用蓄热器里的热空气进行燃烧时，另一个烧嘴起到一个排烟口的功能，利用抽烟风机抽出炉子里的热空气通过烧嘴到蓄热器里进行蓄热。当热量蓄足后，蝶阀动作，转换两个烧嘴的功能。每当一个烧嘴在燃烧时，则另一个在帮助蓄热器蓄热。但这种单蓄热式节能烧嘴仅对助燃空气进行预蓄热节能燃烧，未采用低氮减排燃烧、天然气预蓄热节能燃烧，造成了占较大比例的高温烟气的显热得不到有效回收利用，且NOx排放较高。

实用新型内容

为降低蓄热式烧嘴NOx排放较高的问题，本实用新型提供一种多级燃烧烧嘴箱，采用烟气、空气双蓄热室，并利用烟气包裹高压燃气喷射的方式，降低火焰燃烧温度，并且大大抑制了热力型NOx的产生，在燃烧源头解决了低氮燃烧问题。

本实用新型的技术方案如下：

一种多级燃烧烧嘴箱，包括上部的烟气蓄热室、空气蓄热室，和下部的多级喷射体、燃烧室、压缩口，所述多级喷射体头部与燃烧室连接，后部朝向烧嘴箱外部，其内设有两级通道，分别为烟气通道和空气通道，所述烟气通道与烟气蓄热室连通，所述空气通道与空气蓄热室连通，所述空气通道位于烟气通道外侧，靠近多级喷射体外部边缘设置，所述烟气通道位于多级喷射体中心位置，其内设置有高压燃气管，可采用高温烟气与高压燃气同时喷射的方式，利用烟气来包裹燃气，尽量避免燃气在喷入炉膛过程中参与燃烧，抑制热力型NOx的产生。

进一步的，所述烟气通道外侧环绕有低压燃气管，所述低压燃气管包括多根，以高压燃气管为中心呈环形阵列。所述低压燃气管与空气通道之间设置有点火管，所述点火管一端连接低压燃气管和空气管。通过低压燃气管供入燃气与点火管的火焰在燃烧室内燃烧形成初级燃烧区。

进一步的，所述燃烧室自多级喷射体一端向烧嘴箱与炉膛连接端截面不断缩小，在燃烧室尽头设置有压缩口，所述压缩口直径尺寸不大于燃烧室截面尺寸。通过压缩口的设计，可让经过此区域的火焰压力升高，提高火焰穿透力。

进一步的，所述烧嘴箱下部在多级喷射体和燃烧室外面还设置有中压燃气管，所述中压燃气管一端伸出烧嘴箱外部，另一端伸到压缩口前面。让火焰能够从初级燃烧区到达炉膛内部的主要燃烧区。

进一步的，所述压缩口远离燃烧室一端连接有烟气回流槽，所述烟气回流槽槽底尺寸大于压缩口直径尺寸。高压火焰进入炉膛内后，会搅动炉内的气流，烟气回流槽的设计，使炉膛内烟气撞到对侧的烟气回流槽后会向后折返与高压火焰混合，同时，混入的烟气会进一步降低火焰温度，避免火焰局部高温。

优选的，所述烟气回流槽外边缘设有朝内侧倾斜的斜坡，便于烟气碰撞折返。

如上所述的多级燃烧烧嘴箱，所述中压燃气管自烟气回流槽斜坡上穿出。

进一步的，所述中压燃气管包括多根，以高压燃气管为中心呈环形阵列。

如上所述的多级燃烧烧嘴箱，所述多级喷射体与燃烧室接触位置设有环形进风道。所述进风道开口面积大于空气通道面积，可在高压鼓风机的助燃空气压差作用下将高压火焰完全包裹在内，形成包裹层。这样烧嘴内部燃烧混合区域温度降低，低氮效果显著。

本实用新型相对于现有技术所取得的有益效果在于：本实用新型多级燃烧烧嘴箱，采用烟气、空气双蓄热室，下部多级喷射体内层级分布有多级管路，利用烟气包裹高压燃气喷射的方式，降低火焰燃烧温度，并且大大抑制了热力型NOx的产生，在燃烧源头解决了低氮燃烧问题。并且，进风道通入的助燃空气可将高压火焰完全包裹在内，形成包裹层。这样烧嘴内部燃烧混合区域温度降低，低氮效果显著。

附图说明

通过阅读下文优选实施方式的详细描述，本申请的方案和优点对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本实用新型的限制。

在附图中：

图1为本实施例中多级燃烧烧嘴箱的侧视图；

图2为本实施例中多级燃烧烧嘴箱的正面剖视图；

图3为多级喷射体的管路布置图；

图4为多级喷射体的截面图；

图中各附图标记所代表的组件为：

1、烟气蓄热室，2、空气蓄热室，3、多级喷射体，31、高压燃气管，32、烟气通道，33、第一低压燃气管，34、点火管，35、第二低压燃气管，36、空气通道，4、燃烧室，5、压缩口，6、烟气回流槽，7、进风道，8、中压燃气管。

具体实施方式

下面将结合附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。需要说明，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员，可以以各种形式实现本公开，而不应被这里阐述的实施方式所限制。

本实用新型中提及的方位“前后”、“左右”等，仅用来表达相对的位置关系，而不受实际应用中任何具体方向参照的约束。

实施例

参见图1-图4，本实施例中多级燃烧烧嘴箱，包括上部的烟气蓄热室1、空气蓄热室2，和下部的多级喷射体3、燃烧室4、压缩口5，所述多级喷射体3头部与燃烧室4连接，后部朝向烧嘴箱外部，其内设有两级通道，分别为烟气通道32和空气通道36，所述烟气通道32与烟气蓄热室1连通，所述空气通道36与空气蓄热室2连通，所述烟气蓄热室1布置于空气蓄热室2的后侧，起到给箱体保温隔热的作用，所述空气通道36位于烟气通道32外侧，靠近多级喷射体3外部边缘设置，所述烟气通道32位于多级喷射体3中心位置，其内设置有高压燃气管31，可采用高温烟气与高压燃气同时喷射的方式，利用烟气来包裹燃气，尽量避免燃气在喷入炉膛过程中参与燃烧，抑制热力型NOx的产生。

进一步的，所述烟气通道32外侧环绕有第二低压燃气管35，所述第二低压燃气管35包括多根，以高压燃气管31为中心呈环形阵列，参见图3。所述第二低压燃气管35与空气通道36之间设置有点火管34，所述点火管34一端连接第一低压燃气管33和空气管。通过第二低压燃气管35供入燃气与点火管34的火焰在燃烧室4内燃烧形成初级燃烧区。

进一步的，所述燃烧室4自多级喷射体3一端向烧嘴箱与炉膛连接端截面不断缩小，在燃烧室4尽头设置有压缩口5，所述压缩口5直径尺寸不大于燃烧室4截面尺寸。通过压缩口5的设计，可让经过此区域的火焰压力升高，提高火焰穿透力。

进一步的，所述烧嘴箱下部在多级喷射体3和燃烧室4外面还设置有中压燃气管8，所述中压燃气管8一端伸出烧嘴箱外部，另一端伸到压缩口5前面。让火焰能够从初级燃烧区到达炉膛内部的主要燃烧区。

进一步的，所述压缩口5远离燃烧室4一端连接有烟气回流槽6，所述烟气回流槽6为碗形结构，外边缘设有朝内侧倾斜的斜坡，便于烟气碰撞折返。所述烟气回流槽6槽底尺寸大于压缩口5直径尺寸，提高烟气反弹量。高压火焰进入炉膛内后，会搅动炉内的气流，烟气回流槽6的设计，使炉膛内烟气撞到对侧的烟气回流槽6后会向后折返与高压火焰混合，同时，混入的烟气会进一步降低火焰温度，避免火焰局部高温。

在本实施例中，所述中压燃气管8自烟气回流槽6斜坡上穿出。所述中压燃气管8包括多根，以高压燃气管31为中心呈环形阵列，参见图3。

在本实施例中，所述多级喷射体3与燃烧室4接触位置还设有环形进风道7。所述进风道7开口面积大于空气通道36面积，可在高压鼓风机的助燃空气压差作用下将高压火焰完全包裹在内，形成包裹层。这样烧嘴内部燃烧混合区域温度降低，低氮效果显著。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或增减替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种多级燃烧烧嘴箱，其特征在于，包括上部的烟气蓄热室(1)、空气蓄热室(2)，和下部的多级喷射体(3)、燃烧室(4)、压缩口(5)，所述多级喷射体(3)头部与燃烧室(4)连接，后部朝向烧嘴箱外部，其内设有两级通道，分别为烟气通道(32)和空气通道(36)，所述烟气通道(32)与烟气蓄热室(1)连通，所述空气通道(36)与空气蓄热室(2)连通，所述空气通道(36)位于烟气通道(32)外侧，靠近多级喷射体(3)外部边缘设置，所述烟气通道(32)内设置有高压燃气管(31)，所述烟气通道(32)外侧环绕有低压燃气管，所述燃烧室(4)自多级喷射体(3)一端向烧嘴箱与炉膛连接端截面不断缩小，在燃烧室(4)尽头设置有压缩口(5)，所述压缩口(5)直径尺寸不大于燃烧室(4)截面尺寸。

2.根据权利要求1所述的一种多级燃烧烧嘴箱，其特征在于，所述低压燃气管与空气通道(36)之间设置有点火管(34)，所述点火管(34)一端连接低压燃气管和空气管。

3.根据权利要求1所述的一种多级燃烧烧嘴箱，其特征在于，所述烧嘴箱下部在多级喷射体(3)和燃烧室(4)外面还设置有中压燃气管(8)，所述中压燃气管(8)一端伸出烧嘴箱外部，另一端伸到压缩口(5)前面。

4.根据权利要求3所述的一种多级燃烧烧嘴箱，其特征在于，所述压缩口(5)远离燃烧室(4)一端连接有烟气回流槽(6)，所述烟气回流槽(6)槽底尺寸大于压缩口(5)直径尺寸。

5.根据权利要求4所述的一种多级燃烧烧嘴箱，其特征在于，所述烟气回流槽(6)外边缘设有朝内侧倾斜的斜坡。

6.根据权利要求5所述的一种多级燃烧烧嘴箱，其特征在于，所述中压燃气管(8)自烟气回流槽(6)斜坡上穿出。

7.根据权利要求3-6任一项所述的一种多级燃烧烧嘴箱，其特征在于，所述中压燃气管(8)包括多根，以高压燃气管(31)为中心呈环形阵列。

8.根据权利要求1所述的一种多级燃烧烧嘴箱，其特征在于，所述多级喷射体(3)与燃烧室(4)接触位置设有环形进风道(7)。

9.根据权利要求8所述的一种多级燃烧烧嘴箱，其特征在于，所述进风道(7)开口面积大于空气通道(36)面积。

10.根据权利要求1所述的一种多级燃烧烧嘴箱，其特征在于，所述烟气通道(32)外侧的低压燃气管包括多根，以高压燃气管(31)为中心呈环形阵列。

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