一种分体式热风型低氮燃气燃烧器的制作方法

[0001]
本实用新型涉及燃烧器技术领域，特别涉及一种分体式热风型低氮燃气燃烧器。


背景技术：

[0002]
随着社会快速的发展，现有一些工业生产厂家，特别是使用到导热油炉的生产厂家，热交换介质不能用水的，而只能用空气进行热交换，所以就这样出现了热风型燃烧器；在目前现有热风型燃烧器结构和工作原理相对来说比较单一，满足不了现阶段提出新的烟气排放标准，如：氮氧化物no
x
、co、so2等排放要求。新的烟气排放标准降低了烟尘浓度、co、no
x
、so2的排放量，如北京、河北等地地方标准，要求锅炉尾气no
x
小于30mg；如上海、江苏、浙江等地方标准，要求锅炉尾气no
x
小于50mg。由于国家政策对排放要求的提高和各种燃气的大量应用，研发分体式热风型低氮的燃烧器将成为节能和环境保护迫切的需要。
[0003]
热风型低氮燃气燃烧器中的混合头是热风型低氮燃气燃烧器的关键核心部件。
[0004]
目前，在国内外燃烧器行业中，燃烧方式采用扩散式燃烧，为了保证燃料充分的燃烧，一般采取燃料与空气混合较好的设计思路，这种燃烧方式，火焰比较集中，火焰温度高，容易产生no
x
。随着温度的升高，热力型no
x
的生成量会以几何倍数规律增长。为了解决降低燃烧器no
x
排放量，同时又要满足国家及地方标准、又要保证燃料的充分燃烧及锅炉热效率改变不大的燃烧器是摆在全球技术人员面前迫切需要解决的难题。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型所要解决的技术问题是提供了种分体式热风型低氮燃气燃烧器。
[0006]
技术方案如下，
[0007]
作为进一步的改进，一种分体式热风型低氮燃气燃烧器，其特征在于，包括燃烧器壳体、火焰筒、中心气管总成、点火枪组件和风门调节机构总成，在所述燃烧器壳体的内壁上设有保温结构，所述火焰筒安装在所述燃烧器壳体的前端，所述火焰筒的内部与所述燃烧器壳体的内部相互贯通，所述点火枪组件与中心气管总成固定连接在一起形成一个整体安装在所述燃烧器壳体的内部，其前端向所述火焰筒的前端延伸，所述风门调节机构总成通过三通管组件安装在所述燃烧器壳体上的风机进风口处。
[0008]
作为进一步的改进，所述保温结构包括隔热保温板和厚度为28-32mm的隔热保温棉，所述隔热保温棉贴敷在所述燃烧器壳体的内壁上，所述隔热保温板固定在隔热保温棉的外表面上。
[0009]
作为进一步的改进，所述中心气管总成包括燃气进入管、圆柱形的燃气分配器、若干根燃气分配支管、一根燃气分配主管、稳焰盘和旋流器，所述燃气进入管从所述燃烧器壳体的底部伸入，其上端与所述燃气分配器连通，为所述燃气分配器内输送燃气，所述燃气分配器的顶部通过连接轴、紧定螺钉与所述燃烧壳体固定，所述若干根燃气分配支管等距离的连接在所述燃气分配器的前部的外周上，并与所述燃气分配器的内部连通，在每根所述燃气分配支管的前端均安装有燃气喷头，在所述燃气喷头上设有若干个燃气喷孔，所述燃
气分配主管与所述燃气分配器前端的中心处连通，在所述燃气分配主管的前端的外周上等距离的设有若干个出气孔，所述燃气分配支管与燃气分配主管的前端均向所述火焰筒的前端延伸，所述稳焰盘安装在所述燃气分配主管的前端上，并位于所述出气孔的内侧，所述旋流器套设在所述燃气分配主管的前端上，其外周抵接在若干个根所述燃气分配支管的内侧，所述点火枪组件的末端通过第一固定支架与所述燃气分配器固定连接，其前端向所述旋流器处延伸，并通过第二固定支架与所述燃气分配主管固定连接，在所述点火枪组件的前端设有火焰分散孔板，所述火焰分散孔板安装在所述旋流器上。
[0010]
作为进一步的改进，在所述中心气管总成的前端将燃烧火焰分成三个区，一区是稳焰盘处形成的一层中心火焰区，二区是旋流器形成二层中心火焰区，三区是火焰筒与旋流器之间形成的外部火焰区。
[0011]
作为进一步的改进，所述旋流器包括内环盘和外环盘，所述内环盘与外环盘同轴设置，在所述内环盘与外环盘之间倾斜布置有若干片旋流片，所述若干片旋流片等距离的围成一个环状，其倾斜角度均为25
°
。
[0012]
作为进一步的改进，所述燃气喷头包括圆筒状的喷射部，所述燃气喷孔分布在所述喷射部的管壁上及所述喷射部的前端端面上，所述喷射部的前端端面有一个平面端面和一个向下倾斜的倾斜端面组成，在平面端面和倾斜端面上共分布了五个燃气喷孔，在所述燃气喷头上，面向所述旋流器方向还安装有喷射嘴。
[0013]
作为进一步的改进，所述风门调节机构总成包括风门框、风门板、一根主动风门轴、若干根从动风门轴和伺服调节马达，所述风门框安装在所述三通管组件上，所述风门板安装在所述风门框上，所述一根主动风门轴和若干根从动风门轴依次等距离的排布在所述风门板上，所述主动风门轴和从动风门轴的两端通过菱形轴承固定在所述风门框的两侧面上，所述伺服调节马达通过伺服调节马达支架安装在所述风门框的侧面上，所述伺服调节马达的输出轴通过联轴器与所述主动风门轴的一端连接，所述主动风门轴的另一端通过空气调节杆和连接杆与所述从动风门轴的一端连接。
[0014]
作为进一步的改进，所述从动风门轴有三根，分别为第一从动风门轴、第二从动风门轴、第三从动风门轴，所述主动风门轴与所述第三从动风门轴和第二从动风门轴连接，所述第三从动风门轴与第一从动风门轴连接。
[0015]
有益效果
[0016]
有益效果为：本实用新型燃烧器从外观结构上与风机机构分开设置，通过安装风门调节机构总成与外部风机连接，实现烟气外循环，减少过量空气量有利于减少no
x
的生成；独立的燃烧器壳体的设计使其结构更简单、布局更合理，在满足国家排放标准的情况下实用性更强；中心气管总成的结构设计将燃烧火焰分成三个区域，分层燃烧，在火焰形态中形成多火焰分布状态，有效地降低火焰根部温度，使整个火焰温度趋于均匀分布状态，再通过混合中心气路的精确设计，使空气和燃料可以最有效、最及时的混合，使燃烧过程尽可能地在理论空气量的条件上运行；这是最直接也是最有效地减少no
x
排放的方法；减少烟气中的过量氧气，可以抑制no
x
的产生，这是最直接也是最有效地减少no
x
排放的方法。
附图说明
[0017]
下面结合附图与实施案例进一步说明本实用新型。
[0018]
图1为本实用新型的侧面剖视结构示意图；
[0019]
图2为本实用新型的俯视剖视结构示意图；
[0020]
图3为本实用新型的风门调节机构总成安装结构示意图
[0021]
图4为本实用新型的风门调节结构的正面结构示意图；
[0022]
图5为本实用新型的风门调节结构的侧面结构示意图；
[0023]
图6为本实用新型的中心气管总成的结构示意图一；
[0024]
图7为本实用新型的中心气管总成的结构示意图二；
[0025]
图8为图7的c部局部放大图。
[0026]
图中标号：
[0027]
1、燃烧器壳体
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2、火焰筒
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3、中心气管总成
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301、燃气进入管
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302、燃气分配器
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303、燃气分配支管
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304、燃气分配主管
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305、稳焰盘
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306、旋流器
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3061、内环盘
[0032]
3062、外环盘
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3063、旋流片
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307、燃气喷头
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3071、喷射部
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3072、平面端面
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3073、倾斜端面
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3074、喷射嘴
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308、燃气喷孔
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309、出气孔
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310、密封垫片
[0037]
4、风门调节机构总成
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401、风门框
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402、风门板
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403、主动风门轴
[0039]
404、第一从动风门轴
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405、第二从动风门轴
[0040]
406、第三从动风门轴
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407、伺服调节马达
[0041]
408、伺服调节马达支架
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409、菱形轴承
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410、联轴器
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411、空气调节杆
[0043]
412、连接杆
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5、隔热保温板
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6、隔热保温棉
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7、三通管组件
[0045]
8、烟循环蝶阀组件
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9、火焰检测器
[0046]
10、火检安装座组件
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11、铜球阀
[0047]
12、点火变压器组件
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13、燃气蝶阀组件
[0048]
14、燃烧器中转控制箱
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15、风压开关
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16、高压稳插头
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17、点火枪组件
[0050]
18、旁路点火金属软管
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19、旁路燃气接头
[0051]
20、火焰分散孔板
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21、紧定螺钉
[0052]
22、连接轴
具体实施方式
[0053]
为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
[0054]
如图1-2所示，一种分体式热风型低氮燃气燃烧器，包括燃烧器壳体1、火焰筒2、中心气管总成3、点火枪组件17和风门调节机构总成4。在燃烧器壳体1的内壁上设有保温结构，保温结构包括隔热保温板5和厚度为28-32mm的隔热保温棉6，一般优选的为30mm的隔热保温棉，隔热保温棉6贴敷在燃烧器壳体1的内壁上，隔热保温板5固定在隔热保温棉6的外表面上，对燃烧器壳体内部起到隔热保温作用。火焰筒2安装在燃烧器壳体1的前端，火焰筒2的内部与燃烧器壳体1的内部相互贯通，点火枪组件17与中心气管总成3固定连接在一起形成一个整体安装在燃烧器壳体1的内部，其前端向火焰筒2的前端延伸，风门调节机构总成4通过三通管组件7安装在燃烧器壳体1上的风机进风口处。在三通管组件7上还通过烟循环蝶阀组件8与外部的烟循环系统连接，用来调节控制烟气循环量，有利于减少no
x
的生成。为了使设备能够正常安全的进行工作，在燃烧器壳体上还设有火焰检测器9、铜球阀11、点火变压器组件12、燃气蝶阀组件13、燃烧器中转控制箱14、风压开关15、高压稳插头16、旁路点火金属软管18、旁路燃气接头19，火焰检测器9通过火检安装座组件10和螺钉固定在所述燃烧器壳体1上，铜球阀11通过g1/4标准对丝将其固定在火检安装座组件10上，与用户提供的压缩空气连接，起到冷却、保养、清洁火焰检测器9的作用；点火变压器组件12通过螺钉将其固定安装在燃烧器壳体1的下方，燃气蝶阀组件13通过螺钉将其固定安装在燃气进入管上，燃烧器中转控制箱14通过螺钉将其固定安装在燃烧器壳体的一侧，承接燃烧器的线路与燃烧器的控制箱的对接，风压开关15通过标准g1/4的对丝将其固定安装在燃烧器壳体1的一侧，给定风压开关设定值，起到保护燃烧器安全正常运行，高压稳插头16的一端与点火枪组17连接，另一端通过高压线与点火变压器组件12连接，旁路点火金属软管18的一端与点火枪组件连接，另一端固定在旁路燃气接头19上，旁路燃气接头19固定安装在燃烧器壳体上。
[0055]
如图6-8所示，中心气管总成3包括燃气进入管301、圆柱形的燃气分配器302、若干根燃气分配支管303、一根燃气分配主管304、稳焰盘305和旋流器306，燃气进入管301从燃烧器壳体1的底部伸入，其上端与燃气分配器302连通，为燃气分配器302内输送燃气，燃气进入管301通过密封垫片310与燃烧器壳体1密封连接，燃气分配器302的顶部通过连接轴22、紧定螺钉21与燃烧壳体1固定，若干根燃气分配支管303等距离的连接在燃气分配器302的前部的外周上，并与燃气分配器302的内部连通，在每根燃气分配支管303的前端均安装有燃气喷头307，在燃气喷头307上设有若干个燃气喷孔308，燃气分配主管304与燃气分配器302前端的中心处连通，在燃气分配主管304的前端的外周上等距离的设有若干个出气孔309，燃气分配支管303与燃气分配主管304的前端均向火焰筒2的前端延伸，稳焰盘305安装在燃气分配主管304的前端上，并位于出气孔308的内侧，旋流器306套设在燃气分配主管304的前端上，其外周抵接在若干个根燃气分配支管303的内侧，点火枪组件17的末端通过第一固定支架与燃气分配器302固定连接，其前端向旋流器306处延伸，并通过第二固定支架与燃气分配主管304固定连接，在点火枪组件17的前端设有火焰分散孔板20，火焰分散孔板20安装在旋流器306上，火焰分散孔板20起到了分流点火枪喷出的天然气与空气能够充分混合的作用，使旁路点火成功率达到100％。燃气喷头307包括圆筒状的喷射部3071，燃气喷孔308分布在喷射部3071的管壁上及喷射部3071的前端端面上，喷射部3071的前端端面有一个平面端面3072和一个向下倾斜的倾斜端面3073组成，在平面端面3072和倾斜端面3073上共分布了五个燃气喷孔，在燃气喷头307上，面向旋流器306方向还安装有喷射嘴
3074，以此将燃气分成多方位多角度进行喷射，使燃气充分燃烧，减少no
x
的生成。旋流器306包括内环盘3061和外环盘3062，内环盘3061与外环盘3062同轴设置，在内环盘3061与外环盘3062之间倾斜布置有若干片旋流片3063，若干片旋流片3063等距离的围成一个环状，其倾斜角度均为25
°
，旋流值是在1.6～2.2之间，旋流速度是在20～40m/s之间，从喷射嘴3074喷出来的天然气在风速35.7m/s及旋流角度25
°
下，天然气和空气得到充分混合，在旁路点火引着后完全燃烧，中心火场温度低，从而有效地降低氮氧化合物no
x
生成，此结构的旋流器可以调节火焰的长度，从而适应各种炉膛。
[0056]
中心气管总成的前端将燃烧火焰分成三个区，一区是稳焰盘处形成的一层中心火焰区，二区是旋流器形成二层中心火焰区，三区是火焰筒与旋流器之间形成的外部火焰区，在火焰形态中形成多火焰分布状态，有效地降低火焰根部的温度，使整个火焰温度均匀分布状态。
[0057]
如图3-5所示，风门调节机构总成4包括风门框401、风门板402、一根主动风门轴403、若干根从动风门轴和伺服调节马达407，风门框401安装在三通管组件7上，风门板402安装在风门框401上，一根主动风门轴403和若干根从动风门轴依次等距离的排布在风门板402上，主动风门轴403和从动风门轴的两端通过菱形轴承409固定在风门框401的两侧面上，伺服调节马达407通过伺服调节马达支架408安装在风门框401的侧面上，伺服调节马达407的输出轴通过联轴器410与主动风门轴403的一端连接，主动风门轴403的另一端通过空气调节杆411和连接杆412与从动风门轴的一端连接。通过微调空气调节杆的长度来控制好风门板处于水平位置，同时又要保证风门旋转自如，无卡死现象。从动风门轴有三根，分别为第一从动风门轴404、第二从动风门轴405、第三从动风门轴406，主动风门轴403与第三从动风门轴406和第二从动风门轴405连接，第三从动风门轴406与第一从动风门轴404连接。通过伺服马达与主动风门轴直联的方式，精准控制风门的开度，减少燃烧过程中烟气中的过量氧气，从而抑制no
x
的生成。
[0058]
综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。