CN215112595U

CN215112595U - 低氮燃烧器

Info

Publication number: CN215112595U
Application number: CN202121079087.8U
Authority: CN
Inventors: 刘旋坤; 张扬; 王雨果; 张杨鑫; 冯娜娜; 蔡晋; 王志宁
Original assignee: Shanxi Research Institute for Clean Energy of Tsinghua University
Current assignee: Shanxi Research Institute for Clean Energy of Tsinghua University
Priority date: 2021-05-19
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2021-12-10
Anticipated expiration: 2031-05-19

Abstract

本实用新型的实施例提出一种低氮燃烧器，包括：壳体，壳体具有容纳腔；风箱板，风箱板设在容纳腔内以便将容纳腔分隔为风箱腔和安装腔，安装腔包括第一开口，第一开口与风箱板在第一方向上相对设置；多个燃烧管，多个燃烧管安装在风箱板上，多个燃烧管沿第一方向延伸；火焰喷头管，火焰喷头管包括第一空气管和第一燃气管，第一空气管和第一燃气管沿第一方向延伸，第一空气管安装在风箱板上，第一空气管套设在第一燃气管上，第一空气管和第一燃气管限定出第一空气通道，第一燃气管包括平直段和渐扩段；筋板，筋板设在安装腔内；和点火装置，点火装置安装在风箱板上。因此，根据本实用新型实施例的低氮燃烧器具有燃烧稳定性高，燃烧充分的优点。

Description

低氮燃烧器

技术领域

本实用新型涉及燃烧器领域，具体涉及一种低氮燃烧器。

背景技术

气体燃烧装置作为一种重要的热能转化高效燃烧设备，在工业领域广泛使用。气体燃料主要包括天然气、煤气和解析气等，在燃烧后产生的污染物主要为氮氧化物，当燃料中含有含硫化物时，也会生成二氧化硫。氮氧化物的生成与燃烧器的设计密切相关。目前我国燃气锅炉NOx排放要求日趋严格，多地要求氮氧化物排放不得高于30mg/Nm3(换算到3.5％的排烟O2浓度)，这对气体燃料的燃烧技术提出了新的挑战。

现有技术中，特别是扩散式燃烧技术，易出现燃烧不稳定现象，甚至出现熄火的情况出现，氮氧化物排放不能满足现有标准，且易出现安全问题，同时，每个燃烧管道需要另外设置供气管道，从而使得气体燃烧装置内排布较为杂乱，安装繁琐。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的实施例提出一种低氮燃烧器。

根据本实用新型实施例的低氮燃烧器，包括：

壳体，所述壳体具有容纳腔；

风箱板，所述风箱板设在所述容纳腔内以便将所述容纳腔分隔为风箱腔和安装腔，所述安装腔包括第一开口，所述第一开口与所述风箱板在第一方向上相对设置；

多个燃烧管，多个所述燃烧管安装在所述风箱板上，多个所述燃烧管沿所述第一方向延伸；

火焰喷头管，所述火焰喷头管包括第一空气管和第一燃气管，所述第一空气管和所述第一燃气管沿所述第一方向延伸，所述第一空气管安装在所述风箱板上，所述第一空气管套设在所述第一燃气管上，所述第一空气管和所述第一燃气管限定出第一空气通道，所述第一燃气管包括平直段和渐扩段，所述渐扩段相对于所述平直段远离所述风箱腔，所述渐扩段的横截面的面积在所述第一方向上沿远离所述风箱腔的方向增大，所述渐扩段和所述第一空气管之间的环形横截面的面积在所述第一方向上沿远离所述风箱腔的方向减小，所述渐扩段上设有与所述第一空气通道连通的进气孔；

筋板，所述筋板设在所述安装腔内，所述筋板与所述火焰喷头管和多个所述燃烧管连接；和

点火装置，所述点火装置邻近所述火焰喷头管，所述点火装置安装在所述风箱板上。

因此，根据本实用新型实施例的低氮燃烧器具有燃烧稳定性高，燃烧充分的优点。

在一些实施例中，每个所述燃烧管包括第二燃气管和第二空气管，所述第二空气管安装在所述风箱板上，所述第二空气管的出口与所述第二燃气管的出口配合以便所述第二空气管内的空气与所述第二燃气管内的燃气混合，每个所述第二燃气管通过连接管与所述第一燃气管连通。

在一些实施例中，所述第二燃气管位于所述安装腔内，所述第二燃气管套设在所述第二空气管上，所述第二燃气管的出口伸出所述第一开口。

在一些实施例中，所述第二燃气管内设有多孔介质，所述多孔介质邻近所述第二空气管的出口。

在一些实施例中，所述第二燃气管内设有多排金属燃烧丝网，多排所述金属燃烧丝网交错设置，多排所述金属燃烧丝网与所述第二燃气管的截面垂直。

在一些实施例中，所述第二燃气管位于所述安装腔内，所述第二空气管套设在所述第二燃气管上。

在一些实施例中，所述进气孔在所述第一方向上位于所述渐扩段的中部，所述进气孔有多个，多个所述进气孔沿所述渐扩段的周向均布。

在一些实施例中，所述第一燃气管邻近所述渐扩段的一端设有封板，所述封板上设有多个沿所述第一方向贯穿其的通孔，多个所述通孔构成所述第一燃气管的出口。

在一些实施例中，所述第一空气通道的出口上设有旋流叶片，所述旋流叶片相对于所述进气孔远离所述风箱腔。

在一些实施例中，每个所述燃烧管包括第二燃气管和第二空气管，所述第二空气管安装在所述风箱板上，所述第二空气管的出口与所述第二燃气管的出口配合以便所述第二空气管内的空气与所述第二燃气管内的燃气混合，多个所述第二燃气管中的一部分的每一者通过连接管与所述第一燃气管连通，多个所述第二燃气管中的其余部分的每一者通过连接管与多个所述第二燃气管中的一部分的至少一者连通。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的低氮燃烧器的示意图。

图2是根据本实用新型实施例的低氮燃烧器的侧视图的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

下面参考附图描述根据本实用新型实施例的低氮燃烧器100。如图1与图2所示，根据本实用新型实施例的低氮燃烧器100包括壳体10、风箱板11、多个燃烧管20、火焰喷头管30、筋板和点火装置40。

壳体10具有容纳腔。风箱板11设在容纳腔内以便将容纳腔分隔为风箱腔12和安装腔13。安装腔13包括第一开口14，第一开口14与风箱板11在第一方向上相对设置。第一方向可以是左右方向，左右方向如图1中的箭头A所示。例如，第一开口14在风箱板 11右侧。

多个燃烧管20安装在风箱板11上，每个燃烧管20沿第一方向延伸。例如，每个燃烧管20沿左右方向延伸，燃烧管20的喷射方向向右。

火焰喷头管30包括第一空气管31和第一燃气管32，第一空气管31和第一燃气管32沿第一方向延伸。例如，第一空气管31和第一燃气管32沿左右方向延伸。第一空气管31 安装在风箱板11上，第一空气管31套设在第一燃气管32上，第一空气管31和第一燃气管32限定出第一空气通道41，第一空气通道41的出口和第一燃气管32的出口从第一开口14伸出安装腔13。第一空气管31的进口通向风箱腔12内，风箱腔12的空气进入第一空气通道41内为火焰喷头管30提供燃烧所需的空气。

第一燃气管32包括平直段33和渐扩段34，渐扩段34相对于平直段33远离风箱腔12。例如，平直段33位于渐扩段34的左侧，渐扩段34的出口构成第一燃气管32的出口。渐扩段34的横截面的面积在第一方向上沿远离风箱腔12的方向增大。例如，渐扩段34为沿左右方向的喇叭状的管段，渐扩段34的左端与平直段33连接，渐扩段34的右侧为口径较大的一端。渐扩段34的横截面的面积向右增大，渐扩段34内的空间向右增大，渐扩段 34内的压强向右减小。相对的，渐扩段34和第一空气管31之间的环形横截面(第一空气通道41的一部分的横截面)的面积在第一方向上沿远离风箱腔12的方向减小。例如，渐扩段34和第一空气管31之间的环形横截面(第一空气通道41的一部分的横截面)的面积向右减小。渐扩段34和第一空气管31之间的空间的压强向右增大。第一空气管31的出口和渐扩段34限定出第一空气通道41的出口，第一空气通道41的出口的横截面的面积为第一空气通道41的横截面的面积最小值。

渐扩段34上设有与第一空气通道41连通的进气孔35，使得第一空气通道41和第一燃气管32连通，即进气孔35可使得火焰喷头管30内的空气和燃气混合。

筋板，筋板设在安装腔13内，筋板与火焰喷头管30多个燃烧管20连接，筋板用于固定火焰喷头管30和多个燃烧管20。点火装置40邻近火焰喷头管30，点火装置40安装在风箱板11上，点火装置40用于点燃部分燃烧管20和火焰喷头管30。

根据本实用新型实施例的低氮燃烧器100通过设置渐扩段34，且渐扩段34上设有与第一空气通道41连通的进气孔35，从而使得第一燃气管32与第一空气通道41连通。渐扩段34内在向出口的方向压强减小，第一空气通道41在向出口的方向压强增大，从而使得第一空气通道41内的一部分空气从进气孔35进入渐扩段34与渐扩段34内的燃气混合得到混合气体，渐扩段34内的混合气体后从渐扩段34(第一燃气管32)的出口喷出后被点火装置40点然。使得火焰喷头管30可以点然多个燃烧管20，从而使得低氮燃烧器100 内的所有燃烧管20都可被点然，防止燃烧管20出现熄火，燃料燃烧不充分的情况出现。

第一空气通道41内的剩余部分的空气从第一空气通道41的出口喷射出去。第一空气通道41的出口的横截面的面积为第一空气通道41的横截面的面积最小值，因此，从第一空气通道41的出口出去的空气可在第一空气通道41的出口形成一定距离的环形气流，环形气流对第一燃气管32出口的空气进行整流，使得环形气流对第一燃气管32的出口出来的混合气体进行保护，从而使得第一燃气管32的出口出来的气体在一定距离内不受其他方向气流影响被吹灭或吹歪。环形气流防止一定距离内的火焰喷头管30被吹灭或吹歪，进一步保障低氮燃烧器100燃烧的稳定性。

因此，根据本实用新型实施例的低氮燃烧器100具有燃烧稳定性高，燃烧充分的优点。

如图1所示，在一些实施例中，每个燃烧管20包括第二燃气管21和第二空气管22。第二空气管22安装在风箱板11上，第二空气管22的进口与风箱腔12连通。第二空气管 22的出口与第二燃气管21的出口配合以便所述第二空气管内的空气与所述第二燃气管内的燃气混合。第一燃气管32的进口与燃气供应管道连接，每个第二燃气管21通过连接管 37与第一燃气管32连通。每个第二燃气管21可通过连接管37通入所需的燃气，无需与燃气供应管道连接，使得燃气供应方式更加方便，无需再增加多个燃气供应管道，简化管道结构。

如图1所示，在一些实施例中，第二燃气管21位于安装腔13内，第二燃气管21套设在第二空气管22上，能够节省安装腔13的空间，便于燃烧管20的安装。第二燃气管 21的出口伸出第一开口14，便于混合气体的扩散和燃烧。

如图1所示，在一些实施例中，第二燃气管21内设有多孔介质23，多孔介质23邻近第二空气管22的出口，第二燃气管21内的燃气和第二空气管22内的空气进入多孔介质 23内相遇并可以均匀混合得到混合气体，从而使得从燃烧管20出来的混合气体燃烧充分。

如图1所示，在一些实施例中，第二燃气管21内设有多排金属燃烧丝网24，多排金属燃烧丝网24交错设置，多排金属燃烧丝网24与第二燃气管21的截面垂直。多排金属燃烧丝网24相对多孔介质23远离第二空气管22的出口。多排金属燃烧丝网24进一步增加空气和燃气的混合效果，使得混合气体燃烧更加充分，并且混合气体可在多排金属燃烧丝网24表面燃烧，减少回火。

在一些实施例中，第二空气管22套设在第二燃气管21上，能够节省安装腔13的空间，便于燃烧管20的安装。第二空气管22的出口从第一开口14伸出安装腔13，便于混合气体的扩散和燃烧。

在一些实施例中，进气孔35在第一方向上位于渐扩段34的中部，进气孔35有多个，多个进气孔35沿渐扩段34的周向均布。从而使得第一空气通道41内的空气可更加均匀地进入到渐扩段34内，便于空气和燃气的混合。

如图1和图2所示，在一些实施例中，第一燃气管32邻近渐扩段34的一端设有封板38，封板38上设有多个沿第一方向贯穿其的通孔39，多个通孔39构成第一燃气管32的出口。封板38可增加渐扩段34的出口的喷出压力，使得第一燃气管32(火焰喷头管30) 的火焰喷射距离更远，满足燃烧需要。

如图1和图2所示，在一些实施例中，第一空气通道41的出口上设有旋流叶片36，旋流叶片36相对于进气孔35远离风箱腔12。旋流叶片36可使得从第一空气通道41的出口出来的空气旋转，便于环形气流的形成。

在一些实施例中，每个燃烧管20包括第二燃气管21和第二空气管22。第二空气管22安装在风箱板11上，第二空气管22的进口与风箱腔12连通。第二空气管22的出口与第二燃气管21的出口配合以便所述第二空气管内的空气与所述第二燃气管内的燃气混合。多个第二燃气管21中的一部分的每一者通过连接管37与第一燃气管32连通。多个第二燃气管21中的其余部分的每一者通过连接管37与多个第二燃气管21中的一部分的至少一者连通。例如，多个第二燃气管21分为第一组燃气管和第二组燃气管，第一组燃气管中的每一者通过连接管37与第一燃气管32连通，第二组燃气管中的每一者通过连接管37与第一组燃气管中的一部分的至少一者连通。从而使得燃烧管20无需与燃气供应管道连接，使得燃气供应方式更加方便，无需再增加多个燃气供应管道，简化管道结构。

在一些实施例中，火焰喷头管30位于容纳腔的中心位置，从而便于火焰喷头管30可均匀的点然多个燃烧管20，使得低氮燃烧器100燃烧稳定。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本实用新型中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims

1.一种低氮燃烧器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体具有容纳腔；

2.根据权利要求1所述的低氮燃烧器，其特征在于，每个所述燃烧管包括第二燃气管和第二空气管，所述第二空气管安装在所述风箱板上，所述第二空气管的出口与所述第二燃气管的出口配合以便所述第二空气管内的空气与所述第二燃气管内的燃气混合，每个所述第二燃气管通过连接管与所述第一燃气管连通。

3.根据权利要求2所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述第二燃气管位于所述安装腔内，所述第二燃气管套设在所述第二空气管上，所述第二燃气管的出口伸出所述第一开口。

4.根据权利要求3所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述第二燃气管内设有多孔介质，所述多孔介质邻近所述第二空气管的出口。

5.根据权利要求4所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述第二燃气管内设有多排金属燃烧丝网，多排所述金属燃烧丝网交错设置，多排所述金属燃烧丝网与所述第二燃气管的截面垂直。

6.根据权利要求2所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述第二燃气管位于所述安装腔内，所述第二空气管套设在所述第二燃气管上。

7.根据权利要求1所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述进气孔在所述第一方向上位于所述渐扩段的中部，所述进气孔有多个，多个所述进气孔沿所述渐扩段的周向均布。

8.根据权利要求1所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述第一燃气管邻近所述渐扩段的一端设有封板，所述封板上设有多个沿所述第一方向贯穿其的通孔，多个所述通孔构成所述第一燃气管的出口。

9.根据权利要求1所述的低氮燃烧器，其特征在于，所述第一空气通道的出口上设有旋流叶片，所述旋流叶片相对于所述进气孔远离所述风箱腔。

10.根据权利要求1所述的低氮燃烧器，其特征在于，每个所述燃烧管包括第二燃气管和第二空气管，所述第二空气管安装在所述风箱板上，所述第二空气管的出口与所述第二燃气管的出口配合以便所述第二空气管内的空气与所述第二燃气管内的燃气混合，多个所述第二燃气管中的一部分的每一者通过连接管与所述第一燃气管连通，多个所述第二燃气管中的其余部分的每一者通过连接管与多个所述第二燃气管中的一部分的至少一者连通。