一种可调式浸没燃烧器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可调式浸没燃烧器，包括燃气入口、空气入口、燃烧室(18)、燃烧控制器(1)冷却水套(8)、燃烧器头部(13)、点火电极(15)、火焰检测电极(16)，还包括：气孔控制装置(20)、空气分配室(21)和旋流布风板(14)。本实用新型的冷却水套对燃烧室有一定的降温作用，防止燃烧室局部高温的出现，减少了NOx的生成。通过调节固定孔板与活动孔板的相对位置，从而实现调节空气孔的有效流通面积，实现内外侧空气量的调节，控制用于鼓泡空气量的调节。
【专利说明】
一种可调式浸没燃烧器
技术领域
[0001]本实用新型涉及城市燃气应用行业，尤其是适用于浸没燃烧气化装置中的可调的浸没燃烧器。
【背景技术】
[0002]将LNG气化有多种方式，因此存在多种气化器装置，如开架式气化器、空温式气化器、中间介质管壳式气化器、浸没燃烧式气化器等，在这几种气化方式中，浸没燃烧式气化器以其不受季节、区域、占地面积的限制及较高的换热效率等优势，成为一种主要的、广泛适用的气化方式。
[0003]浸没燃烧式气化器是热源为天然气的燃烧设备。浸没燃烧式气化器主要由燃烧器、鼓泡管、换热器、壳体等部分组成。在燃烧器中气体燃烧，生成的高温烟气，经过鼓泡管鼓出，将水浴加热，水浴再与换热盘管进行换热、将换热盘管中的LNG进行加热、气化。稳定燃烧是设计浸没燃烧式气化器的关键，现有的浸没燃烧式气化器排烟鼓泡管浸没于液面下，因此要求燃烧室内的压力相对较高，必须克服浸没管上的液面压力。同时，浸没管鼓泡时由于液面的波动会影响燃烧室的压力波动，燃烧室内压力波动会影响燃烧的稳定性，严重时则会引起不完全燃烧、熄火爆鸣等。此外，浸没燃烧式气化器的燃烧器在工作的过程中，由于设计的疏忽，容易出现燃烧局部高温的现象，严重损害燃烧室的寿命。
【实用新型内容】
[0004]为解决上述问题，本实用新型提供了一种可调式浸没燃烧器，具体技术方案如下:
[0005]—种可调式浸没燃烧器，包括燃气入口、空气入口、燃烧室、燃烧控制器、冷却水套、燃烧器头部、点火电极、火焰检测电极，还包括:气孔控制装置、空气分配室和旋流布风板，其中，
[0006]空气分配室在燃烧室上部，气孔控制装置安装在空气分配室中，燃烧器头部安装在气孔控制装置上，点火电极和火焰检测电极安装在燃烧器头部底端，旋流布风板安装在燃烧器头部底端内壁，燃烧控制器与点火电极、火焰检测电极分别电连接，冷却水套安装在燃烧室下部。
[0007]进一步，所述气孔控制装置包括伺服电机、连接装置、可调孔板、齿轮、固定孔板；固定孔板上有空气孔，可调孔板上有通孔;伺服电机通过连接装置连接齿轮，固定孔板上部安装可调孔板，齿轮与可调孔板啮合，固定孔板与可调孔板同心安装。
[0008]进一步，所述固定孔板内直径与燃烧器头部外缘直径相同。
[0009]进一步，所述冷却水套下部为锥形。
[0010]进一步，还包括用于固定气孔控制装置的固定装置，固定装置上有定位点和法兰孔。
[0011]进一步，所述旋流布风板延圆周方向均布多个旋流孔，每个旋流孔上有与水平方向成一定角度的旋流孔板。
[0012]本实用新型的上述技术方案的有益效果如下:
[0013]本实用新型结构简单，容易操作，实用性较强的燃烧器，其结构简单，不需要复杂操作，同时效果理想。冷却水套对燃烧室有一定的降温作用，防止燃烧室局部高温的出现，减少了NOx的生成。冷却水套的下部设置成锥形结构，当浸没液位较低时，逸出的水沿着水套外壁流下，对燃烧筒进行降温;燃烧器头部外侧空气对燃烧室有降温作用，与冷却水套作用相互补充；由于空气孔的作用，使得总风量固定，稳定了燃烧室内压力；通过调节固定孔板与活动孔板的相对位置，从而实现调节空气孔的有效流通面积，实现内外侧空气量的调节，控制用于鼓泡空气量的调节。
【附图说明】
[0014]图1是一种可调浸没燃烧器结构图；
[0015]图2是固定孔板结构不意图；
[0016]图3是可调孔板与齿轮结构示意图；
[0017]图4是固定孔板和可调孔板组合图；
[0018]图5是气孔控制装置装配图；
[0019]图6是旋流布风板正视图
[0020]图7是旋流布风板轴侧图
[0021 ]图8是冷却水套中溢流水流淌图；
[0022]图中标号为:1_燃烧控制器、2-伺服电机、3-丝杆、4-定位点、5-可调孔板、6-齿轮、7-固定孔板、8-冷却水套、9-潜水栗、I O-燃气电磁阀、11-安装法兰、12-法兰孔、13-燃烧器头部、14-旋流布风板、15-点火电极、16-火焰检测电极、17-空气孔、18-燃烧室、19-通孔、20-气孔控制装置、21-空气分配室。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型的原理和特征进行描述。
[0024]如图1所示，一种可调式浸没燃烧器，包括燃气入口、空气入口、燃烧室、燃烧控制器1、冷却水套8、燃烧器头部13、点火电极15、火焰检测电极16，气孔控制装置20、空气分配室21和旋流布风板14.
[0025]气孔控制装置包括伺服电机2、连接装置3即丝杆、可调孔板5、齿轮6、固定孔板7;伺服电机2通过连接装置3连接齿轮6，齿轮6与可调孔板5啮合，固定孔板7上部放置可调孔板5。
[0026]如图3所示，可调孔板5为环状，上面有通孔19。
[0027]如图2所示，固定孔板7上有空气孔17。
[0028]如图4所示，可调孔板5与固定孔板7同心安装，通过定位点4来确定相对位置。空气孔17与通孔19形状、距离圆心的位置相同，通孔19的面积大于空气孔17的面积。当可调孔板5转动时，通过通孔19遮挡住空气孔17来调节空气孔17的有效流通面积，从而控制空气的流通量。
[0029]空气分配室在燃烧室上部，气孔控制装置安装在空气分配室中，燃烧器头部13安装在气孔控制装置上，点火电极15和火焰检测电极16安装在燃烧器头部13底端，旋流布风板14安装在燃烧器头部13底端内壁，燃烧控制器I与点火电极15、火焰检测电极16分别电连接，冷却水套8安装在燃烧室下部。
[0030]空气由风机驱动到达空气分配室，之后分两路分别通过燃烧器头部13的内外侧。内侧空气直接进入燃烧器头部参与燃烧。外侧空气进入燃烧室，气孔控制装置调节燃烧器头部13外侧空气量的分配，用于冷却燃烧器头部13及提供最低鼓泡风量。
[0031]如图5所示，伺服电机2通过连接装置3即丝杆连接齿轮6，齿轮6与可调孔板5啮合，伺服电机2通过齿轮6带动可调孔板5的转动。
[0032]固定孔板7安装在两个安装法兰11之间，其中间的孔放置燃烧器头部13，固定孔板7的孔内直径与燃烧器头部13外缘直径相同，使其刚好能放置在固定孔板的孔中；固定孔板7上部安装环状可调孔板5。
[0033]如图1、图8所示，冷却水套8下部为锥形，水由潜水栗9抽取后从冷却水套8下部注入，由冷却水套8上部贴外壁溢流而出。水套内的水对燃烧室上部进行冷却，溢流水对未浸没到水浴中的燃烧室进行冷却。溢流水冷却适用于浸没燃烧水浴液位较低的情况。若浸没水浴低于水套位置，溢流水则沿冷却水套外壁直接溢流到燃烧室外壁上，对下部的燃烧室起到降温作用。
[0034]旋流布风板14延圆周方向均布旋流孔，每个旋流孔上有与水平方向成一定角度的旋流孔板。空气经风机进入空气分配室后分成两路，一路直接进入燃烧器内部(内侧空气)，经旋流布风板14产生旋流后与通过燃气电磁阀10进入燃烧室的燃气混合燃烧，实现旋流扩散式燃烧。
[0035]燃烧控制器I包含空气压力开关、燃气压力开关、点火变压器等控制装置。点火电极15用于将混合后的燃气与空气点燃，火焰检测电极16用于检测火焰的存在，对燃烧控制器I发出指令。安装法兰11用于连接固定孔板7与燃烧室。定位点4用于固定可调孔板5。
[0036]燃烧控制器I在正常工作之前，首先检查燃气电磁阀10前是否有燃气压力并且燃气压力是否高于最低压力，如果以上条件均满足，燃烧控制器开始工作，工作过程如下:
[0037]1.首先系统等待1-10秒，然后进行吹扫。
[0038]2.通过空气开关检测风压，如果检测不到风压，或压力过低，燃烧控制器10将进入报警状态，同时切断风机电源。
[0039]3.吹扫过程结束后，点火电极15开始工作进行电子打火。如果点火电极15工作不正常，燃烧控制器10将进入报警状态，同时切断风机电源。
[0040]4.在点火电极15正常工作后，燃气电磁阀10开始工作。电磁阀10打开，由于电子打火正在进行，所以燃气开始燃烧。
[0041]在燃气电磁阀10开始工作的同时，燃烧控制器I开始经火焰检测火焰电极16进行检测，检测时间为1-5秒。如果没有检测到电流或检测电流小于3μΑ，燃烧控制器将进入报警状态，同时切断燃气和空气。
[0042]5.到此，燃烧控制器10的点火过程结束，开始进入正常工作状态。在正常工作中，同时对燃气压力，空气压力，火焰进行检测，如果任何一个环节出现问题，燃烧控制器I也将进入报警状态，同时关闭燃气电磁阀10和切断风机电源。
[0043]空气经空气入口进入，之后分为两路，分别进入燃烧器头部13的两侧。燃烧器头部外侧空气经过空气孔17和通孔19流出，起到冷却燃烧器头部的作用，同时降低燃烧温度，减少NOx的生成。燃烧器头部内侧空气经旋流布风板14后与燃气混合燃烧。
[0044]当燃烧负荷发生变化时，为防止因空气的大幅度调整导致浸没水浴液位波动，从而影响燃烧室压力波动，影响燃烧的稳定性，在总空气量保持不变的情况下，通过伺服电机调节可调孔板5与固定孔板7之间的相对位置，从而调节空气孔17的有效流通面积的大小，控制进入燃烧室头部内外侧的空气比例，控制参与燃烧的内侧空气量大小，实现燃烧稳定的要求。
[0045]冷却水套8用于冷却燃烧器的头部，水栗从浸没水浴中抽水，由冷却水套的下部注入到水套中，并从上部溢流，使得冷却水套充满水达到较好的冷却效果，防止燃烧室产生局部高温。
[0046]由于浸没燃烧器浸没水浴的浸没深度因某些原因需进行调整时，为了防止未在冷却水套8包含的范围内燃烧室下部产生局部高温，因此将冷却水套的下部设置成锥形结构，当浸没水浴液位较低时，冷却水沿着冷却水套外壁流下，经锥形结构后沿着燃烧室下部的外壁流下，对燃烧室下部进行降温，防止局部高温的形成，限制NOx过量生成，实现低氮燃烧目的。
[0047]以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种可调式浸没燃烧器，包括燃气入口、空气入口、燃烧室(18)、燃烧控制器(I)冷却水套(8)、燃烧器头部(13)、点火电极(I5)、火焰检测电极(16)，其特征在于，还包括:气孔控制装置(20)、空气分配室(21)和旋流布风板(14)，其中， 空气分配室在燃烧室上部，气孔控制装置安装在空气分配室中，燃烧器头部(13)安装在气孔控制装置上，点火电极(I 5)和火焰检测电极(16)安装在燃烧器头部(13)底端，旋流布风板(14)安装在燃烧器头部(13)底端内壁，燃烧控制器(I)与点火电极(15)、火焰检测电极(16)分别电连接，冷却水套(8)安装在燃烧室下部。2.根据权利要求1所述的一种可调式浸没燃烧器，其特征在于，所述气孔控制装置(20)包括伺服电机(2)、连接装置(3)、可调孔板(5)、齿轮(6)、固定孔板(7);固定孔板(7)上有空气孔(17)，可调孔板(5)上有通孔(19);伺服电机(2)通过连接装置(3)连接齿轮(6)，固定孔板(7)上部安装可调孔板(5)，齿轮(6)与可调孔板(5)啮合，固定孔板(7)与可调孔板(5)同心安装;所述固定孔板(7)内直径与所述燃烧器头部(13)外缘直径相同。3.根据权利要求1所述的一种可调式浸没燃烧器，其特征在于，所述冷却水套(8)下部为锥形。4.根据权利要求1所述的一种可调式浸没燃烧器，其特征在于，还包括用于固定气孔控制装置的固定装置(11)，固定装置(11)上有定位点(4)和法兰孔(12)。5.根据权利要求1所述的一种可调式浸没燃烧器，其特征在于，所述旋流布风板(14)延圆周方向均布多个旋流孔，每个旋流孔上有与水平方向成一定角度的旋流孔板。
【文档编号】F23D14/66GK205424927SQ201520869260
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2015年11月4日
【发明人】刘燕, 刘蓉, 郭全, 史永征, 李持佳, 李泓钰
【申请人】北京市燃气集团有限责任公司, 北京建筑大学