天燃气低氮燃烧节能装置和燃气诱导极化器的制作方法

本实用新型涉及燃气锅炉燃烧设备技术领域，尤其涉及天燃气低氮燃烧节能装置和燃气诱导极化器。

背景技术：

近年来国内对燃气锅炉氮氧化物排放的要求越来越高，一些地区要求新建燃气锅炉排放的氮氧化物必须低于30毫克/立方米。而影响烟气氮氧化物生成量的主要因素有火焰中心温度、燃烧区氧气浓度等，火焰中心温度越高、燃烧区氧气浓度越大，氮氧化物的生成量就越多。因此，降低氮氧化合物生成量的主要途径就是要适当降低火焰中心温度、适当降低燃烧区氧气的浓度。

在现有的燃气燃烧器中，空气是在燃烧机出口处与天然气混合在一起，受到燃烧机结构和燃气分子自身不均匀特性的影响，燃气与空气混合就肯定存在不均匀的现象，容易产生燃气不完全燃烧现象，造成能源损失。

技术实现要素：

发明的目的：为了提供一种效果更好的天燃气低氮燃烧节能装置和燃气诱导极化器，具体目的见具体实施部分的多个实质技术效果。

为了达到如上目的，本发明采取如下技术方案：

一种燃气诱导极化器，其特征在于，燃气诱导极化器6包括燃气进口6b、燃气出口6c、外壳6a和内部布置的诱导体6d，所述诱导体6d由诱导基体6d-1和诱导翅片6d-2组合而成，所述诱导基体6d-1是由氧化铁和碳酸钡烧结而成，诱导翅片6d-2是由氧化铁、稀土和硼铁烧结而成；诱导基体上连接诱导翅片。

本实用新型进一步技术方案在于，所述诱导体6d设置的数量为6～36个，所述诱导基体6d-1和诱导翅片6d-2组成的内部流通截面积是燃气进口6b流通截面积的2～4倍，所述诱导体6d的长度是外壳6a内经的5～10倍。

天燃气低氮燃烧节能装置，其特征在于，包含燃气诱导极化器6，燃气诱导极化器6包括燃气进口6b、燃气出口6c、外壳6a和内部布置的诱导体6d，所述诱导体6d由诱导基体6d-1和诱导翅片6d-2组合而成，所述诱导基体6d-1是由氧化铁和碳酸钡烧结而成，诱导翅片6d-2是由氧化铁、稀土和硼铁烧结而成；诱导基体上连接诱导翅片；燃气诱导极化器6安装在燃气电磁阀5和燃烧机2之间，燃气电磁阀5右侧包含燃气调节阀4和燃气过滤器3。

本实用新型进一步技术方案在于，所述诱导体6d设置的数量为6～36个，所述诱导基体6d-1和诱导翅片6d-2组成的内部流通截面积是燃气进口6b流通截面积的2～4倍，所述诱导体6d的长度是外壳6a内经的5～10倍。

本实用新型进一步技术方案在于，还包含燃烧机烧咀扩展段9，燃烧机烧咀扩展段9安装在燃烧机2的出口，燃烧机烧咀扩展段9指向燃气锅炉1的内部。

本实用新型进一步技术方案在于，还包含诱导极化稳定器7，诱导极化稳定器7是由不锈钢管、不锈钢法兰和不锈钢弯头焊接而成，诱导极化稳定器7的内壁上涂有诱导涂料层7a，诱导涂料是由环氧树脂和诱导体6d所用材料粉末混合而成，所述诱导涂料层7a的厚度为0.2～0.5mm。

本实用新型进一步技术方案在于，燃烧机烧咀扩展段9安装在燃烧机2出口，是由氮化硅、氧化铝粉末热压烧结而成，所述燃烧机烧咀扩展段9的形状为薄壁圆台形，壁面厚度为5～15mm；所述燃烧机烧咀扩展段9上设置有烟气自然循环口9c，烟气自然循环口9c的形状为椭圆形，椭圆形的长轴是短轴的2～2.5倍，烟气自然循环口9c的总面积为燃烧机2出口流通截面积的10％～15％；所述燃烧机烧咀扩展段9上设置有烟气强制循环口9b，烟气强制循环口9b的形状为椭圆形，椭圆形的长轴是短轴的1.2～2倍，烟气强制循环口9b的总面积为燃烧机2出口流通截面积的5％～10％；所述烟气循环风机8连接锅炉尾部烟道和烟气分配室9a，烟气分配室9a固定在燃烧机烧咀扩展段9上，罩在烟气强制循环口9b的外面,烟气分配室9a是环形结构，由耐热钢焊接而成，外表面覆盖50mm厚耐火材料。

采用如上技术方案的本实用新型，相对于现有技术有如下有益效果：燃气流经燃气诱导极化器后，增强燃气分子的离散度，使燃气与空气混合跟均匀，同时增强了燃气分子活性，在低氧燃烧区依然能完全燃烧，节能率达到5～8％；通过烟气的自然循环和强制循环，适当降低了氧气的浓度，延长了燃气燃烧的时间，从而降低了火焰中心的温度，能够有效抑制氮氧化物的生成，完全满足氮氧化物低于30毫克/立方米的排放标准。

附图说明

为了进一步说明本发明，下面结合附图进一步进行说明：

图1是本实用新型的整体结构示意图。

图2是燃气诱导极化器的结构剖面图。

图3是图2中的1-1剖面图。

图4是诱导体的结构图。

图5是图4的2-2剖面图。

图6是诱导极化稳定器的结构示意图。

图7是燃烧机烧咀扩展段结构示意图。

其中：1、燃气锅炉，2、燃烧机，3、燃气过滤器，4、燃气调节阀，5、燃气电磁阀，6、燃气诱导极化器，6a、燃气诱导极化器外壳，6b、燃气进口，6c燃气出口，6d、诱导体，6d-1、诱导基体，6d-2、和诱导翅片，7、诱导极化稳定器，7a、诱导涂料层，8、烟气循环风机，9、燃烧机烧咀扩展段，9a、烟气分配室，9b、烟气强制循环口，9c、烟气自然循环口。

本附图为本装置主要部件组成的示意图，不代表本实用新型的外形尺寸、连接方式、装配形式、位置关系等，图示省略了部分部件等。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，进一步阐明本实用新型，应理解下述具体实施方式仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

一种燃气诱导极化器，其特征在于，燃气诱导极化器6包括燃气进口6b、燃气出口6c、外壳6a和内部布置的诱导体6d，所述诱导体6d由诱导基体6d-1和诱导翅片6d-2组合而成，所述诱导基体6d-1是由氧化铁和碳酸钡烧结而成，诱导翅片6d-2是由氧化铁、稀土和硼铁烧结而成；诱导基体上连接诱导翅片。本处的技术方案所起到的实质的技术效果及其实现过程为如下：在燃气诱导极化器6中，燃气分子在诱导体的作用下，分子团粒子间的引力平衡被打破，燃料分子完全分散，同时燃料分子呈现极化状态，呈现有序排列和流动。该结构充分利用流体力学和材料科学，能够使得燃料分子被极化。

作为优选，所述诱导体6d设置的数量为6～36个，所述诱导基体6d-1和诱导翅片6d-2组成的内部流通截面积是燃气进口6b流通截面积的2～4倍，所述诱导体6d的长度是外壳6a内经的5～10倍。

天燃气低氮燃烧节能装置，其特征在于，包含燃气诱导极化器6，燃气诱导极化器6包括燃气进口6b、燃气出口6c、外壳6a和内部布置的诱导体6d，所述诱导体6d由诱导基体6d-1和诱导翅片6d-2组合而成，所述诱导基体6d-1是由氧化铁和碳酸钡烧结而成，诱导翅片6d-2是由氧化铁、稀土和硼铁烧结而成；诱导基体上连接诱导翅片；燃气诱导极化器6安装在燃气电磁阀5和燃烧机2之间，燃气电磁阀5右侧包含燃气调节阀4和燃气过滤器3。

图1、2、3、4、5、6、7是天燃气低氮燃烧节能装置的结构图。包括燃气锅炉1、燃烧机2、燃气过滤器3、燃气调节阀4、燃气电磁阀5、燃气诱导极化器6、诱导极化稳定器7、烟气循环风机8、燃烧机烧咀扩展段9。

燃气诱导极化器6包括燃气进口6b、燃气出口6c、外壳6a和内部布置的诱导体6d。诱导体6d包括诱导基体6d-1和诱导翅片6d-2。根据燃烧机1功率的不同，诱导体6d设置的数量为6～36个，所述诱导基体6d-1和诱导翅片6d-2组成的内部流通截面积是燃气进口6b流通截面积的2～4倍，诱导体6d的长度是外壳6a内经的5～10倍。诱导基体6d-1是由氧化铁和碳酸钡烧结而成，诱导翅片6d-2是由氧化铁、稀土和硼铁烧结而成。

诱导极化稳定器7是由不锈钢管、不锈钢法兰和不锈钢弯头焊接而成，结构型式根据现场需要制作，诱导极化稳定器7的内壁上涂有诱导涂料层7a，诱导涂料是由环氧树脂和诱导体粉末混合而成，所述诱导涂料层7a的厚度为0.2～0.5mm。

燃烧机烧咀扩展段9安装在燃烧机烧咀出口，是由氮化硅、氧化铝粉末热压烧结而成，燃烧机烧咀扩展段9的形状为薄壁圆台形，壁面厚度为5～15mm。燃烧机烧咀扩展段9上有烟气自然循环口9c，烟气自然循环口9c的形状为椭圆形，椭圆形的长轴是短轴的2～2.5倍，烟气自然循环口9c的总面积为燃烧机2出口流通截面积的10％～15％。燃烧机烧咀扩展段9上有烟气强制循环口9b，烟气强制循环口9b的形状为椭圆形，椭圆形的长轴是短轴的1.2～2倍，烟气强制循环口9b的总面积为燃烧机2出口流通截面积的5％～10％。烟气循环风机连接锅炉尾部烟道和烟气分配室9a，烟气分配室9a固定在燃烧机烧咀扩展段9上，罩在烟气强制循环口9b的外面,烟气分配室9a是环形结构，由耐热钢焊接而成，外表面覆盖50mm厚耐火材料。

采用上述的技术方案，天然气经过燃气过滤器3、燃气调节阀4、燃气电磁阀5后进入燃气诱导极化器6。在燃气诱导极化器6中，燃气分子在诱导体的作用下，分子团粒子间的引力平衡被打破，燃料分子完全分散，同时燃料分子呈现极化状态，呈现有序排列和流动。从燃气诱导极化器6出口的燃气经过诱导极化稳定器7，使燃气在进入燃烧机2前，能够继续维持极化状态。极化状态的燃料分子与氧分子接触的更加充分，燃烧所需的活化能适度降低，使燃烧反应速度明显加快，燃料燃烧的更彻底，达到降低燃料消耗、节约能源的目的。

采用上述的技术方案，天然气和空气经过燃烧机2后，在烧咀处着火，由于流速很快，能够引射炉膛内低温烟气混合到火焰中，使火焰温度适当下降，同时锅炉尾部低温烟气在烟气循环风机8的作用下，由烟气强制循环口9b喷射到火焰中，由此使天然气燃烧时间加长，使火焰温度降低，最终达到抑制氮氧化物的生成、满足排放标准的目的。

开创性地，以上各个效果独立存在，还能用一套结构完成上述结果的结合。

以上结构实现的技术效果实现清晰，如果不考虑附加的技术方案，本专利名称还可以是一种燃气结构。图中未示出部分细节。

需要说明的是，本专利提供的多个方案包含本身的基本方案，相互独立，并不相互制约，但是其也可以在不冲突的情况下相互组合，达到多个效果共同实现。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本领域的技术人员应该了解本发明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发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明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范围内。