CN218494978U - 一种非预混式混烧燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种非预混式混烧燃烧器，包括燃烧器本体、天然气管道和氢气管道，燃烧器本体内通入助燃风，燃烧器本体的一端设有旋风片，旋风片上设有若干助燃风孔，旋风片上设有凸台，凸台的顶部和外侧面设有天然气喷口，凸台内设有氢气喷嘴，天然气管道穿过燃烧器本体且末端连通天然气喷口，氢气管道套设在天然气管道内且末端连接氢气喷嘴，该燃烧器采用“管包管”的结构简单，不占用空间，利用天然气阻隔氢气和空气的直接接触，增强了氢气燃烧的安全性，并且氢气在燃烧过程中分级燃烧，能够有效防止氢气燃烧火焰根部高温，避免枪体损坏和回火现象。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种非预混式混烧燃烧器。
背景技术
氢气具有单位体积热值高、燃烧易充分等优点，是一种优良的绿色可再生能源。但是目前氢气仍存在储存成本高和燃烧时局部温度高等问题，因此氢气较难作为单一燃烧气体应用在燃烧器领域。
天然气是一种以甲烷为主的低碳烃混合物，将氢气和天然气共同作为燃烧器的燃烧源进行混烧，能够有效解决纯氢气在燃烧器领域应用的局限性，目前现有的燃烧器均是采用两种燃烧源预混的方式进行混烧，这种预混再烧的方式往往需要分别布置多条气体管道，使得燃烧器结构不够紧凑，占用空间大，同时还需要精准控制氢气的掺烧比例，危险系数较高。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种非预混式混烧燃烧器，采用非预混的方式进行氢气和天然气的混烧，安全性更好。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种非预混式混烧燃烧器，包括燃烧器本体、天然气管道和氢气管道，所述燃烧器本体内通入助燃风，所述燃烧器本体的一端设有旋风片，所述旋风片上设有若干助燃风孔，所述旋风片上设有凸台，所述凸台的顶部和外侧面设有天然气喷口，所述凸台内设有氢气喷嘴；所述天然气管道穿过所述燃烧器本体且末端连通天然气喷口，所述氢气管道套设在所述天然气管道内且末端连接所述氢气喷嘴。
进一步地，所述燃烧器本体包括烧嘴套和设在烧嘴套一端的烧嘴盖，所述氢气管道伸出所述烧嘴盖且连接氢气入口，所述烧嘴盖上设有天然气入口，所述天然气入口连通所述天然气管道。
进一步地，所述燃烧器本体的侧边设有助燃风入口，所述助燃风入口连通所述燃烧器本体内部和所述助燃风孔。
进一步地，所述助燃风孔包括正风孔和侧风孔，所述正风孔设在所述旋风片的内部，所述侧风孔设在所述旋风片的外围圆周，所述侧风孔相对所述旋风片的中心线倾斜设置。
进一步地，所述侧风孔相对所述旋风片中心线的倾斜角度为10～20度。
进一步地，所述助燃风孔处设有点火装置，所述点火装置设在所述凸台外侧。
进一步地，所述凸台外侧还设有检火装置，所述检火装置和所述点火装置沿所述凸台对称分布。
进一步地，所述燃烧器本体外设有安装法兰。
进一步地，所述燃烧器本体在远离所述旋风片的一侧设有观火镜。
本实用新型的有益效果是：
(1)将氢气管道藏至天然气管道内，天然气管道置于通助燃风的燃烧器本体内，该“管包管”的结构简单，不占用空间；
(2)利用天然气阻隔氢气和空气的直接接触，增强了氢气燃烧的安全性，并且氢气在燃烧过程中分级燃烧，能够有效防止氢气燃烧火焰根部高温，避免枪体损坏和回火现象。
附图说明
图1是本实用新型非预混式混烧燃烧器的主视图；
图2是本实用新型非预混式混烧燃烧器的结构示意图；
图3是本实用新型非预混式混烧燃烧器的部分结构示意图；
图4是本实用新型非预混式混烧燃烧器的剖面图；
图5是本实用新型中旋风片的结构示意图。
图中：
1、燃烧器本体；110、烧嘴套；120、烧嘴盖；2、天然气管道；3、氢气管道；4、旋风片；5、助燃风孔；510、正风孔；520、侧风孔；6、凸台；7、天然气喷口；8、氢气喷嘴；9、氢气入口；10、天然气入口；11、观火镜；12、助燃风入口；13、点火装置；14、检火装置；15、安装法兰。
具体实施方式
为了使实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图与实施例，对实用新型做进一步的说明。
除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本实用新型。
如图1～5所示，本实用新型提供一种非预混式混烧燃烧器，包括燃烧器本体1、天然气管道2和氢气管道3，燃烧器本体1内通入助燃风，燃烧器本体1的一端设有旋风片4，旋风片4上设有若干助燃风孔5，旋风片4上设有凸台6，凸台6的顶部和外侧面设有天然气喷口7，凸台6内设有氢气喷嘴8，天然气管道2穿过燃烧器本体1且末端连通天然气喷口7，氢气管道3套设在天然气管道2内且末端连接氢气喷嘴8。
燃烧器将氢气管道3藏至天然气管道2内，天然气管道2置于通助燃风的燃烧器本体1内，该“管包管”的结构简单，不占用空间。
在燃烧过程中，凸台6顶端天然气喷口7流出的天然气作为氢气的“保护气”，避免氢气和助燃风直接接触，起到使氢气和助燃风隔离的作用；同时，从助燃风孔5流出的助燃风首先与凸台6外侧面天然气喷口7流出的天然气接触燃烧，之后天然气燃烧后的烟气与未参与上述燃烧过程的助燃气流向凸台6上方的中心区域，使凸台6中心上方形成了一定低氧区，在该区域内，氢气和天然气混合，混合气体燃烧不充分，火焰温度低，并在后段燃烧区域逐渐燃烧完全，达到分级燃烧的目的，该方法可有效抑制纯天然气燃烧产生的高NOX的现象，同时降低氢气燃烧的根部火焰温度，防止旋风片4、凸台6以及氢气喷嘴8出现高温损坏和回火现象。
参考图1和图3，燃烧器本体1包括烧嘴套110和设在烧嘴套110一端的烧嘴盖120，氢气管道3伸出烧嘴盖120且连接氢气入口9，烧嘴盖120上设有天然气入口10，天然气入口10连通天然气管道2。通过巧妙设计烧嘴盖120的结构，有效将氢气入口9和天然气入口10隔离开，氢气入口9和天然气入口10设置在烧嘴盖120的不同方位，互不影响，更便于两种燃烧气体分别通入烧嘴套110内部。
此外，在氢气入口9的位置处安装有小型阻火器，避免因氢气泄露而导致燃烧器爆炸的问题。
燃烧器本体1的侧边设有助燃风入口12，助燃风入口12连通燃烧器本体1内部和助燃风孔5，助燃气体从助燃风入口12进入燃烧器本体1内腔，并从若干助燃风孔5流出。助燃气体选择为空气，空气与天然气或氢气接触后发生燃烧，在燃烧器本体1内腔中，天然气管道2置于助燃气体环境中，氢气管道3置于天然气环境中，各气体在燃烧器本体1内被管道有效隔离开，不发生气体预混，在不预混的情况下，氢气在燃烧器本体1内的流通更加安全，不必担心掺比问题，安全性更高。
参考图5，旋风片4设置在燃烧器本体1的一端，助燃风孔5包括正风孔510和侧风孔520，正风孔510设在旋风片4的内部，侧风孔520均匀分布在旋风片4的外围圆周，侧风孔520相对旋风片4的中心线倾斜设置，侧风孔520相对旋风片4中心线的倾斜角度为10～20度。
助燃风孔5处设有点火装置13，点火装置13设在凸台6外侧，凸台6外侧还设有检火装置14，检火装置14和点火装置13沿凸台6对称分布，作为优选，点火装置13和检火装置14均穿过燃烧器本体1，并伸出烧嘴盖120，点火装置13包括点火电极，检火装置14包括检火折弯电极，点火电极和检火折弯电极设置在燃烧器本体1外，位于凸台6外侧。
燃烧器本体1外设有安装法兰15，燃烧器本体1在远离旋风片4的一侧，即烧嘴盖120上设有观火镜11。
燃烧器中的旋风片4、凸台6、氢气喷嘴8、天然气管道2和氢气管道3均采用螺纹连接的方式安装在燃烧器本体1上，可以根据燃烧器的不同功率要求替换零件，进行拆卸重组。
本实用新型利用天然气阻隔氢气和空气的直接接触，增强了氢气燃烧的安全性，并且氢气在燃烧过程中分级燃烧，能够有效防止氢气燃烧火焰根部高温，避免枪体损坏和回火现象。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等，均应落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种非预混式混烧燃烧器，其特征在于，包括燃烧器本体(1)、天然气管道(2)和氢气管道(3)，所述燃烧器本体(1)内通入助燃风，所述燃烧器本体(1)的一端设有旋风片(4)，所述旋风片(4)上设有若干助燃风孔(5)，所述旋风片(4)上设有凸台(6)，所述凸台(6)的顶部和外侧面设有天然气喷口(7)，所述凸台(6)内设有氢气喷嘴(8)；所述天然气管道(2)穿过所述燃烧器本体(1)且末端连通天然气喷口(7)，所述氢气管道(3)套设在所述天然气管道(2)内且末端连接所述氢气喷嘴(8)。
2.根据权利要求1所述的一种非预混式混烧燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体(1)包括烧嘴套(110)和设在烧嘴套(110)一端的烧嘴盖(120)，所述氢气管道(3)伸出所述烧嘴盖(120)且连接氢气入口(9)，所述烧嘴盖(120)上设有天然气入口(10)，所述天然气入口(10)连通所述天然气管道(2)。
3.根据权利要求1所述的一种非预混式混烧燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体(1)的侧边设有助燃风入口(12)，所述助燃风入口(12)连通所述燃烧器本体(1)内部和所述助燃风孔(5)。
4.根据权利要求1所述的一种非预混式混烧燃烧器，其特征在于，所述助燃风孔(5)包括正风孔(510)和侧风孔(520)，所述正风孔(510)设在所述旋风片(4)的内部，所述侧风孔(520)设在所述旋风片(4)的外围圆周，所述侧风孔(520)相对所述旋风片(4)的中心线倾斜设置。
5.根据权利要求4所述的一种非预混式混烧燃烧器，其特征在于，所述侧风孔(520)相对所述旋风片(4)中心线的倾斜角度为10～20度。
6.根据权利要求1所述的一种非预混式混烧燃烧器，其特征在于，所述助燃风孔(5)处设有点火装置(13)，所述点火装置(13)设在所述凸台(6)外侧。
7.根据权利要求6所述的一种非预混式混烧燃烧器，其特征在于，所述凸台(6)外侧还设有检火装置(14)，所述检火装置(14)和所述点火装置(13)沿所述凸台(6)对称分布。
8.根据权利要求1所述的一种非预混式混烧燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体(1)外设有安装法兰(15)。
9.根据权利要求1所述的一种非预混式混烧燃烧器，其特征在于，所述燃烧器本体(1)在远离所述旋风片(4)的一侧设有观火镜(11)。
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