CN219199165U - 一种燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，包括：外壳体，其包括换热器和空气壳体，所述空气壳体套接在换热器后端的外周，所述换热器整体呈圆筒状结构，所述外壳体的前段设有开口；引燃主体，其包括依次连接的燃气入口、燃气管道、引射预热装置、烧嘴头、陶瓷燃烧室和内管喷口，所述引燃主体整体容置在外壳体中，所述内管喷口连通外壳体前端的开口；点火电极，其前段部从空气壳体的后端插入，并伸入至内管喷头中。本实用新型通过设置引射预热装置，使得空气和燃气能够预混，然后进行预热以降低反应火焰温度，进而降低能耗并降低排放。

Description

一种燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴

技术领域

本实用新型涉及窑炉燃烧技术领域，具体涉及一种燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴。

背景技术

烧嘴(burner)是工业燃料炉上用的燃烧装置的俗称，通常指的是燃烧装置本体部分，有燃料入口、空气入口和喷出孔，起到分配燃料和助燃空气并以一定方式喷出后燃烧的作用。烧嘴也可以叫燃烧器，但不同于小型锅炉上用的一体化燃烧器，后者属于一体机，一般也叫燃烧机，包含助燃风机、燃料加压输送管件和点火监测控制器集成为一体，适用于小型锅炉及少量喷燃点的小型燃料加热炉；前者可包含点火电极和火焰监测探头，但单一烧嘴一般不含助燃风机、燃料加压及输送管件和点火监测控制器，需要根据不同加热炉的具体结构及加热工艺要求布置烧嘴及助燃风机、助燃空气壳体路、燃料加压及输送管件和点火监测控制器，烧嘴的适用领域比一体化燃烧器要广。

现有技术中，一般包括两种类型，第一种类型，热交换介质有管壁和蓄热体，利用蓄热体作为热交换介质，烟气与空气要经常切换，轮流通过蓄热体，空气的温度波动会影响烧嘴的性能；而第二种类型，利用管壁作为热交换介质，管壁的长度及管壁的热交换性能会影响烧嘴的性能。

公告号为CN209415449U的中国实用新型专利公开了一种二次预热烧嘴，其包括烧嘴内管、燃气管、烧嘴外管、烟气壳体以及烟气空气热交换器，烧嘴内管的前端设置有火焰出口，烧嘴外管的前端在火焰出口处设置有空气出口，烟气空气热交换器包括烟气流通通道、空气流通通道，通过设置烟气空气热交换器，利用烟气的余热对空气进行第一次预热，经过第一次预热的空气经过空气主流道后，距离空气喷口较近的烟气对空气进行第二次预热，从而增加对烟气余热的充分利用，减少烟气余热的浪费，提高燃气的燃烧效率。

上述专利所述的预热烧嘴通过两次预热实现了烧嘴的高效率，但是随着火焰温度的提高，其氮氧化物排放量也随之提高，因此，现有技术中的烧嘴难以兼备高效率和低排放。

实用新型内容

为了克服上述技术缺陷，本实用新型提供一种燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴。

为了解决上述问题，本实用新型按以下技术方案予以实现的：

本实用新型公开一种燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，包括：

外壳体，其包括换热器和空气壳体，所述空气壳体套接在换热器后端的外周，所述换热器整体呈圆筒状结构，所述外壳体的前段设有开口；

引燃主体，其包括依次连接的燃气入口、燃气管道、引射预热装置、烧嘴头、陶瓷燃烧室和内管喷口，所述引燃主体整体容置在外壳体中，所述内管喷口连通外壳体前端的开口；

点火电极，其前段部从空气壳体的后端插入，并伸入至内管喷头中。

作为本实用新型的优选实施方式，所述换热器包括换热器内管、换热器外管和换热器帽口。

作为本实用新型的优选实施方式，所述空气壳体的上端设置有朝上伸出的烟气出口。

作为本实用新型的优选实施方式，所述空气壳体的下端设置有朝下伸出的空气入口；或者，所述空气入口位于所述空气壳体的其中一个竖直侧面上并朝外伸出。

作为本实用新型的优选实施方式，所述引射预热装置的整体呈中空的圆筒状结构，所述引射预热装置与燃气管道连接的端部呈锥形结构。

作为本实用新型的优选实施方式，所述燃气入口与燃气管道之间的连接处呈90°折弯；

所述燃气入口的开口朝下设置；或者，所述燃气入口的开口朝上设置；或者，所述燃气入口的开口朝左侧设置；或者，所述燃气入口的开口朝右侧设置。

作为本实用新型的优选实施方式，所述烧嘴头呈锥形结构，所述烧嘴头陶瓷燃烧室的较小端连接引射预热装置的端部，所述陶瓷燃烧室的直径大于所述引射预热装置的直径。

作为本实用新型的优选实施方式，所述预混引射装置连接烧嘴头的端部社有位于中部的主喷口和分布在外周的多个分流喷孔。

作为本实用新型的优选实施方式，所述换热器外管的外表面设置有换热翅片结构。

作为本实用新型的优选实施方式，所述内管喷头由陶瓷材料制成。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型通过设置引射预热装置，使得空气和燃气能够预混，与空气预混合后的燃气能够有效地提升反应速度并降低反应火焰温度，并且引射预热装置能够为燃烧依次加入一级、二级和三级的预热空气，以形成了强烈的喘动效应，使得空气与燃气的混合，以及燃烧反应的速度均得到加快，而快速且相对较低的燃烧反应温度，能够有效地降低氮氧化物的排放量。本实用新型通过对烧嘴结构进行改进，能够实现烧嘴同时兼备高效率和低排放。

附图说明

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本实用新型的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴的结构示意图；

图2是本实用新型的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴的侧面结构示意图；

图3是本实用新型的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴的剖面结构示意图；

图中：

1、燃气入口；2、燃气管道；3、引射预热装置；4、烧嘴头；5、内管喷口；6、烟气出口；7、空气壳体；8、换热器内管；9、换热器外管；10、陶瓷燃烧室；11、换热器帽口；12、空气入口；13、点火电极。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

以下在实施方式中详细叙述本实用新型的详细特征以及优点，其内容足以使任何熟悉相关技术者，了解本实用新型的技术内容并据以实施，且根据本说明书所揭露的内容、权利要求及附图，任何熟悉相关技术者可轻易地理解本实用新型相关的目的及优点。以下的实施例是进一步详细说明本实用新型的观点，但非以任何观点限制本实用新型的范畴。

并且，以下将以附图揭露本实用新型的实施例，为达图面整洁的目的，一些现有惯用的结构与元件在附图可能会以简单示意的方式绘示之，且本案附图中部分的特征可能会略为放大或改变其比例或尺寸，以达到便于理解与观看本实用新型的技术特征的目的，但这并非用于限定本实用新型。此外，附图中提供有坐标轴，以利于理解元件的相对位置关系和作动方向。

需要理解的是，术语“上”、“下”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一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。

另外，下文中可能会使用「端」、「部」、「部分」、「区域」、「处」等术语来描述特定元件与结构或是其上或其之间的特定技术特征，但这些元件与结构并不受这些术语所限制。下文中也可能会使用「及/或(and/or)」，其是指包含了一或多个所列相关元件或结构的其中一者或全部的组合。此外，以下文中也可能使用「实质上」、「基本上」、「约」或「大约」等术语，其与尺寸、浓度、温度或其他物理或化学性质或特性的范围结合使用时，为意欲涵盖可能存在于该等性质或特性的范围的上限及/或下限中的偏差、或表示容许制造公差或分析过程中所造成的可接受偏离，但仍可达到所预期的效果。

再者，除非另有定义，本文所使用的所有词汇或术语，包括技术和科学上的词汇与术语等包含其通常的意涵，其意涵能够被熟悉此技术领域者所理解。更进一步的说，上述的词汇或术语的定义，在本说明书中应被解读为与本实用新型相关技术领域包含一致的意涵。除非有特别明确的定义，这些词汇或术语将不被解释为过于理想化的或正式的意涵。

如图1～图3所示，为本实用新型所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴的优选结构。

本实用新型公开一种燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，包括：

外壳体，其包括换热器和空气壳体7，所述空气壳体7套接在换热器后端的外周，所述换热器整体呈圆筒状结构，所述外壳体的前段设有开口；

引燃主体，其包括依次连接的燃气入口1、燃气管道2、引射预热装置3、烧嘴头4、陶瓷燃烧室10和内管喷口5，所述引燃主体整体容置在外壳体中，所述内管喷口5连通外壳体前端的开口；

点火电极13，其前段部从空气壳体7的后端插入，并伸入至内管喷头中。

作为本实用新型的优选实施方式，所述换热器包括换热器内管8、换热器外管9和换热器帽口11。所述空气壳体7的上端设置有朝上伸出的烟气出口6。所述空气壳体7的下端设置有朝下伸出的空气入口12；或者，所述空气入口12位于所述空气壳体7的其中一个竖直侧面上并朝外伸出。所述引射预热装置3的整体呈中空的圆筒状结构，所述引射预热装置3与燃气管道2连接的端部呈锥形结构,燃气管道2在末端设有小直径喷射孔,燃气流喷入引射预热装置3形成的文丘里效应吸入经过预热的部分助燃空气。所述燃气入口1与燃气管道2之间的连接处呈90°折弯，所述燃气入口1与燃气管道2之间的连接处呈90°折弯；所述燃气入口1的开口朝下设置；或者，所述燃气入口1的开口朝上设置；或者，所述燃气入口1的开口朝左侧设置；或者，所述燃气入口1的开口朝右侧设置。所述烧嘴头4呈锥形结构，所述烧嘴头4的较小端连接引射预热装置3的端部，所述陶瓷燃烧室10的直径大于所述引射预热装置3的直径。所述预混引射装置连接烧嘴头4的端部社有位于中部的主喷口和分布在外周的多个分流喷孔。所述换热器外管9的外表面设置有换热翅片结构。所述内管喷头由陶瓷材料制成。

外壳体中，换热器与空气壳体7的腔体连通，换热器帽口11环绕在陶瓷燃烧室10的喷出口处并与喷出口之间形成环缝隙。换热器的外周套接有内设腔体的空气壳体7，空气壳体7表面设有排烟口，换热器和空气壳体7之间设有沿流动方向及圆周分布的密集式换热翅片。燃气管道2内设有用于预混燃气和空气的引射预混装置，引射预混装置的末端与锥形的烧嘴头4连通，引射预混装置的端部设置有位于烧嘴头4混合气出口边沿的多个分流喷口和主喷口。

本实用新型中，燃气位于换热器的内腔体中，在进入烧嘴头4前通过引射预混装置进行预混合，混合气体在锥形烧嘴头4边沿的分流喷口与主喷口进入烧嘴头4，再与部分预热空气进行二次混合，有效地降低火焰反应温度，并且能大大提升了燃烧反应的速度，使得氮氧化物生成得到有效的抑制。

本实用新型这哦，与燃气入口1连接的位于中部的预热引射装置，预混引射装置连接烧嘴头4的端部社有位于中部的主喷口和分布在外周的多个分流喷孔，与空气充分预混合的燃气能够有效地提升燃烧反应速度，并降低反应火焰温度，而引射预热装置3所加入的二级预热空气和三级预热空气能够形成更强烈的喘动效应，使得混合与反应速度加快，快速且相对较低的反应温度，有效降低了氮氧化物排放的生成。

本实用新型所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴的工作原理是：

本实用新型通过设置引射预热装置3，使得空气和燃气能够预混，与空气预混合后的燃气能够有效地提升反应速度并降低反应火焰温度，并且引射预热装置3能够为燃烧依次加入一级、二级和三级的预热空气，以形成了强烈的喘动效应，使得空气与燃气的混合，以及燃烧反应的速度均得到加快，而快速且相对较低的燃烧反应温度，能够有效地降低氮氧化物的排放量。

本实用新型通过对烧嘴结构进行改进，能够实现烧嘴同时兼备高效率和低排放。

本实施例所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴的其它结构参见现有技术。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，故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修改、等同变化与修饰,均仍属于本实用新型技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，其特征在于，包括：

外壳体，其包括换热器和空气壳体，所述空气壳体套接在换热器后端的外周，所述换热器整体呈圆筒状结构，所述外壳体的前段设有开口；

引燃主体，其包括依次连接的燃气入口、燃气管道、引射预热装置、烧嘴头、陶瓷燃烧室和内管喷口，所述引燃主体整体容置在外壳体中，所述内管喷口连通外壳体前端的开口；

点火电极，其前段部从空气壳体的后端插入，并伸入至内管喷头中。

2.根据权利要求1所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，其特征在于：

所述换热器包括换热器内管、换热器外管和换热器帽口。

3.根据权利要求2所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，其特征在于：

所述空气壳体的上端设置有朝上伸出的烟气出口。

4.根据权利要求3所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，其特征在于：

所述空气壳体的下端设置有朝下伸出的空气入口；

或者，所述空气入口位于所述空气壳体的其中一个竖直侧面上并朝外伸出。

5.根据权利要求4所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，其特征在于：

所述引射预热装置的整体呈中空的圆筒状结构，所述引射预热装置与燃气管道连接的端部呈锥形结构。

6.根据权利要求5所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，其特征在于：

所述燃气入口与燃气管道之间的连接处呈90°折弯；

所述燃气入口的开口朝下设置；

或者，所述燃气入口的开口朝上设置；

或者，所述燃气入口的开口朝左侧设置；

或者，所述燃气入口的开口朝右侧设置。

7.根据权利要求6所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，其特征在于：

所述烧嘴头呈锥形结构，所述烧嘴头陶瓷燃烧室的较小端连接引射预热装置的端部，所述陶瓷燃烧室的直径大于所述引射预热装置的直径。

8.根据权利要求7所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，其特征在于：

预混引射装置连接烧嘴头的端部社有位于中部的主喷口和分布在外周的多个分流喷孔。

9.根据权利要求8所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，其特征在于：

所述换热器外管的外表面设置有换热翅片结构。

10.根据权利要求1所述的燃气引射预混型自身预热式燃气烧嘴，其特征在于：

所述内管喷头由陶瓷材料制成。

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