CN217952286U - 一种烟气内循环低氮燃烧头 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种烟气内循环低氮燃烧头，涉及燃气燃烧器技术领域，旨在解决现有烟气外循环燃烧器在使用过程中需要外接回烟管道，增加了现场施工工作量及使用成本的问题。包括燃烧头主体，所述燃烧头主体由多组件焊接而成，所述燃烧头主体包括有旋转法兰，所述旋转法兰的侧壁上穿设有进气弯头，所述进气弯头的右侧通过紧固件固定连接有中心分气管，所述中心分气管焊接有中心喷枪，所述中心喷枪上通过紧固件固定连接有稳焰盘，通过中心分气管的燃气与外分气环的燃气两个不相通的燃气进口分别供气，这样可以更加精确地控制外侧与中心燃气的配比，使该燃烧头适用于更多不同工况，提高燃气资源的利用效率，降低燃气的损耗。

Description

一种烟气内循环低氮燃烧头

技术领域

本实用新型涉及燃气燃烧器技术领域，尤其涉及一种烟气内循环低氮燃烧头。

背景技术

随着社会快速的发展，将人类推进到了从工业文明时代向生态文明时代转折的时期。大力倡导低碳经济，建设生态文明。我国将面临着工业化和生态化的双重任务，能源需求和环境污染的矛盾问题越来越突出。新的烟气排放标准降低了烟尘浓度、氮氧化物的排放量。由于国家政策对排放要求的提高和各种燃气的大量应用，研发低氮的燃烧器将成为节能和环境保护迫切的需要。

目前市场上存在的低氮燃烧器可分为：全预混表面燃烧燃烧器、烟气外循环燃烧器、烟气内循环燃烧器等几大类。

其中，全预混表面燃烧器因其对使用环境要求较高及后期使用安全问题在逐渐退出市场。烟气外循环燃烧器时现在市场上普遍应用的燃烧器，但在使用过程中需要另外安装回烟管道，因此增加了现场施工工作量及使用成本。同时，烟气外循环技术属于低氮排放的一个过渡手段，随着技术的不断进步最终将会被替代。烟气内循环燃烧器属于新兴的燃烧技术，因此设计一款烟气内循环低氮燃烧头，显得尤为重要。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在烟气外循环燃烧器在使用过程中需要外接回烟管道，增加了现场施工工作量及使用成本的问题，而提出的一种烟气内循环低氮燃烧头。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种烟气内循环低氮燃烧头，包括燃烧头主体，所述燃烧头主体由多组件焊接而成，所述燃烧头主体包括有旋转法兰，所述旋转法兰的侧壁上穿设有进气弯头，所述进气弯头的右侧通过紧固件固定连接有中心分气管，所述中心分气管焊接有中心喷枪，所述中心喷枪上通过紧固件固定连接有稳焰盘，所述旋转法兰上固定连接有外分气环，所述外分气环设置在中心分气管的外侧，沿外分气环周向上均布有外环喷枪，所述外环喷枪的右侧焊接有烟气回收管。

优选地，所述中心分气管上安装有多组中心增气管，多组所述中心增气管沿中心分气管的周向分布，所述中心增气管的左端与所述中心分气管相连通，所述中心增气管的右端设置在稳焰盘的左侧。

优选地，所述外分气环的内壁上固定连接有火焰筒，所述火焰筒上活动连接有涡流调节筒，所述火焰筒的前端呈锥形，所述烟气回收管位于所述火焰筒锥形段的上方。

优选地，所述中心喷枪的前端设置有多组气孔，多组气孔沿所述中心喷枪的周向分布，多组所述气孔设置在稳焰盘的前侧。

优选地，每一中心增气管上均安装有手动球阀。

优选地，所述烟气回收管后端的管壁具有锥度。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果在于，

1、本实用新型中，在使用中，通过中心分气管的燃气与外分气环的燃气两个不相通的燃气进口分别供气，这样可以更加精确地控制外侧与中心燃气的配比，使该燃烧头适用于更多不同工况，提高燃气资源的利用效率，降低燃气的损耗，解决了烟气外循环燃烧器在使用过程中需要外接回烟管道，增加了现场施工工作量及使用成本的问题。

2、本实用新型中，在使用中，通过在多组外环喷枪的前端设置烟气回收管，使得在外环喷枪喷出燃气的同时，外环喷枪与烟气回收管之间形成引射，在火焰筒的前端的锥形口的设置，才使得引射形成，引射形成后能将火焰筒前端的烟气部分引入至烟气回收管中，使得烟气与烟气回收管中的燃气混合，最终再由烟气回收管喷出混合气体被点燃，烟气总含有不可燃成分使得燃气燃烧的剧烈程度降低，最终降低氮氧化物的生成量。

附图说明

图1为本实用新型一种烟气内循环低氮燃烧头的剖视图；

图例说明：1、燃烧头主体；2、旋转法兰；3、进气弯头；301、中心分气管；302、中心喷枪；303、稳焰盘；304、气孔；4、外分气环；401、外环喷枪；402、烟气回收管；403、火焰筒；404、涡流调节筒；5、中心增气管；501、手动球阀。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的上述目的、特征和优点，下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是，本实用新型还可以采用不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本实用新型并不限于下面公开说明书的具体实施例的限制。

本实用新型提供一种烟气内循环低氮燃烧头，包括燃烧头主体1，所述燃烧头主体1由多组件焊接而成，所述燃烧头主体1包括有旋转法兰2，所述旋转法兰2的侧壁上穿设有进气弯头3，所述进气弯头3的右侧通过紧固件固定连接有中心分气管301，所述中心分气管301焊接有中心喷枪302，所述中心喷枪302上通过紧固件固定连接有稳焰盘303，以上为第一进气管路，中间燃烧所需的风成为一次风；

所述旋转法兰2上固定连接有外分气环4，所述外分气环4设置在中心分气管301的外侧，沿外分气环4周向上均布有外环喷枪401，所述外环喷枪401的前端焊接有烟气回收管402；由旋转法兰2到外环喷枪401最终到烟气回收管402，以上为第二进气管路，外环即外圈燃烧时所需的风为二次风；

上述燃烧头的结构中中心分气管301的燃气与外分气环4的燃气通过两个不相通的燃气进口分别供气，这样可以更加精确地控制外侧与中心燃气的配比，使该燃烧头适用于更多不同工况，提高燃气资源的利用效率，降低燃气的损耗。

实施例1

如图1所示，所述燃烧头主体1包括有旋转法兰2，所述旋转法兰2的侧壁上穿设有进气弯头3，用于连接中心分气管301，为中心燃气喷气提供结构保障，所述中心分气管301上安装有多组中心增气管5，多组所述中心增气管5沿中心分气管301的周向分布，所述中心分气管301焊接有中心喷枪302，所述中心喷枪302上通过紧固件固定连接有稳焰盘303，所述中心增气管5的后端与所述中心分气管301相连通，所述中心增气管5的右端设置在稳焰盘303的后侧，自中心增气管5中喷出的气体首先与助燃空气进行混合，然后再通过稳焰盘303，每一中心增气管5上均安装有手动球阀501，用于控制每一中心增气管5的开关，

所述中心喷枪302的前端设置有多组气孔304，多组气孔304沿所述中心喷枪302的周向分布，多组所述气孔304设置在稳焰盘303的前侧，其整个实施例1达到的效果为，在使用中，通过中心喷枪302上的气孔304喷出的气体使得与之前首次混合通过稳焰盘303的气体再次混合，然后得到混合更加充分的混合气体，从而可以使中间气体均匀燃烧，不会产生局部高温，从而减少中心氮氧化物的生成。

本实施例中通过中心增气管5和中心喷枪302的相互协作，使得燃烧头中心的火焰处于稳定的燃烧状态，燃气与助燃空气两者之间经历两次混合，提供了燃气与助燃空气的混合效果，在中间气体的燃烧过程中不会产生局部高温，保护了现有机械结构免受高温破坏，延长了使用寿命。

实施例2

如图1所示，所述旋转法兰2上固定连接有外分气环4，所述外分气环4设置在中心分气管301的外侧，所述外分气环4的内壁上固定连接有火焰筒403，所述火焰筒403上活动连接有涡流调节筒404，所述涡流调节筒404在火焰筒403上可前后调节，通过调整涡流调节筒404的位置，达到改变涡流调节筒404与火焰筒403之间的间隙，最终实现改变二次风的流速，所述火焰筒403的前端为锥形，

根据二次风流速的不同在火焰管前端锥形口处形成一个不同压力的负压区。二次风流速越小形成的负压区的负压越小，反之越大。由于负压区的存在，炉膛内部部分烟气会倒流到火焰筒403前端附近。

所述烟气回收管402位于所述火焰筒403锥形段的上方，沿外分气环4周向上均布有外环喷枪401，均匀分布在火焰管外侧，所以燃烧头的主火焰被分割成多个小火焰。这样可以增加火焰的散热面积，减少了主火焰的局部高温区，所以可以降低氮氧化物的生成，所述外环喷枪401的前端焊接有烟气回收管402，所述烟气回收管402后端的管壁具有锥度，烟气回收管402后端有设置有扩口，因此外圈即外分气环4所在的区域分布的每个外环喷枪401与烟气回收管402会组成一个引射，当外环喷枪401有燃气喷出时就会引射一部分聚集在火焰筒403前端的烟气一起进入烟气回收管402内。在烟气回收管402内燃气与烟气混合，当混合气体喷出烟气回收管402后混合气体被点燃，由于此时的可燃气体中混有不可燃成分的烟气，所以会降低燃气燃烧的剧烈程度，从而可以降低氮氧化物生成。

本实施例中通过在多组外环喷枪401的前端设置烟气回收管402，使得在外环喷枪401喷出燃气的同时，外环喷枪401与烟气回收管402之间形成引射，在火焰筒403的前端的锥形口的设置，才使得引射形成，引射形成后能将火焰筒403前端的烟气部分引入至烟气回收管402中，使得烟气与烟气回收管402中的燃气混合，最终再由烟气回收管402喷出混合气体被点燃，烟气总含有不可燃成分使得燃气燃烧的剧烈长度降低，最终降低氮氧化物的形成。

工作原理：当燃烧头开始工作时，燃气有两个进气口分别给中心和外围供气，中心燃气由中心喷枪302及中心增气管5喷出，外围燃气由外环喷枪401喷出。中心喷枪302前端圆柱面上均匀的开有多个气孔304。安装完成后气孔304位于稳焰盘303旋流片前端，增气管出口位于旋流片后方，增气管喷出的气体首先与助燃空气进行混合然后通过旋流盘，中心喷枪302的小孔均匀地向四周喷气，与通过稳焰盘303的旋流混合气体再次混合，然后得到混合更加充分的混合气体，从而可以使中间气体均匀燃烧，不会产生局部高温，从而减少中心氮氧化物的生成。中心涡流调节筒404可以前后调节，通过调节涡流调节筒404前后位置可以调节涡流调节筒404与火焰筒403形成的间隙大小，从而可以调节二次风的流速。根据二次风流速的不同可以在火焰管前端锥形口处形成一个不同压力的负压区。二次风流速越小形成的负压区的负压越小，反之越大。由于负压区的存在，炉膛内部部分烟气会倒流到火焰筒403前端附近。外环喷枪401出口处接有烟气回收管402，烟气回收管402后端有扩口，因此外圈分布的每个外环喷枪401与烟气回收管402会组成一个引射器，当外环喷枪401有燃气喷出时就会引射一部分聚集在火焰筒403前端的烟气一起进入烟气回收管402内。在烟气回收管402内燃气与烟气混合，当混合气体喷出烟气回收管402后混合气体被点燃。因为此时的可燃气体中混有不可燃成分的烟气，所以会降低燃气燃烧的剧烈程度，从而可以降低氮氧化物的生成。

综上所述，本实用新型通过中心分气管的燃气与外分气环的燃气两个不相通的燃气进口分别供气，这样可以更加精确地控制外侧与中心燃气的配比，使该燃烧头适用于更多不同工况，提高燃气资源的利用效率，降低燃气的损耗；通过中心增气管和中心喷枪的相互协作，使得燃烧头中心的火焰处于稳定的燃烧状态，燃气与助燃空气两者之间经历两次混合，提供了燃气与助燃空气的混合效果，在中间气体的燃烧过程中不会产生局部高温，保护了现有机械结构免受高温破坏，延长了使用寿命，通过在多组外环喷枪的右侧设置烟气回收管，使得在外环喷枪喷出燃气的同时，外环喷枪与烟气回收管之间形成引射，在火焰筒的前端的锥形口的设置，才使得引射形成，引射形成后能将火焰筒前端的烟气部分引入至烟气回收管中，使得烟气与烟气回收管中的燃气混合，最终再由烟气回收管喷出混合气体被点燃，烟气总含有不可燃成分使得燃气燃烧的剧烈长度降低，最终降低氮氧化物的形成。

需要注意的是，本实用新型中使用的多种标准件均是可以从市场上得到的，非标准件则是可以特别定制，本实用新型所采用的连接方式比如螺栓连接、焊接等也是机械领域中非常常见的手段，发明人在此不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。

Claims (6)

1.一种烟气内循环低氮燃烧头，包括燃烧头主体(1)，所述燃烧头主体(1)由多组件焊接而成，其特征在于，所述燃烧头主体(1)包括有旋转法兰(2)，所述旋转法兰(2)的侧壁上穿设有进气弯头(3)，所述进气弯头(3)的右侧通过紧固件固定连接有中心分气管(301)，所述中心分气管(301)焊接有中心喷枪(302)，所述中心喷枪(302)上通过紧固件固定连接有稳焰盘(303)，所述旋转法兰(2)上固定连接有外分气环(4)，所述外分气环(4)设置在中心分气管(301)的外侧，沿外分气环(4)周向上均布有外环喷枪(401)，所述外环喷枪(401)的右侧焊接有烟气回收管(402)。

2.根据权利要求1所述的一种烟气内循环低氮燃烧头，其特征在于，所述中心分气管(301)上安装有多组中心增气管(5)，多组所述中心增气管(5)沿中心分气管(301)的周向分布，所述中心增气管(5)的左端与所述中心分气管(301)相连通，所述中心增气管(5)的右端设置在稳焰盘(303)的后侧。

3.根据权利要求1所述的一种烟气内循环低氮燃烧头，其特征在于，所述外分气环(4)的内壁上固定连接有火焰筒(403)，所述火焰筒(403)上活动连接有涡流调节筒(404)，所述火焰筒(403)的前端呈锥形，所述烟气回收管(402)位于所述火焰筒(403)锥形段的上方。

4.根据权利要求1所述的一种烟气内循环低氮燃烧头，其特征在于，所述中心喷枪(302)的前端设置有多组气孔(304)，多组气孔(304)沿所述中心喷枪(302)的周向分布，多组所述气孔(304)设置在稳焰盘(303)的前侧。

5.根据权利要求1所述的一种烟气内循环低氮燃烧头，其特征在于，每一中心增气管(5)上均安装有手动球阀(501)。

6.根据权利要求1所述的一种烟气内循环低氮燃烧头，其特征在于，所述烟气回收管(402)后端的管壁具有锥度。

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