CN220750116U - 一种空气分级蓄热式天然气燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种空气分级蓄热式天然气燃烧器，其包括壳体、空气进气腔以及烧嘴芯体；烧嘴芯体包括环形旋流室、安装在环形旋流室圆周外壁与其内腔连通过的二次空气输送管、安装在空气进气腔内侧与环形旋流室连通的混合室、安装在混合室一侧的天然气管以及安装在混合室另一侧与其内腔连通的燃烧室；所述燃烧室和二次空气输送管另一端均与炉膛连通；通过环形旋流室分级，将原本足量的空气分两次与燃料混合，人为营造一次空气与燃料混合缺氧燃烧，降低火焰峰值温度，二次风与燃烧产物混合在炉膛内弥散燃烧的效果，降低火焰峰值温度，降低NOx生成量。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种空气分级蓄热式天然气燃烧器，属于热处理技术领域。
背景技术
蓄热式燃烧技术因其较好的余热回收能力，目前广泛被应用于热处理行业，当蓄热式燃烧技术应用天然气作为燃料时，因天然气高热值的特点，在空气预热温度较高时，会导致蓄热式燃烧器的高温区扩大，温度峰值提高，而目前已知氮氧化物的生成机理中占主要部分的热力型NOx生成量在1500℃以上时，温度每增加100℃，热力型NOx生成反应的速度将增加6～7倍这样NOx生成量升高，排入大气后污染环境。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种空气分两次与燃料混合，降低火焰峰值温度，降低NOx生成量的空气分级蓄热式天然气燃烧器。
本实用新型采用如下技术方案：
本实用新型包括壳体、设置在壳体上部内的空气进气腔以及安装在壳体下部内与空气进气腔连通的烧嘴芯体；所述烧嘴芯体包括与空气进气腔连通的环形旋流室、安装在环形旋流室圆周外壁与其内腔连通过的二次空气输送管、安装在空气进气腔内侧与环形旋流室连通的混合室、安装在混合室一侧的天然气管以及安装在混合室另一侧与其内腔连通的燃烧室；所述燃烧室和二次空气输送管另一端均与炉膛连通。
本实用新型空气进气腔的进气口轴线与天然气管轴线垂直；在环形旋流室圆周底均布设置若干个一次风进风管，所述一次风进风管另一端与混合室顶壁固定连通。
本实用新型二次空气输送管为若干个，其均布设置在环形旋流室圆周外壁。
本实用新型所述壳体呈L形，在壳体顶部安装密封盖，在空气进气腔上部设置便于空气穿过的蓄热层，在蓄热层底设置用于支撑蓄热层且便于空气穿过的挡板砖，所述空气进气腔底部呈锥形。
本实用新型所述燃烧室呈锥筒形，燃烧室与混合室连接端为大端，与炉膛连接端为小端。
本实用新型天然气管为碳化硅圆管。
本实用新型在空气进气腔外侧与对应的壳体内壁之间、烧嘴芯体外侧与对应的壳体内壁之间均设置内衬。
本实用新型积极效果如下：本实用新型空气首先通过空气进气腔进入环形旋流室，一次空气经环形旋流室导流产生旋流后进入混合室与天然气混合，混合气进入燃烧室不充分燃烧，不完全燃烧的火焰温度相应降低，一次燃烧产物进入炉膛，二次空气则由环形旋流室直接经二次空气输送管射入炉膛，与一次燃烧产物在炉膛中弥散燃烧，可以达到降低局部最高温度的效果，而天然气燃烧的NOx生成量降低，使NOx排放量低，防止污染环境。
本实用新型空气进气腔的进气口轴线与天然气管轴线垂直，一次风进风管具有导向作用，空气从一次风进风管进入混合室时具有一定角度，即产生旋流进入混合室，利于空气和天然气旋流混合；通过环形旋流室分级，将原本足量的空气分两次与燃料混合，人为营造一次空气与燃料混合缺氧燃烧，降低火焰峰值温度，二次风与燃烧产物混合在炉膛内弥散燃烧的效果，降低火焰峰值温度，降低NOx生成量。
附图说明
附图1为本实用新型结构示意图；
附图2为本实用新型烧嘴芯体轴侧结构示意图；
附图3为本实用新型环形旋流室结构示意图；
附图4为图1的A-A向结构示意图。
具体实施方式
如附图1-4所示，本实用新型包壳体1、设置在壳体1上部内的空气进气腔2以及安装在壳体1下部内与空气进气腔2连通的烧嘴芯体3，在空气进气腔2外侧与对应的壳体1内壁之间、烧嘴芯体3外侧与对应的壳体1内壁之间均设置内衬7，所述壳体1呈L形，在壳体1顶部安装密封盖4，在空气进气腔2上部设置便于空气穿过的蓄热层5，在蓄热层5底设置用于支撑蓄热层5且便于空气穿过的挡板砖6，所述空气进气腔2底部呈锥形；蓄热层5由刚玉莫来石蓄热体组成，用于回收高温烟气的热量来加热助燃空气，内衬7由耐热纤维毯、浇注料等隔热材料组成，可隔热和减少散热损失。
本实用新型烧嘴芯体3包括与空气进气腔2连通的环形旋流室31、安装在环形旋流室31圆周外壁与其内腔连通过的二次空气输送管32、安装在空气进气腔2内侧与环形旋流室31连通的混合室33、安装在混合室33一侧的天然气管34以及安装在混合室33另一侧与其内腔连通的燃烧室35；所述燃烧室35和二次空气输送管32另一端均与炉膛连通。空气进气腔2的进气口轴线与天然气管34轴线垂直；在环形旋流室31圆周底均布设置若干个一次风进风管36，所述一次风进风管36另一端与混合室33顶壁固定连通。
本实用新型二次空气输送管32为若干个，其均布设置在环形旋流室31圆周外壁。所述燃烧室35呈锥筒形，燃烧室35与混合室33连接端为大端，与炉膛连接端为小端。天然气管34为碳化硅圆管。
工作时，通过天然气管34向混合室33通过入天然气，打开密封盖4，由于空气进气腔2的进气口轴线与天然气管34轴线垂直；空气首先通过空气进气腔2进入环形旋流室31，一次空气经环形旋流室31导流产生旋流后进入混合室33与天然气混合，混合气进入燃烧室35燃烧，此过程为为不充分燃烧，产物为中间产物，不完全燃烧的火焰温度相应降低，一次燃烧产物进入炉膛，二次空气则由环形旋流室31直接经二次空气输送管32射入炉膛，与一次燃烧产物在炉膛中弥散燃烧，可以达到降低局部最高温度的效果，而天然气燃烧的NOx生成量降低，实现低NOx排放。
本实用新型空气进气腔2的进气口轴线与天然气管34轴线垂直，一次风进风管36具有导向作用，空气从一次风进风管36进入混合室33时具有一定角度，即产生旋流进入混合室33，利于空气和天然气旋流混合；通过环形旋流室分级，将原本足量的空气分两次与燃料混合，人为营造一次空气与燃料混合缺氧燃烧，降低火焰峰值温度，二次风与燃烧产物混合在炉膛内形成弥散燃烧的效果，降低火焰峰值温度降低NOx生成量。
Claims (7)
1.一种空气分级蓄热式天然气燃烧器，其特征在于其包括壳体（1）、设置在壳体（1）上部内的空气进气腔（2）以及安装在壳体（1）下部内与空气进气腔（2）连通的烧嘴芯体（3）；
所述烧嘴芯体（3）包括与空气进气腔（2）连通的环形旋流室（31）、安装在环形旋流室（31）圆周外壁与其内腔连通过的二次空气输送管（32）、安装在空气进气腔（2）内侧与环形旋流室（31）连通的混合室（33）、安装在混合室（33）一侧的天然气管（34）以及安装在混合室（33）另一侧与其内腔连通的燃烧室（35）；
所述燃烧室（35）和二次空气输送管（32）另一端均与炉膛连通。
2.根据权利要求1所述的一种空气分级蓄热式天然气燃烧器，其特征在于空气进气腔（2）的进气口轴线与天然气管（34）轴线垂直；
在环形旋流室（31）圆周底均布设置若干个一次风进风管（36），所述一次风进风管（36）另一端与混合室（33）顶壁固定连通。
3.根据权利要求1所述的一种空气分级蓄热式天然气燃烧器，其特征在于二次空气输送管（32）为若干个，其均布设置在环形旋流室（31）圆周外壁。
4.根据权利要求1所述的一种空气分级蓄热式天然气燃烧器，其特征在于所述壳体（1）呈L形，在壳体（1）顶部安装密封盖（4），在空气进气腔（2）上部设置便于空气穿过的蓄热层（5），在蓄热层（5）底设置用于支撑蓄热层（5）且便于空气穿过的挡板砖（6），所述空气进气腔（2）底部呈锥形。
5.根据权利要求1所述的一种空气分级蓄热式天然气燃烧器，其特征在于所述燃烧室（35）呈锥筒形，燃烧室（35）与混合室（33）连接端为大端，与炉膛连接端为小端。
6.根据权利要求1所述的一种空气分级蓄热式天然气燃烧器，其特征在于天然气管（34）为碳化硅圆管。
7.根据权利要求1所述的一种空气分级蓄热式天然气燃烧器，其特征在于在空气进气腔（2）外侧与对应的壳体（1）内壁之间、烧嘴芯体（3）外侧与对应的壳体（1）内壁之间均设置内衬（7）。
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