CN219867877U - 一种超低氮氢气燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超低氮氢气燃烧器，包括第一助燃风进口、第二助燃风进口、第三助燃风进口、第一氢气进口、第二氢气进口、第一氢气腔体、第二氢气腔体、助燃风通道、中心管、第一喷气管、第二喷气管和燃烧器本体等；本实用新型与现有技术相比，本实用新型设置了三条通风道，依次为旋流风、直流风合扩散风，助燃风进口前端设置有进风箱，进风箱上设置有助燃风进口和循环烟气进口，助燃风进口和循环烟气进口都分成两个通道，每个通道上面都设计有电动调风装置，都分别连通着通风道的旋流风、直流风和扩散风，提供一种高效节能，安全环保的超低氮氢气燃烧器。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃烧器技术领域，特别涉及一种超低氮氢气燃烧器。
背景技术
现有低NOx燃烧技术主要针对天然气燃料做研究，而天然气属于高端燃料，用于工业生产时，价格较高，造成工业产品的成本大幅增加，而常规的氢气燃烧器的NOx排放高达600mg-800/Nm³，虽然各厂家也围绕降低燃烧温度、采用烟气再循环等技术，开展减少热力型NOx生成的研究，但由于陷入常规燃烧器与炉墙平齐或缩在炉墙内的限制，无法做到有效的分级燃烧和分区域燃烧，NOx排放仍达200mg/Nm³，无法做到氢气的超低氮燃烧，所以需要一种技术来弥补这一不足。
实用新型内容
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题，而提供一种超低氮氢气燃烧器。
为了解决上述问题，本实用新型提供了一种技术方案：一种超低氮氢气燃烧器，包括第一助燃风进口、第二助燃风进口、第三助燃风进口、第一氢气进口、第二氢气进口、第一氢气腔体、第二氢气腔体、助燃风通道、中心管、第一喷气管、第二喷气管和燃烧器本体；所述燃烧器本体下表面左侧依次并行固定连通有第一助燃风进口、第二助燃风进口和第三助燃风进口；所述燃烧器本体腔室内部左侧设有第一氢气腔体，所述燃烧器本体腔室内部右侧设有第二氢气腔体；所述燃烧器本体左侧面上固定连接有第一氢气进口，所述第一氢气进口与第一氢气腔体相连通；所述燃烧器本体上表面中端固定连接有第二氢气进口，所述第二氢气进口与第二氢气腔体相连通；所述旋流风通道位于燃烧器本体最内层，右端设有旋风装置；所述旋流风通道设有中心管，所述中心管四周设有数个第一喷气管，所述中心管和第一喷气管均与第一氢气腔体相连通；所述燃烧器本体右侧外表面四周以圆形阵列的方式固定连接有数个第二喷气管，所述第二喷气管均与第二氢气腔体相连通；所述助燃风通道位于燃烧器本体中。
作为优选，所述助燃风通道的具体结构为：包括旋流风通道、直流风通道、扩散风通道、旋风装置和扩散筒；所述旋流风通道在燃烧器本体内形成直流风通道的内筒，直流风通道的内、外筒均为圆筒形结构，直流风通道的外筒形成扩散风通道的内筒，直流风通道的右端连接有扩散筒，扩散风通道的外筒形成了燃烧器本体的内筒，旋流风通道和直流风通道嵌于扩散风通道的内部，扩散风通道伸出炉窑的炉墙。
作为优选，所述扩散筒腔室壁的倾斜角度为14°～16°。
作为优选，所述中心管长度大于第一喷气管。
作为优选，所述第二喷气管长度大于燃烧器本体。
本实用新型的有益效果：本实用新型与现有技术相比，本实用新型设置了三条通风道，依次为旋流风、直流风合扩散风，助燃风进口前端设置有进风箱，进风箱上设置有助燃风进口和循环烟气进口，助燃风进口和循环烟气进口都分成两个通道，每个通道上面都设计有电动调风装置，都分别连通着通风道的旋流风、直流风和扩散风，提供一种高效节能，安全环保的超低氮氢气燃烧器。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型的右侧结构示意图。
1-第一助燃风进口；2-第二助燃风进口；3-第三助燃风进口；4-第一氢气进口；5-第二氢气进口；6-第一氢气腔体；7-第二氢气腔体；8-旋流风通道；9-直流风通道；10-扩散风通道；11-旋风装置；12-扩散筒；13-中心管；14-第一喷气管；15-第二喷气管；16-炉墙；17-燃烧器本体。
具体实施方式
如图1和图2所示，本具体实施方式采用以下技术方案：一种超低氮氢气燃烧器，包括第一助燃风进口1、第二助燃风进口2、第三助燃风进口3、第一氢气进口4、第二氢气进口5、第一氢气腔体6、第二氢气腔体7、助燃风通道、中心管13、第一喷气管14、第二喷气管15和燃烧器本体17；所述燃烧器本体17下表面左侧依次并行固定连通有第一助燃风进口1、第二助燃风进口2和第三助燃风进口3；所述燃烧器本体17腔室内部左侧设有第一氢气腔体6，所述燃烧器本体17腔室内部右侧设有第二氢气腔体7；所述燃烧器本体17左侧面上固定连接有第一氢气进口4，所述第一氢气进口4与第一氢气腔体6相连通；所述燃烧器本体17上表面中端固定连接有第二氢气进口5，所述第二氢气进口5与第二氢气腔体7相连通；所述旋流风通道8位于燃烧器本体17最内层，右端设有旋风装置11；所述旋流风通道8设有中心管13，所述中心管13四周设有数个第一喷气管14，所述中心管13和第一喷气管14均与第一氢气腔体6相连通；所述燃烧器本体17右侧外表面四周以圆形阵列的方式固定连接有数个第二喷气管15，所述第二喷气管15均与第二氢气腔体7相连通；所述助燃风通道位于燃烧器本体17中。
如图1和图2所示，所述助燃风通道的具体结构为：包括旋流风通道8、直流风通道9、扩散风通道10、旋风装置11和扩散筒12；所述旋流风通道8在燃烧器本体17内形成直流风通道9的内筒，直流风通道9的内、外筒均为圆筒形结构，直流风通道9的外筒形成扩散风通道10的内筒，直流风通道9的右端连接有扩散筒12，扩散风通道10的外筒形成了燃烧器本体17的内筒，旋流风通道8和直流风通道9嵌于扩散风通道10的内部，扩散风通道10伸出炉窑的炉墙16。
其中，所述扩散筒12腔室壁的倾斜角度为14°～16°；所述中心管13长度大于第一喷气管14；所述第二喷气管15长度大于燃烧器本体17。
本实用新型的使用状态为：工作时，助燃风通过三个进口进入燃烧器，依次相对应的通道为旋流风通道8、直流风通道9、扩散风通道10，每个进口处均设置调风装置，可以手动控制进入每个通道的风量比例，以便燃烧器具有很好的调节性能，可以控制燃烧器的火焰形状和长度。旋流风通道8位于氢气燃烧器最内层，该通道提供的助燃氧量约占总量的20%，作用为保证氢气根部燃烧的稳定性，直流风通道9位于旋流风通道8的紧邻外侧，喷口处无任何阻挡结构，可将风以高速的平流喷出,该通道提供的助燃氧量约占总量的35%，作用为提供通过第一氢气进口4进入的氢气燃烧所需的剩余氧气，同时参与第二氢气进口5进入的氢气的前期燃烧；扩散风通道10位于直流风通道9的紧邻外侧，内圈的喇叭口状的扩散筒12，带有15°角度，将扩散风向外扩散，同时，扩散筒12尾部与扩散风通道外筒形成一个较窄的风通道，有效的提高了扩散风的风速和刚性，扩散风裹挟着第二喷气管15喷出的氢气，在炉内进行了预混，同时配合第二喷气管15伸出燃烧器端面200mm的长度，将此部分的氢气燃烧在长度上向炉内中部推移，可以达到燃气分区域燃烧的目的；扩散风占总风量的45%，将氢气燃烧所需要的风在火焰中后部全部补足，以确保燃尽率。同时扩散风冲刷着内圈的扩散筒12，还可以有效的对该部件进行降温，以免中心根部氢气稳定燃烧对扩散筒12的热腐蚀，助燃风分三次、不同角度的配入，氢气分两次、不同区域的配入，燃烧器实现了分级、分段燃烧，更加有效的降低火焰的温度，由此可以减少85%NOx的产量，本实用新型NOx排放可以＜50mg/Nm³，达到超低氮燃烧的目的。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”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。
在本实用新型中， 除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”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；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。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点，本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内，本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
本实用新型的控制方式是通过人工启动和关闭开关来控制，动力元件的接线图与电源的提供属于本领域的公知常识，并且本实用新型主要用来保护机械装置，所以本实用新型不再详细解释控制方式和接线布置。
Claims (5)
1.一种超低氮氢气燃烧器，其特征在于：包括第一助燃风进口（1）、第二助燃风进口（2）、第三助燃风进口（3）、第一氢气进口（4）、第二氢气进口（5）、第一氢气腔体（6）、第二氢气腔体（7）、助燃风通道、中心管（13）、第一喷气管（14）、第二喷气管（15）和燃烧器本体（17）；
所述燃烧器本体（17）下表面左侧依次并行固定连通有第一助燃风进口（1）、第二助燃风进口（2）和第三助燃风进口（3）；
所述燃烧器本体（17）腔室内部左侧设有第一氢气腔体（6），所述燃烧器本体（17）腔室内部右侧设有第二氢气腔体（7）；
所述燃烧器本体（17）左侧面上固定连接有第一氢气进口（4），所述第一氢气进口（4）与第一氢气腔体（6）相连通；
所述燃烧器本体（17）上表面中端固定连接有第二氢气进口（5），所述第二氢气进口（5）与第二氢气腔体（7）相连通；
旋流风通道（8）位于燃烧器本体（17）最内层，右端设有旋风装置（11）；
所述旋流风通道（8）设有中心管（13），所述中心管（13）四周设有数个第一喷气管（14），所述中心管（13）和第一喷气管（14）均与第一氢气腔体（6）相连通；
所述燃烧器本体（17）右侧外表面四周以圆形阵列的方式固定连接有数个第二喷气管（15），所述第二喷气管（15）均与第二氢气腔体（7）相连通；
所述助燃风通道位于燃烧器本体（17）中。
2.根据权利要求1所述的一种超低氮氢气燃烧器，其特征在于：所述助燃风通道的具体结构为：包括旋流风通道（8）、直流风通道（9）、扩散风通道（10）、旋风装置（11）和扩散筒（12）；
所述旋流风通道（8）在燃烧器本体（17）内形成直流风通道（9）的内筒，直流风通道（9）的内、外筒均为圆筒形结构，直流风通道（9）的外筒形成扩散风通道（10）的内筒，直流风通道（9）的右端连接有扩散筒（12），扩散风通道（10）的外筒形成了燃烧器本体（17）的内筒，旋流风通道（8）和直流风通道（9）嵌于扩散风通道（10）的内部，扩散风通道（10）伸出炉窑的炉墙（16）。
3.根据权利要求2所述的一种超低氮氢气燃烧器，其特征在于：所述扩散筒（12）腔室壁的倾斜角度为14°～16°。
4.根据权利要求1所述的一种超低氮氢气燃烧器，其特征在于：所述中心管（13）长度大于第一喷气管（14）。
5.根据权利要求1所述的一种超低氮氢气燃烧器，其特征在于：所述第二喷气管（15）长度大于燃烧器本体（17）。
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