一种螺旋式低氮燃烧器的制作方法

1.本实用新型涉及燃烧器技术领域，特别涉及一种螺旋式的低氮燃烧器。


背景技术：

2.氢气由于其燃烧产物只有水，是一种非常清洁的能源，在工业高速发展的今天，氢气被直接生产或作为副产物被间接生产出来的量也越来越多，如何有效利用该种能源是一个亟待解决的问题，燃气电厂的燃烧便是现今氢能使用的途径之一。
3.氢气是一种燃点较高，着火能却较小的燃气，非常容易点燃，这导致其火焰的传播速度很快，同时氢气的密度又非常小，采用普通结构的燃烧器不能保证氢气与空气的均匀混合，在气流的作用下，氢气容易在未完全燃烧的情况下快速流向炉膛出口，使得氢气燃烧的火焰比其他燃气更长，从而导致氢气的燃烧位置偏离炉膛中心，往往在炉膛的中后部进行燃烧，这会造成出口烟气的温度高于受热面的温度范围，引起锅炉尾部受热面的损坏。同时，在燃烧氢气的过程中，回火和爆燃现象也是其可能存在的问题，这些可能存在的安全隐患，将会对设备和人员造成威胁，使得氢气的安全利用尤为困难。目前工业上的氢气燃烧器大多为国外进口，经济和维护成本高，不能适应国内高速发展的需求。


技术实现要素：

4.为解决以上技术问题，本实用新型提供了一种螺旋式低氮燃烧器，通过在燃烧器上设置独特的氢气进气和喷口装置，能有效利用氢气能源，并能达到氢气和空气快速均匀混合的目的。
5.为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
6.一种螺旋式低氮燃烧器，包括燃烧器本体，所述燃烧器本体左侧端设置为空气入口，所述燃烧器本体外表面连通氢气进气管，所述氢气进气管在所述燃烧器本体内部呈螺旋状分布，所述氢气进气管的螺旋状管体通过固定柱与所述燃烧器本体连接，所述氢气进气管的尾部在靠近空气入口的部位连接有氢气喷口，所述燃烧器本体的右侧端设置为混合气出口。
7.作为优选方案，所述氢气进气管的螺旋状分布方式为，螺旋线每旋转一周，螺旋直径减小50mm。
8.作为优选方案，所述燃烧器本体内部的所述氢气进气管的管壁在面向所述混合气出口方向开设有缝隙。
9.作为优选方案，所述缝隙尺寸为2-5mm。
10.作为优选方案，所述氢气喷口上设有若干通气孔。
11.作为优选方案，所述氢气进气管的入口端连接有氢气进气口，所述氢气进气口和所述氢气进气管之间连接有止回装置，所述止回装置可根据不同的气流方向呈现开放或闭合状态。
12.作为优选方案，所述止回装置包括外部壳体、止回板和弹簧，所述外部壳体的一端
连通所述氢气进气口，所述外部壳体的另一端连通所述氢气进气管，所述弹簧的一端连接所述止回板，另一端连接所述氢气进气口，所述止回板的形状和所述氢气进气口的形状匹配。
13.本实用新型设置氢气进气口，并匹配以独特的螺旋式分布方式，利用螺旋式通道管壁的缝隙喷口和氢气喷口的多孔式喷气两种喷气方式，使氢气和空气的混合更加均匀，增加了燃烧的安全性；同时，在氢气的进气口处设置的止回装置还能避免氢气回流造成的安全事故。氢气浓度调节方便，只需要改变空气的流量便能有效调节混合气中氢气的浓度比例，能较大程度的适应不同浓度需求的燃烧。本实用新型结构简单，操作方便，投入成本低，适合各种氢气燃烧器领域的推广使用。
附图说明
14.图1为本实用新型一种螺旋式低氮燃烧器的结构示意图；
15.图2为本实用新型一种螺旋式低氮燃烧器的侧面结构示意图；
16.图3为本实用新型一种螺旋式低氮燃烧器的外观结构示意图；
17.图4为本实用新型中止回装置的内部结构示意图。
18.图中，1、燃烧器本体；2、固定柱；3、缝隙；4、通气孔；5、止回装置；6、氢气进气口；7、混合气出口；8、弹簧；9、止回板；10、空气入口；11、氢气进气管；12、氢气喷口。
具体实施方式
19.以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，本领域普通技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
20.为便于本领域的技术人员理解本实用新型，下面结合附图说明本实用新型的具体实施方式。
21.参见图1-图3，本实用新型公开了一种螺旋式低氮燃烧器，包括燃烧器本体1，呈圆柱状，其左侧端设置为空气入口10，空气由此入口进入，燃烧器本体1的外表面连通有氢气进气管11，氢气可由此氢气进气管11进入至燃烧器内部，与空气混合形成混合气体，并由设置于燃烧器本体1右侧端的混合气出口7排出。值得说明的是，氢气进气管11在燃烧器本体1内部呈螺旋状分布，其尾部靠近空气入口10部位，尾部还连接有氢气喷口12，该分布方式可以增加空气和氢气的接触面积，以扩大混匀程度。
22.具体的，氢气进气管11尾部所连接的氢气喷口12为圆管状，其外表面和端口各设有若干圆形的通气孔4，此为氢气的第一道喷口，氢气喷口12的朝向为混合气出口7方向，该设置方式可以避免与空气入口10处进入的空气产生对冲，从而影响混合气流的速度。
23.具体的，氢气进气管11的螺旋状分布方式为，螺旋状呈锥形，具体为螺旋线每旋转一周，螺旋直径减小50mm，其锥形的尖端靠近空气进口，使氢气进气管11喷射出的氢气能与空气入口10处进入的空气进行充分混合。
24.在一个实施例中，位于燃烧器本体1内部的螺旋状的氢气进气管11，其管壁在面向
混合气出口7方向开设有缝隙3，该缝隙3作为氢气的第二道喷口进行喷射，缝隙3的尺寸设置为2-5mm，该尺寸能够确保喷射出的氢气具有一定的速度。
25.参见图3，在一个实施例中，氢气进气管11的入口端连接有氢气进气口6，在氢气进气口6和氢气进气管11之间连接有止回装置5，止回装置5可根据不同的气流方向呈现开放或闭合两种状态，当氢气气流向燃烧器内部方向流动时止回装置5呈开放状态；当气流向燃烧器外部流动时止回装置5呈闭合状态，该设置能够避免氢气回流所带来的安全隐患。
26.具体的，止回装置5包括外部壳体、止回板9和弹簧8，外部壳体呈上端面和下端面均设有圆形开口的圆柱状，其上下端面的圆形开口分别和氢气进气口6、氢气进气管11匹配，即外部壳体的一端连通氢气进气口6，外部壳体的另一端连通氢气进气管11，氢气通过氢气进气口6进入到止回装置5，通过止回装置5后进入到燃烧器内部的螺旋状氢气进气管11。止回板9的形状和氢气进气口6的形状匹配，以确保最佳的止回效果，其中，外部壳体的直径大于氢气进气管11的直径，氢气进气管11的直径大于氢气进气口6的直径。
27.止回装置5所包含的弹簧8，其一端和止回板9固定连接，另一端连接于氢气进气管11的端口，连接方式可以采用焊接或其他的固定连接方式，其固定的整体连接方式，会降低维护成本，延长使用寿命。在本实施例中，弹簧8数量为2个，固定在止回板9的左右两侧，在其他的实施中，也可以采用多个弹簧，或采用其他形式的止回装置，如卡扣式止回装置。进一步，止回装置5可以采用不锈钢材质，确保止回装置5不会因为生锈而影响使用。
28.进一步，燃烧器本体1内部侧壁沿圆周方向连接有固定柱2，通过该固定柱2将螺旋状的氢气进气管11管体进行固定，固定柱2的角度间隔为90
°
，以确保固定的稳定性。
29.本实用新型所提供的螺旋式低氮燃烧器，配以独特的螺旋式氢气进气管，能够充分利用氢气能源，并使氢气和空气的混合更加均匀，增加了燃烧的安全性；同时，氢气浓度调节方便，只需要改变空气的流量便能有效调节混合气中氢气的浓度比例，能较大程度的适应不同浓度需求的燃烧。本实用新型结构简单，操作方便，投入成本低，适合各种氢气燃烧器领域的推广使用。
30.虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。以上所述的本实用新型实施方式，并不构成对本实用新型保护范围的限定。任何在本实用新型的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的权利要求保护范围之内。