CN219889551U - 一种超低排放烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种超低排放烧嘴，包括燃烧套筒，燃烧套筒上设有用于输入空气的空气管道和用于输入燃气的燃气管道，所述燃烧套筒内设有将燃烧套筒内空间分隔为第一气室和第二气室的空气旋流板，空气管道与第一气室相连通，第二气室内设有以空气旋流板为端面的管状的预混气体隔离腔体，燃气管道贯穿第一气室的外壁和空气旋流板并将末端延伸至预混气体隔离腔体内，空气旋流板上呈环状阵列有多个将第一气室与预混气体隔离腔体相连通的旋流口。本实用新型可以使混合气体在燃烧时能够保持低NOx排放与低CO排放。

Description

一种超低排放烧嘴

技术领域

本实用新型涉及加热设备技术领域，具体涉及一种超低排放烧嘴。

背景技术

随着近年来国家环保政策对大气污染物排放要求愈发严苛，NOx及CO排放标准正不断提高，而在现有的烧嘴燃烧工况中，NOx排放与CO排放又通常相互矛盾，由于空气和燃气混合不均匀，创造条件让NOx排放降低时，CO排放又增高，而让CO排放降低时，NOx又增高。即混合气体有一部分含氧量高另一部分含氧量低，当含氧量高的部分燃烧恰好满足低NOx排放与CO排放时，含氧量低的部分燃烧会排放出较高的CO；当含氧量低的部分燃烧恰好满足低NOx排放与CO排放时，含氧量高的部分燃烧会排放出较高的NOx。且现有的烧嘴容易产生温度过高的现象，使用寿命短。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种超低排放烧嘴，其可以使混合气体在燃烧时能够保持低NOx排放与低CO排放。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种超低排放烧嘴，包括燃烧套筒，燃烧套筒上设有用于输入空气的空气管道和用于输入燃气的燃气管道，所述燃烧套筒内设有将燃烧套筒内空间分隔为第一气室和第二气室的空气旋流板，空气管道与第一气室相连通，第二气室内设有以空气旋流板为端面的管状的预混气体隔离腔体，燃气管道贯穿第一气室的外壁和空气旋流板并将末端延伸至预混气体隔离腔体内，空气旋流板上呈环状阵列有多个将第一气室与预混气体隔离腔体相连通的旋流口。其作用为，为了实现超低NOx排放，空气过剩需要达到40％以上，通过将空气旋流板设置在燃烧套筒内，使空气和燃气在经过空气旋流板后能够在预混气体隔离腔体内混合均匀，之后再点燃混合均匀后的混合气体，从而使混合气体在燃烧时能够保持低NOx排放与低CO排放。

进一步的，所述预混气体隔离腔体远离空气旋流板的区域设有金属纤维层。其作用为，通过金属纤维层的设置，能够使经过金属纤维层的混合气体能够分布更为均匀，同时有利于阻止预混气体的回火，起到阻火器的作用。

进一步的，所述燃气管道上设有末端能够产生电火花的点火棒，点火棒的末端位于金属纤维层背向空气旋流板的一侧。其作用为，通过点火棒的设置，能够点燃经过金属纤维层的混合气体。

进一步的，所述燃气管道上设有燃气管上设有用于在末端安装UV火焰检测器的UV安装管，UV安装管的末端位于金属纤维层背向空气旋流板的一侧。其作用为，通过UV安装管的设置，能够在末端安装UV火焰检测器来对点燃后的火焰进行连续监测，确保安全。

进一步的，所述点火棒和UV安装管均贯穿空气旋流板和金属纤维层设置。

进一步的，所述空气旋流板设于预混气体隔离腔体的端面上，预混气体隔离腔体与燃烧套筒之间留有缝隙。其作用为，通过预混气体隔离腔体与燃烧套筒之间留有缝隙的设计，能够使部分空气经过该缝隙流出并冷却燃烧套筒的后端。

进一步的，所述燃气管道的末端上沿周向设有多个燃气喷孔。其作用为，通过燃气喷孔的设置，能够使燃气从燃气管道的末端发散喷出，便于与从旋流口流出的空气均匀混合。

进一步的，所述预混气体隔离腔体远离空气旋流板的一端设有向内收缩的缩口。其作用为，通过缩口的设置，能够防止预混气体隔离腔体末端的火焰与燃烧套筒迅速接触，避免燃烧套筒的温度长时间过高从而缩短使用寿命。

进一步的，所述空气旋流板呈圆盘状，旋流口在空气旋流板周向上的侧边上设有与空气旋流板倾斜设置的限流板，限流板设于预混气体隔离腔体内。其作用为，通过限流板的设置，能够将空气的流道从与空气旋流板垂直的改变成与空腔旋流板倾斜的流道，且限流板随着旋流口呈环形分布，这样空腔进入旋流口后产生旋转，形成旋转气流，从而使旋转气流能和燃气管道内喷洒出的燃气快速混合，形成成分分布均匀的空气/燃气混合气体，大大缩短了空气与燃气的混合时间。

进一步的，所述燃气管道呈直管状，燃气管道的轴线与空气旋流板的轴线平行设置，燃气管道呈直管状与空气旋流板同轴设置，空气管道呈直管状与燃气管道垂直设置。

本实用新型具有的有益效果：

1、通过将空气旋流板置于燃烧套筒内，燃烧之前在一个非常紧凑的空间内将过量空气与燃气进行预混，然后让预混后的气体均匀通过金属纤维层再点燃，通过预混燃烧实现超低氮排放；

2、让预混气体通过金属纤维层后再进行燃烧，有利于阻止预混气体的回火，金属纤维层除了可以让预混气流分布更加均匀以外，还能起到阻火器的作用；

3、通过预混气体隔离腔体与燃烧套筒之间缝隙的设置，有利于对燃烧套筒后端有火焰部分进行冷却，延长燃烧套筒的寿命。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为图1中空气旋流板的右视结构示意图。

附图标记：1、燃烧套筒；2、空气管道；3、燃气管道；4、第一气室；5、第二气室；6、空气旋流板；7、预混气体隔离腔体；8、旋流口；9、金属纤维层；10、点火棒；11、UV安装管；12、燃气喷孔；13、缩口；14、限流板。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”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，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，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。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

一种超低排放烧嘴，如图1所示，包括燃烧套筒1，燃烧套筒1上设有用于输入空气的空气管道2和用于输入燃气的燃气管道3，所述燃烧套筒1内设有将燃烧套筒1内空间分隔为第一气室4和第二气室5的空气旋流板6，空气管道2与第一气室4相连通，第二气室5内设有以空气旋流板6为端面的管状的预混气体隔离腔体7，燃气管道3贯穿第一气室4的外壁和空气旋流板6并将末端延伸至预混气体隔离腔体7内，空气旋流板6上呈环状阵列有多个将第一气室4与预混气体隔离腔体7相连通的旋流口8。其作用为，为了实现超低NOx排放，空气过剩需要达到40％以上，通过将空气旋流板6设置在燃烧套筒1内，使空气和燃气在经过空气旋流板6后能够在预混气体隔离腔体7内混合均匀，之后再点燃混合均匀后的混合气体，从而使混合气体在燃烧时能够保持低NOx排放与低CO排放。

具体的，如图1所示，所述预混气体隔离腔体7远离空气旋流板6的区域设有金属纤维层9。其作用为，通过金属纤维层9的设置，能够使经过金属纤维层9的混合气体能够分布更为均匀，同时有利于阻止预混气体的回火，起到阻火器的作用。

具体的，如图1所示，所述燃气管道3上设有末端能够产生电火花的点火棒10，点火棒10的末端位于金属纤维层9背向空气旋流板6的一侧。点火棒10采用现有技术。其作用为，通过点火棒10的设置，能够点燃经过金属纤维层9的混合气体。

具体的，如图1所示，所述燃气管道3上设有燃气管上设有用于在末端安装UV火焰检测器的UV安装管11，UV安装管11的末端位于金属纤维层9背向空气旋流板6的一侧。UV火焰检测器采用现有技术。其作用为，通过UV安装管11的设置，能够在末端安装UV火焰检测器来对点燃后的火焰进行连续监测，确保安全。

具体的，如图1所示，所述点火棒10和UV安装管11均贯穿空气旋流板6和金属纤维层9设置。

具体的，如图1所示，所述空气旋流板6设于预混气体隔离腔体7的端面上，预混气体隔离腔体7与燃烧套筒1之间留有缝隙。其作用为，通过预混气体隔离腔体7与燃烧套筒1之间留有缝隙的设计，能够使部分空气经过该缝隙流出并冷却燃烧套筒1的后端。

具体的，如图1所示，所述燃气管道3的末端上沿周向均匀设有十二个燃气喷孔12。其作用为，通过燃气喷孔12的设置，能够使燃气从燃气管道3的末端发散喷出，便于与从旋流口8流出的空气均匀混合。

具体的，如图1所示，所述预混气体隔离腔体7远离空气旋流板6的一端设有向内收缩的缩口13。缩口13的外轮廓呈圆台状，缩口13的外壁外径沿着远离空气旋流板6方向逐渐减小。其作用为，通过缩口13的设置，能够防止预混气体隔离腔体7末端的火焰与燃烧套筒1迅速接触，避免燃烧套筒1的温度长时间过高从而缩短使用寿命。

具体的，如图2所示，所述空气旋流板6呈圆盘状，旋流口8在空气旋流板6周向上的侧边上设有与空气旋流板6倾斜设置的限流板14，限流板14设于预混气体隔离腔体7内。旋流口8从空气旋流板6上临近圆心处延伸到空气旋流板6上临近外沿处，限流板14与空气旋流板6之间的夹角大于0°且小于90°，限流板14可视为将空气旋流板6上的特定梯形区域的金属板向外翻折一定角度而形成的。其作用为，通过限流板14的设置，能够将空气的流道从与空气旋流板6垂直的改变成与空腔旋流板倾斜的流道，且限流板14随着旋流口8呈环形分布，这样空腔进入旋流口8后产生旋转，形成旋转气流，从而使旋转气流能和燃气管道3内喷洒出的燃气快速混合，形成成分分布均匀的空气/燃气混合气体，大大缩短了空气与燃气的混合时间。

具体的，如图1所示，所述燃气管道3呈直管状，燃气管道3的轴线与空气旋流板6的轴线平行设置，燃气管道3呈直管状与空气旋流板6同轴设置，空气管道2呈直管状与燃气管道3垂直设置。

本实施例的工作原理说明如下：燃气经过燃气管道3后通过其末端的燃气喷孔12喷出，绝大部分空气经过空气管道2后通过空气旋流板6上产生剧烈的旋转并与由燃气喷孔12喷出的燃气进行快速均匀地混合，形成燃气/空气的预混气体，该预混气体再穿过金属纤维层9后排出并被点火棒10末端的电火花点燃，在燃烧套筒1的出口截面上形成均匀的燃烧火焰；安装在UV安装管11上的UV火焰检测器对该火焰进行连续监测，确保安全；

该烧嘴在现场安装时，预混气体隔离腔体7末端基本与炉墙内壁平齐，防止燃烧套筒1内有火焰部分存在于炉墙的保温层内，因散热条件差导致燃烧套筒1被损坏。

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，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超低排放烧嘴，包括燃烧套筒(1)，燃烧套筒(1)上设有用于输入空气的空气管道(2)和用于输入燃气的燃气管道(3)，其特征在于：所述燃烧套筒(1)内设有将燃烧套筒(1)内空间分隔为第一气室(4)和第二气室(5)的空气旋流板(6)，空气管道(2)与第一气室(4)相连通，第二气室(5)内设有以空气旋流板(6)为端面的管状的预混气体隔离腔体(7)，燃气管道(3)贯穿第一气室(4)的外壁和空气旋流板(6)并将末端延伸至预混气体隔离腔体(7)内，空气旋流板(6)上呈环状阵列有多个将第一气室(4)与预混气体隔离腔体(7)相连通的旋流口(8)。

2.根据权利要求1所述的一种超低排放烧嘴，其特征在于：所述预混气体隔离腔体(7)远离空气旋流板(6)的区域设有金属纤维层(9)。

3.根据权利要求2所述的一种超低排放烧嘴，其特征在于：所述燃气管道(3)上设有末端能够产生电火花的点火棒(10)，点火棒(10)的末端位于金属纤维层(9)背向空气旋流板(6)的一侧。

4.根据权利要求3所述的一种超低排放烧嘴，其特征在于：所述燃气管道(3)上设有燃气管上设有用于在末端安装UV火焰检测器的UV安装管(11)，UV安装管(11)的末端位于金属纤维层(9)背向空气旋流板(6)的一侧。

5.根据权利要求4所述的一种超低排放烧嘴，其特征在于：所述点火棒(10)和UV安装管(11)均贯穿空气旋流板(6)和金属纤维层(9)设置。

6.根据权利要求1所述的一种超低排放烧嘴，其特征在于：所述空气旋流板(6)设于预混气体隔离腔体(7)的端面上，预混气体隔离腔体(7)与燃烧套筒(1)之间留有缝隙。

7.根据权利要求1所述的一种超低排放烧嘴，其特征在于：所述燃气管道(3)的末端上沿周向设有多个燃气喷孔(12)。

8.根据权利要求1所述的一种超低排放烧嘴，其特征在于：所述预混气体隔离腔体(7)远离空气旋流板(6)的一端设有向内收缩的缩口(13)。

9.根据权利要求1所述的一种超低排放烧嘴，其特征在于：所述空气旋流板(6)呈圆盘状，旋流口(8)在空气旋流板(6)周向上的侧边上设有与空气旋流板(6)倾斜设置的限流板(14)，限流板(14)设于预混气体隔离腔体(7)内。

10.根据权利要求9所述的一种超低排放烧嘴，其特征在于：所述燃气管道(3)呈直管状，燃气管道(3)的轴线与空气旋流板(6)的轴线平行设置，燃气管道(3)呈直管状与空气旋流板(6)同轴设置，空气管道(2)呈直管状与燃气管道(3)垂直设置。