燃烧器及含其的中心回燃锅炉的制作方法

本发明涉及一种燃烧器及含其的中心回燃锅炉。

背景技术：

对于全国多地时常出现的空气污染情况，其主要污染源为nox，nox与空气中的水结合最终会转化成硝酸和硝酸盐，硝酸是酸雨的成因之一；它与其他污染物在一定条件下能产生光化学烟雾污染，对身体都存在直接和潜在的危害。由于国家政策对排放要求的提高和各种燃气锅炉的大量应用，各地也陆续出台环保政策，要求锅炉满足低nox尾气排放，中心回燃锅炉也不例外。

对于中心回燃锅炉，由于其燃烧室末端为封闭结构，一般是采用金属纤维预混燃烧器，但是金属纤维预混燃烧器尾气中含氧量较高，导致排烟量增加，造成热效率降低，能源损耗；同时空气过滤器需要经常清洗，增加工作量，空气过滤器还会出现堵塞，容易发生回火、爆燃等安全事故。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中的燃烧器的尾气中含氧量较高，导致排烟量增加，且热效率降低、损耗能源的缺陷，提供一种燃烧器及含其的中心回燃锅炉。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：

一种燃烧器，其包括燃气喷管，所述燃气喷管的末端具有第一喷射口，所述第一喷射口沿所述燃气喷管的长度方向设置，所述燃气喷管的末端还具有第二喷射口，所述燃烧器在所述燃气喷管的四周设有向所述第二喷射口提供空气的空气出口，所述第二喷射口沿垂直于所述燃气喷管的长度方向设置，并朝向所述空气出口，使垂直于燃气喷管的长度方向喷出的燃气与空气出口中的空气混合并燃烧。

该燃烧器在喷射口通过采用分层、分段布置并供给燃料的方式，避免局部燃料过多的情况，并在达到燃点前形成均匀的燃料和空气混合物，使燃烧器能够分级燃烧及局部富氧燃烧，从而助于降低火焰的温度，降低热力型nox的生成，且整体热效率高。

较佳地，所述燃烧器还包括：

风机和火焰筒，所述风机设置于所述火焰筒的一端，以用于向所述火焰筒内提供空气；

旋流盘，所述旋流盘设置于所述火焰筒的另一端，且所述旋流盘与所述火焰筒同心设置；

所述燃气喷管设置于所述火焰筒和所述旋流盘之间，所述火焰筒的内壁和所述旋流盘之间形成所述空气出口，以向第二喷射口提供空气。

通过利用旋流盘的外侧边缘与火焰筒的内壁之间形成的间隙，使风机提供的空气除可以从旋流盘的旋风片中吹出之外，还可以从旋流盘的外侧吹出，以避免空气过度集中，而导致燃料集中燃烧。

较佳地，所述火焰筒的边缘向内弯折，所述火焰筒的弯折部分具有缺口，所述燃气喷管设置于所述缺口内，所述缺口与所述燃气喷管的外壁面之间形成所述空气出口。

这些空气出口远离于燃烧器的中心燃烧区域，因而有效分散燃烧区域，避免燃烧过度集中于燃烧器的中心位置。

较佳地，所述缺口的形状为c形，以适配于燃气喷管的外壁面的形状，并且能够进一步使燃气喷管与缺口之间的间距处处相等，以使空气能够均匀地从该空气出口中吹出。

较佳地，所述燃气喷管的末端具有多个所述第二喷射口。

较佳地，所述燃气喷管的末端还具有第三喷射口，所述第三喷射口沿垂直于所述燃气喷管的长度方向设置，并朝向所述旋流盘。

通过设置该第三喷射口，使燃气喷管还能够朝着燃烧器的中心位置喷射燃气，以进一步实现分层、分段布置并供给燃料的功能。

较佳地，所述旋流盘的中间具有供空气通过的镂空部，所述旋流盘的旋风片环绕于所述镂空部设置。

通过旋流盘改变气流方向，使空气能够在燃烧器的燃烧端处被分散，避免集中燃烧导致的燃烧不完全情况发生。

较佳地，所述燃烧器还包括旁路点火管和点火针，所述旁路点火管和所述点火针均设置于所述镂空部内，以利用由风机产生的、经镂空部的气流实现快速点火。

较佳地，所述燃烧器包括多个所述燃气喷管，所述燃气喷管以所述火焰筒的轴线为中心圆周均布。

通过每根燃气喷管的各喷射口向多方向喷射燃气，使燃烧器实现均匀燃烧的目的。

一种中心回燃锅炉，其包括如上所述的燃烧器。

该燃烧器通过分层、分段布置喷射口以均匀供给燃料的方式，使燃料与空气充分混合，均匀燃烧，提高整体热效率；还能有效降低nox的生成，减轻对环境的污染。

本发明的积极进步效果在于：

该燃烧器及含其的中心回燃锅炉中，燃烧器的喷射口通过采用分层、分段布置并供给燃料的方式，避免局部燃料过多的情况，并在达到燃点前形成均匀的燃料和空气混合物，使燃烧器能够分级燃烧及局部富氧燃烧，从而助于降低火焰的温度，降低热力型nox的生成，且整体热效率高。

附图说明

图1为本发明的一实施例的燃烧器的立体结构示意图。

图2为本发明的一实施例的燃烧器的侧视内部结构示意图。

图3为本发明的一实施例的燃烧器的正视结构示意图。

附图标记说明：

燃气喷管1，长度方向a

第一喷射口11

第二喷射口12

第三喷射口13

烟气再循环调节阀2

空气调节阀3

风机4

火焰筒5，弯折部分51，缺口52

旋流盘6，旋风片61，镂空部62

旁路点火管7

点火针8

空气出口b

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。

如图1和图2所示，本发明提供一种燃烧器，其包括有六根燃气喷管1，每一根燃气喷管1的末端具有第一喷射口11及第二喷射口12。其中，第一喷射口11沿着燃气喷管1的长度方向a设置，以用于直接向燃烧器的前方喷射燃气，而第二喷射口12则沿着垂直于该燃气喷管1的长度方向a设置，在该燃烧器位于燃气喷管1四周的位置还设有向第二喷射口12提供空气的空气出口b。该第二喷射口12也朝着该空气出口b的方向设置，以使垂直于燃气喷管1的长度方向a喷出的燃气与空气出口b中的空气混合并燃烧。

该燃烧器在喷射口通过采用分层、分段布置并供给燃料的方式，避免局部燃料过多的情况，并在达到燃点前形成均匀的燃料和空气混合物，使燃烧器能够分级燃烧及局部富氧燃烧，从而助于降低火焰的温度，降低热力型nox的生成，且整体热效率高。

如图2所示，该燃烧器还包括有烟气再循环调节阀2、空气调节阀3、风机4、火焰筒5和旋流盘6，该风机4设置在焰筒的端部处，以用于向火焰筒5内输送空气，烟气再循环调节阀2和空气调节阀3依次连接于风机4，以控制风机4的送风量等参数，而旋流盘6则设置在该火焰筒5的另一端，并且旋流盘6与火焰筒5之间为同心设置。而燃气喷管1设置在火焰筒5与旋流盘6之间，以火焰筒5的内壁和旋流盘6之间形成上述的空气出口b，并向第二喷射口12提供空气。

通过利用旋流盘6的外侧边缘与火焰筒5的内壁之间形成的间隙，使风机4提供的空气除可以从旋流盘6的旋风片61中吹出之外，还可以从旋流盘6的外侧吹出，以避免空气过度集中，而导致燃料集中燃烧。

该燃烧器的六根燃气喷管1以该火焰筒5的轴线为中心圆周均布，以通过每根燃气喷管1的各喷射口向多方向喷射燃气，使燃烧器实现均匀燃烧的目的。当然，本实施例中的燃气喷管1的根数仅仅为举例说明，实际燃气喷管1的数量与分布并不局限于此。

此外，如图1和图3所示，火焰筒5的边缘还向内弯折，该火焰筒5的弯折部分51具有缺口52，所有的燃气喷管1均设置在对应的缺口52内，且缺口52与燃气喷管1的外壁面之间也形成空气出口b(具体可参见图3中的局部放大区域)，以向燃气喷管1提供空气。该空气出口b远离于燃烧器的中心燃烧区域，因而有效分散燃烧区域，以避免燃烧过度集中于燃烧器的中心位置。其中，该缺口52的形状为c形，以适配于燃气喷管1的外壁面的形状，并且能够进一步使燃气喷管1与缺口52之间的间距处处相等，以使空气能够均匀地从该空气出口b中吹出。

在本实施例中，每一根燃气喷管1上均设置有两个第二喷射口12(具体可参见图1和图3中的局部放大区域)，这两个第二喷射口12分别对应于该燃气喷管1两侧由火焰筒5和旋流盘6围成的空气出口b，以分散燃料供给。当然，在其他实施例中，还可在燃气喷管1上设置更多的第二喷射口12，以进一步分散燃料供给。

如图1所示，每根燃气喷管1的末端还具有第三喷射口13，该第三喷射口13沿着垂直于燃气喷管1的长度方向a设置，并朝着旋流盘6的方向。通过设置该第三喷射口13，使燃气喷管1还能够朝着燃烧器的中心位置喷射燃气，以进一步实现分层、分段布置并供给燃料的功能。其中，从第三喷射口13喷出的燃气应与旋流盘6的旋风片61中吹出的空气混合并燃烧，以使气流产生回旋，形成稳定的内火焰，保证了火焰的稳定性，避免燃烧器脱火。

优选地，在旋流盘6的中间位置还具有供空气通过的镂空部62，而旋流盘6的旋风片61则环绕于该镂空部62设置。通过在旋流盘6上分别设置旋风片61及镂空部62，使通过旋流盘6的空气能够被分为两种气流：一是直接通过镂空部62而沿长度方向a吹出的气流，二是经旋风片61阻挡而产生回旋的气流。通过旋流盘6改变气流方向，使空气能够在燃烧器的燃烧端处被分散，以避免集中燃烧导致的燃烧不完全情况发生。另外，该燃烧器还包括有旁路点火管7和点火针8，该旁路点火管7和点火针8均设置在镂空部62内，以利用由风机4产生的、经镂空部62的气流实现快速点火。

该燃烧器，通过在燃气喷管1上设置不同朝向的喷射口，以分布喷射的方式使燃料能够充分燃烧。以本实施例为例，各喷射口所产生的具体效果如下：

1.第一喷射口11沿着燃烧器的轴线方向(即燃气喷管1的长度方向a)直接喷射燃气，以形成中部稳定火焰；

2.第二喷射口12沿垂直于燃烧器的轴线方向(即燃气喷管1的长度方向a)向旋流盘6与火焰筒5之间的空气出口b喷射燃气，以通过快速混合的方式达到预混合的效果，避免出现局部燃料过多的区域，能明显的降低快速型nox的生成。其中，由于火焰筒5的弯折部分51有效缩减了火焰筒5的出口直径，因此还可提高空气在该处的流速。

3.第三喷射口13沿垂直于燃烧器的轴线方向(即燃气喷管1的长度方向a)向旋风片61喷射燃气，以与从旋风片61中吹出的旋转空气混合燃烧以形成的内火焰，保证了火焰的稳定性，避免燃烧器脱火。

其中，关于本实施例中供燃烧的空气的吹出方向，可参考图2中箭头所标示的方向。

本发明还提供一种中心回燃锅炉，其包括有如上所述的燃烧器，该燃烧器通过分层、分段布置喷射口以均匀供给燃料的方式，使燃料与空气充分混合，均匀燃烧，有效减低了nox的生成，降低对环境的污染。同时，燃气在空气出口b处的流速加快，因此在这一区域只有燃气边缘具有助燃的空气，有效防止了回火。

而通过在旋风盘的中心设置镂空部62，提高了位于燃烧器中心位置的空气流速，使与空气混合的燃气能够在中心位置形成后端长火焰，增大火焰的表面积，降低火焰峰值温度，同时，较高的流速可使得燃烧火焰到达中心回燃锅炉燃烧室末端，使燃烧室受热均匀，提高锅炉热效率。

其中，中心回燃锅炉除燃烧器以外的其他部件，例如燃烧室等的具体结构和原理均属于现有技术，因此在此不再赘述。

虽然以上描述了本发明的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这仅是举例说明，本发明的保护范围是由所附权利要求书限定的。本领域的技术人员在不背离本发明的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改，但这些变更和修改均落入本发明的保护范围。