一种低氮排放燃烧器的制作方法

本发明涉及燃气热水器用燃烧器技术领域，尤其涉及一种低氮排放燃烧器。

背景技术：

目前燃气热水器降低氮氧化合物的方法是全预混燃烧、浓淡燃烧、火焰中布置冷却体和燃烧室加湿等，其基本出发点在于改变燃烧器结构以达到降低氮氧化合物生成量，实现低氮排放的目的。

1)全预混燃烧降低了可燃混气在火焰高温区的停留时间，即反应时间，但其应用在家用燃气热水器时存在检测、控制复杂，燃烧不稳定，安全隐患大等弊端。

2)浓淡燃烧目的是延缓燃尽，降低高温区的温度，其技术相对复杂，燃烧器设计、制造难度大，成本高，国内应用少。

3)火焰中布置冷却体目的是降低高温区温度，但冷却体会导致CO含量增高，需加强后期燃气与空气混合，技术要求高，同时燃烧器加工制造难度大。

4)燃烧室加湿目的是降低高温区温度，但会导致热效率大幅度降低且无法避免。

低氮排放燃烧器在国内应用较少，因此国内燃气热水器市场以常规产品为主。市面上的低氮排放燃气热水器多以欧美、日韩等国外产品为主，其价格较高，难以普及推广。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种热效率高的低氮排放燃烧器。

为达到以上目的，本发明采用如下技术方案。

一种低氮排放燃烧器，包括燃烧器本体，设置在燃烧器本体上的若干燃烧孔，其特征在于，在相邻燃烧孔间的间隙内设有集热支管，集热支管的一端连接有集热进水管，集热支管的另一端连接有集热出水管。

作为改进地，所述燃烧孔排列成若干行，所述集热支管包括并排布置在相邻两行燃烧孔间的若干个直管，集热进水管、集热出水管分别布置在燃烧器本体的两侧。

作为改进地，在集热支管上还设有集热片。

作为改进地，所述集热片置于燃烧器头部，不与火焰接触。

作为改进地，所述低氮燃烧器安装在燃气热水器上，集热进水管与燃气热水器的进冷水管连接，集热出水管与燃气热水器的热交换器盘管连接。

本发明的有益效果是：

一、利用集热支管吸收燃烧器燃烧产生的热量，进而降低整个燃烧器的燃烧温度，实现低氮排放，降低能源消耗，绿色环保；解决了现有燃烧器常规产品氮氧化合物排放量高，低氮排放产品技术复杂，加工制造难度大，成本高等问题，使燃气热水器更加安全、环保，易于推广。

二、由于集热支管吸收的是燃烧器向下排放的热量，当其应用在燃气热水器上时，可将废热利用起来，一定程度上提高了燃气热水器整机效率。

附图说明

图1所示为本发明提供的低氮排放燃烧器结构示意图。

图2所示为本发明提供的低氮排放燃烧器应用示意图。

附图标记说明：

1：燃烧孔，2：集热支管，3：集热进水管，4：集热出水管，5：集热片，6：进冷水管，7：热交换器盘管，8：热交换器，9：出热水管，10：燃烧器本体。

具体实施方式

为方便本领域技术人员更好地理解本发明的实质，下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细阐述。

如图1所示，一种低氮排放燃烧器，包括燃烧器本体10，设置在燃烧器本体10上的若干燃烧孔1，其特征在于，在相邻燃烧孔1间的间隙内设有集热支管2，集热支管2的一端连接有集热进水管3，集热支管2的另一端连接有集热出水管4。

其中，所述燃烧孔1排列成若干行，所述集热支管2包括并排布置在相邻两行间的若干个直管，集热进水管3、集热出水管4分别布置在燃烧器的两侧。

进一步地，在集热支管2上还设有集热片5，所述集热片5置于燃烧器头部，不与火焰接触，在提高集热效果的同时避免CO排放量的增加。

结合图2所示，实际应用时，集热进水管3与燃气热水器的进冷水管6连接，集热出水管4与燃气热水器的热交换器盘管7连接。燃气热水器工作时，冷水经进冷水管6进入后，一部分流向热交换器盘管7，另一部分流向集热进水管3；冷水进入集热进水管3后分流，流经各个集热支管2后在集热出水管4汇合流向热交换器盘管7，期间集热片5吸收燃烧室内热量，并传递给集热支管2，使冷水升温，进入热交换器盘管7的温水流入热交换器8，完成换热并从出热水管9流出。

现有研究表明，燃气燃烧过程中生成的氮氧化合物有三种形式：热力型氮氧化合物，瞬时反应型氮氧化合物，燃料型氮氧化合物。其中热力型氮氧化合物所占份额最大。热力型氮氧化合物在燃烧时产生，主要是NO，由氮气在高温下氧化生成。化学反应过程共有6个，其中4个反应影响相对较小，2个主要的反应过程如下：

N₂+O<——>NO+N 1)

N+O₂<——>NO+O 2)

这两个反应过程均为吸热反应，因此NO的生成速度受燃烧温度的影响最大。1500℃以上开始生成，温度越高，生成的NO也越多。温度降至1200℃时NO生成量明显降低。由NO进一步氧化成NO₂，是在温度低的条件下进行的，因此NO₂更多是在NO随烟气排入大气后生成。

本实施例提供的一种低氮排放燃烧器，通过在相邻燃烧孔之间设置集热支管、集热片，由于集热片吸收了燃烧室内的热量，使得燃烧平均温度降低，有效减少热力型氮氧化合物的生成，从而降低烟气中整体氮氧化合物的含量。

根据燃气热水器的热效率公式：η＝1-a-b-c。

式中η—热水器效率，％。

a—排烟损失，％。

b—不完全燃烧损失，％。

c—散热损失，％。

常规的燃气热水器散热损失在2.5％左右。本实施例提供的低氮排放燃烧器，其集热管吸收的热量包含燃烧室逸散且未被利用的热量，这部分热量被加以利用去加热冷水，相当于减小了c值，因此在一定程度上还可提高整机效率。

以上具体实施方式对本发明的实质进行了详细说明，但并不能以此来对本发明的保护范围进行限制。显而易见地，在本发明实质的启示下，本技术领域普通技术人员还可进行许多改进和修饰，比如，在燃烧器本体的选型上可以选择水平燃烧器，也可选择直立燃烧器。需要注意的是，这些改进和修饰都落在本发明的权利要求保护范围之内。