一种低氮燃烧器的制作方法

本实用新型涉及燃烧器设备技术领域，特别涉及一种低氮燃烧器。

背景技术：

氮氧化合物是造成大气污染的主要污染物之一，其主要包括一氧化氮、一氧化二氮、二氧化氮、三氧化二氮、四氧化二氮和五氧化二氮。氮氧化合物是引发酸雨、雾霾、光化学烟雾的重要因素。随着国家对环保标准及要求越来越高，氮氧化合物的排放量受到严格控制。传统意义上以煤或石油作为燃料实现低氮排放的难度较大，通常需要进行尾气处理，极大的增加了成本。

随着技术的快速发展，以天然气为燃料的燃气燃烧器近年来得到快速发展。燃气燃烧器具有操作简单、安全性高、氮氧化合物排放低的优点，具有广阔的应用前景。

公告号为cn207688149u的中国专利公开了一种低氮燃烧器，包括燃烧炉和炉门，燃烧炉顶部设有带空腔的生物脱氮盒，生物脱氮盒通过连通管与燃烧炉内腔连通，生物脱氮盒内部装有硝化菌，生物脱氮盒顶部设有进料管，燃烧炉内部安装有点火装置，燃烧炉一侧设有通气管，通气管端部安装有调整管盖，燃烧炉另一侧设有喷火管。使用时将燃料从进料管送入生物脱氮盒，经过硝化菌脱除一部分氮元素，再将燃料通入燃烧炉燃烧，并通过调整管盖控制空气进入量，从而防止燃料燃烧室空气过量，从而减少燃烧过程中氮氧化物的排放。

这种燃烧器虽然利用硝化菌预先脱除一部分氮元素，从而减少燃料燃烧时产生的氮氧化物，但是在实际使用过程中硝化菌的生长环境需要高浓度氧气和水，使用条件苛刻；另一方面，现有技术方案中未考虑对燃料进行分级燃烧，只通过调整管盖调节空气通入量来控制燃烧时氮氧化物产生，控制不方便且控制效果不稳定。因此，还存在一定缺陷，需要进一步改善。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种氮燃烧器，具有方便调节进气量、有效降低燃烧过程中氮氧化合物产生量的优点。

本实用新型的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

一种低氮燃烧器，包括壳体、空气进气管、燃气进气管和燃烧头，所述空气进气管设置于壳体底部，所述燃烧头设置于壳体远离空气进气管的端部，所述燃气进气管竖直设置于壳体底部并位于空气进气管与燃烧头之间，所述燃烧头包括多级燃气管、设置于多级燃气管远离燃气进气管一端端部的燃烧腔，所述多级燃气管包括一级燃气管、沿一级燃气管周向阵列的二级燃气管、与二级燃气管连通且平行于一级燃气管的三级燃气管、沿一级燃气管周向阵列且靠近燃烧室的四级燃气管。

通过采用上述技术方案，燃气通过燃气进气口进入一级燃气管，并经由一级燃气管分流至二级燃气管、三级燃气管和四级燃气管，再通过各级燃气管出气端均匀喷散至燃烧腔内。燃气在燃烧腔内与经由空气进气管通入的空气混合，由于燃气通过多级燃气管喷出，燃气可以与空气充分接触，从而改善因局部燃烧不均而导致燃烧产物中氮氧化合物浓度升高的情况。

进一步的，所述二级燃气管的出气口设置有燃烧室，所述燃烧室靠近燃烧腔的内缘壁沿周向均设有若干燃气孔一，所有所述三级燃气管与所有所述四级燃气管环绕设置于燃烧腔内，所有所述三级燃气管与所有所述四级燃气管的端部均开设有燃气孔二。

通过采用上述技术方案，燃气孔一与燃气孔二将二级燃气管、三级与四级燃气管内的燃气均匀喷散至燃烧腔，从而达到提高燃气出气均匀性的效果。

进一步的，所述一级燃气管靠近其出气口的管壁处沿周向均匀开设有若干燃气孔三。

通过采用上述技术方案，燃气孔三可以对一级燃气管内的燃气进行分流，从而达到进一步提高燃气出气均匀性的效果。

进一步的，所述一级燃气管出气管外侧壁设置有空气导流器，所述一级燃气管出气管外侧壁设置有空气导流器，所述空气导流器包括支撑内圈、若干导流叶片，所述内圈套设于一级燃气管出气管外侧壁，若干所述导流叶片沿支撑内圈外侧壁周向阵列固定。

通过采用上述技术方案，空气经过空气导流器导流作用后，可以更加均匀的与燃烧腔内的燃气接触混合，从而达到降低由于局部空气量过大而导致燃烧产物中氮氧化合物浓度的效果。

进一步的，所述空气进气管一侧的外侧壁固定连接有驱动电机，所述驱动电机的转轴固定连接有驱动轴，所述空气进气管内侧壁平行设置有一对固定板，所述驱动轴伸入空气进气管内部且转动连接于一对所述固定板之间，一对所述固定板之间还设置有多个平行于驱动轴的从动轴，所述驱动轴与从动轴上固定连接有调节叶片，所有所述从动轴均伸出空气进气管靠近驱动电机一侧侧壁外，所述驱动轴与所述从动轴伸出空气进气管靠近驱动电机一侧外侧壁的端部均转动连接有调节片，所述调节片之间转动连接有连杆。

通过采用上述技术方案，启动驱动电机并带动驱动轴转动，驱动轴驱动连杆与调节片运动并带动从动轴转动，从而实现对调节叶片转动角度的调节，达到控制空气进气量的效果。

进一步的，所述三级燃气管与所述四级燃气管管壁外侧设置有环形固定圈。

通过采用上述技术方案，环形固定圈对三级燃气管与四级燃气管起到进一步固定的作用。

进一步的，所述一级燃气管的管内沿其长度方向穿设有点火装置，所述一级燃气管靠近燃气进气管的一端端部设置有点火电极，所述一级燃气管出气口处设置有与点火电极电性连接的点火头。

通过采用上述技术方案，启动开关并接通点火电极，使点火头点燃燃烧腔内的燃气，从而达到使燃烧器正常燃烧运行的目的。

进一步的，所述壳体远离燃烧腔的一端端面设置有火检装置。

通过采用上述技术方案，达到实时检测燃烧器内火焰燃烧状况的效果。

进一步的，所述壳体远离燃烧腔的一端端面开设有用于观察燃烧器内部燃烧情况的观察口。

通过采用上述技术方案，进一步达到方便观察燃烧器内部燃烧工况的效果。

综上所述，本实用新型具有以下有益效果：

1.通过在燃烧器内设置多级燃气管，实现分流燃气并进行多级燃烧，起到减少燃烧不均的现象，从而达到降低燃烧过程中氮氧化合物浓度的效果；

2.通过在空气进气口设置可调节开合角度的调节叶片，从而达到快速便捷的控制空气进气管进气量的效果。

附图说明

图1是实施例中一种低氮燃烧器的整体示意图；

图2是实施例中用于体现观察口与壳体的连接关系示意图；

图3是实施例中用于体现多级燃气管与燃烧头的连接关系剖视图；

图4是实施例中用于体现燃烧腔的结构示意图；

图5是图1中a部分的局部放大示意图。

图中，1、壳体；2、空气进气管；3、火检装置；4、观察口；5、驱动电机；51、驱动轴；6、固定板；7、从动轴；8、调节叶片；9、调节片；10、连杆；11、燃烧头；12、多级燃气管；121、一级燃气管；122、二级燃气管；123、三级燃气管；124、四级燃气管；13、燃烧腔；14、燃气进气管；15、燃烧室；16、燃气孔一；17、环形固定圈；18、燃气孔二；19、燃气孔三；20、空气导流器；201、支撑内圈；202、导流叶片；21、点火电极；22、点火头。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

实施例：

一种低氮燃烧器，如图1和图2所示，包括筒形的壳体1，在壳体1一端底部设置有矩形状的空气进气管2，在壳体1靠近空气进气管2的圆形的端面处设置有用于检测燃烧器内火焰是否正常燃烧的火检装置3，在火检装置3所在端面上还设置有观察口4，从观察口4可以方便观察燃烧器内部燃烧的工况。

如图1和图3所示，空气进气管2一侧的外侧壁固定连接有驱动电机5，在驱动电机5转轴端部固定连接联轴器，在联轴器远离转轴的一端固定连接有驱动轴51。在空气进气管2内侧壁设置有一对固定板6，驱动轴51伸入空气进气管2内部且转动连接于固定板6之间，在固定板6之间还转动连接有两个平行于驱动轴51的从动轴7。

如图1和图3所示，在驱动轴51与从动轴7伸入空气进气管2的轴杆上均固定连接有矩形的调节叶片8，两个从动轴7均伸出空气进气管2靠近驱动电机5一侧侧壁外，在驱动轴51与从动轴7伸出空气进气管2靠近驱动电机5一侧侧壁外的端部转动连接有调节片9，在调节片9之间转动连接有连杆10。启动驱动电机5并带动驱动轴51转动，驱动轴51驱动连杆10与调节片9运动并带动从动轴7转动，从而实现对调节叶片8转动角度的调节，达到控制空气进气量的效果。

如图1和图3所示，在壳体1远离空气进气管2的端部设置有燃烧头11，燃烧头11包括由一到四级燃气管124组成的多级燃气管12、由多级燃烧管围成的燃烧腔13。在壳体1底部竖直设置有燃气进气管14，燃气进气管14与壳体1内部连通。

如图3所示，在燃气进气管14伸入壳体1内部的端部固定连接有一级燃气管121，一级燃气管121沿壳体1长度方向设置。在一级燃气管121远离燃气进气管14的一端管壁外周向阵列有5根相互平行的二级燃气管122。每根二级燃气管122上均设置有一根三级燃气管123，三级燃气管123环绕一级燃气管121平行设置。在一级燃气管121靠近出气口方向的管壁处周向阵列设置有5根四级燃气管124，5根四级燃气管124也环绕一级燃气管121平行设置。

如图3和图4所示，在二级燃气管122的出气口设置有环形的燃烧室15，在燃烧室15靠近燃烧腔13的内缘壁沿周向均设有若干燃气孔一16。所有三级燃气管123与所有四级燃气管124环绕设置于燃烧腔13内，在所有三级燃气管123与所有四级燃气管124管壁外侧固定连接有有环形固定圈17。所有三级燃气管123与所有四级燃气管124的端部均开设有燃气孔二18。在一级燃气管121靠近其出气口的管壁处沿周向均匀开设有若干燃气孔三19。通过燃气孔一16、燃气孔二18、燃气孔三19将各自对应燃气管内的燃气均匀喷散与燃烧腔13内，从而起到分级燃烧，避免局部燃烧温度过高而导致氮氧化合物升高。

如图5所示，在一级燃气管121出气管外侧壁设置有空气导流器20，空气导流器20包括支撑内圈201、导流叶片202。内圈套设于一级燃气管121出气管外侧壁，在内圈外缘面沿周向阵列有若干导流叶片202。空气经过空气导流器20导流作用后，可以更加均匀的与燃烧腔13内的燃气接触混合，从而达到降低由于局部空气量过大而导致燃烧产物中氮氧化合物浓度的效果。

如图3和图5所示，在一级燃气管121靠近燃气进气管14的一端端部设置有点火电极21，在一级燃气管121靠近燃烧腔13的端部中心设置有与点火电极21电性连接的点火头22。启动开关并接通点火电极21，使点火头22点燃燃烧腔13内的燃气，从而使燃烧器开始燃烧。

具体实施过程：

启动空气进气管2外侧壁上的驱动电机5，将调节叶片8的角度调至合适大小，向空气进气管2内通入空气。打开燃气进气管14开始向壳体1内部以及一级燃气管121内通入燃气，燃气经一级燃气管121分流至二级燃气管122、三级燃气管123和四级燃气管124。二级燃气管122内的燃气充满环形燃烧室15并有燃气孔一16均匀喷散至燃烧腔13内，三级燃气管123与四级燃气管124内燃气经燃气孔二18向外喷散，一级燃气管121内的燃气经出气口和燃气孔三19向外喷散。

接通点火电极21，启动点火头22将燃烧腔13内的燃气点燃，燃烧过程中通过燃烧器靠近空气进气管2一端端部的火检装置3对燃烧头11内的火焰进行检测监控。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。