一种超低氮烧嘴的制作方法

本实用新型涉及烧嘴技术领域，具体涉及一种超低氮烧嘴。

背景技术：

随着nox排放标准越来越严格，燃烧过程中一些传统降nox排放的方法(比如分级燃烧，烟气回流)已经很难达到环保要求的nox排放标准，尤其在一些高炉温、助燃空气又预热的情况下，降低nox排放变得更加困难。在一些nox排放标准很高的地区(比如山东、河北一些地区)，nox排放问题已经严重威胁到很多耗能企业的生存-市场上常见的降nox排放方法不能满足要求，上后续脱硝设备除了初期设备投资庞大外还面临增加脱硝过程中所需的的诸如氨水、耗电等运行成本，挤占企业的利润空间，基于此，市场急需一些超低nox排放的燃烧设备，其燃烧废气中的nox能直接满足一些地方严苛的排放标准。我司开发的这款超低nox烧嘴就适用于一些高炉温、助燃空气又预热的工况(比如一些周期式热处理炉、高温焙烧炉等)，在基本不增加设备费用的情况满足nox的超低排放。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种超低氮烧嘴，用以解决在燃烧后废气排放中nox超标的问题。

为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：

一种超低氮烧嘴，包括烧嘴本体、燃烧腔和烧嘴喷头，所述烧嘴本体一端中心设有通道且与烧嘴本体的内腔连通，另一端与燃烧腔连通，所述通道末端连通有位于烧嘴本体内的烧嘴喷头，所述通道内衬有燃气管道，燃气管道远离烧嘴本体端连接有伸缩驱动机构，该伸缩驱动机构能驱动燃气管道在通道内滑动，所述烧嘴本体表面临近通道的进口处设有与烧嘴本体的内腔连通的助燃风进口。

由于采用上述技术方案，本实用新型包括烧嘴本体、燃烧腔和烧嘴喷头，烧嘴本体的一端中心位置出设有一通道，该通道与烧嘴本体的内腔连通，烧嘴本体的另一端通过螺栓连接燃烧腔，燃烧腔与烧嘴本体的内腔连通，在通道的末端连通烧嘴喷头，烧嘴喷头位于烧嘴本体内，所述通道还内衬有一燃气管道，燃气管道远离烧嘴本体的一端连接有伸缩驱动装机构，该伸缩驱动机构能驱动燃气管道在通道水平滑动，所述烧嘴本体表面临近通道的进口处设有与烧嘴本体的内腔连通的助燃风进口，用于外部助燃空气进入到燃烧腔、烧嘴喷头和烧嘴本体的内腔，在刚启炉时，通过伸缩驱动机构驱动燃气管道向远离烧嘴本体方向移动，直到燃气管道末端的喷射口到达烧嘴喷头的进气口的位置时，然后根据固定时序对烧嘴进行自动点火，此时采用的常规烧嘴的燃烧模式，确保低温下点火成功率及燃料完全燃烧，点燃后依照相关安全规范对火焰进行连续安全检测，根据外部温控指令调节助燃空气及燃气流量对燃烧腔进行升温，当燃烧腔温度升到760℃以后，外部控制系统自动转入高温模式，同时伸缩驱动机构停止驱动，燃气管道回到起始位置，这时，燃气管道末端基本与燃烧腔末端平齐，助燃空气经助燃风进口进入与燃气直接喷入燃烧腔内，进入无焰燃烧模式，无焰燃烧的燃烧速度很快，火焰短而透明，无明显轮廓，无焰燃烧为现有公知的技术，由于无焰燃烧有效地降低烧嘴内的局部高温点，消除了nox大量产生所需的高温条件，从而使其废气中的nox排放量大大低于同等工况下烧嘴燃烧产生的nox排放量。

进一步地，作为优选技术方案，所述燃气管道远离烧嘴本体的一端一体化连接有烧嘴后盖，所述烧嘴后盖上设有用于连接伸缩驱动机构的支撑板。

由于采用上述技术方案，燃气管道远离烧嘴本体的一端一体化成形连接有烧嘴后盖，烧嘴后盖上螺栓连接有支撑板，支撑板便于固定支撑伸缩驱动机构。

进一步地，作为优选技术方案，所述伸缩驱动机构包括液压缸，所述液压缸通过安装板固定在烧嘴本体远离燃烧腔的一端，液压缸的输出端连接有伸缩杆，伸缩杆的另一端连接有连接板，连接板固定在支撑板上。

由于采用上述技术方案，该伸缩驱动机构包括液压缸，液压缸为本领域技术人员所公知技术，液压缸的驱动较平稳，烧嘴本体的远离燃烧腔的一端面上通过螺栓固定有安装板，安装板位于燃气管道上方，安装板的侧面与液压缸固定连接，液压缸的输出端连接有一根伸缩杆，伸缩杆远离液压缸的一端固定连接有连接板，连接板的底端固定在安装板上，液压缸的输出端驱动伸缩杆伸长，伸缩杆带动连接板做跟随移动，连接板带动安装板做跟随移动，进而安装板带动烧嘴后盖做跟随移动，烧嘴后盖在带动燃烧管道做跟随移动，从而达到液压缸驱动燃烧管道在通道内的水平滑动的目的，使得燃烧管往远离烧嘴本体的方向滑动，直到燃气管道末端的喷射口到达烧嘴喷头的进气口的位置。

进一步地，作为优选技术方案，所述支撑板上设有支撑台，支撑台上固定有液压缸，液压缸输出端的伸缩杆贯穿安装板，伸缩杆远离液压缸的一端螺纹连接有螺母。

由于采用上述技术方案，作为液压缸的另一种安装方式，在烧嘴后盖的支撑板上固定连接支撑台，支撑台上连接液压缸，液压缸输出端的伸缩杆向临近烧嘴本体的方向延伸且贯穿安装板，伸缩杆与安装板固定连接在一起，在伸缩杆远离液压缸的端头螺纹连接一螺母，对安装板起到限位的作用，防止伸缩杆与安装板发生脱落，在液压缸动作时，由于安装板与烧嘴本体是固定连接在一起的，液压缸驱动伸缩杆伸长，安装板与伸缩杆连接处作为支点，液压缸向远离烧嘴本体方向发生位移，从而带动烧嘴后盖做跟随移动，烧嘴本体与燃烧管道一体成形，使得燃烧管往远离烧嘴本体的方向滑动，直到燃气管道末端的喷射口到达烧嘴喷头的进气口的位置。

进一步地，作为优选技术方案，所述烧嘴本体临近通道一端连接有位于连接板下方的固定板，固定板套设在燃气管道上，固定板侧面焊接有两根相互平行的导轨，导轨向远离烧嘴本体一端延伸且贯穿烧嘴后盖，烧嘴后盖能延导轨滑动，导轨临近烧嘴后盖的端头螺纹连接有螺母。

由于采用上述技术方案，烧嘴本体临近通道的一端连接有固定板，固定板套设在燃烧管道上且位于连接板的下方，固定板的顶端与连接板的下端接触，可以对连接板及连结板上的液压缸起到支撑作用，保证液压缸连接的牢固性，固定板的侧面焊接两根相互平行的导轨，导轨向远离烧嘴本体的方向延伸且贯穿烧嘴后盖，使得烧嘴后盖能在导轨上相对滑动，在液压缸驱动烧嘴后盖滑动时，烧嘴后盖只能沿导轨滑动，从而限制燃气管道的滑动路径，不会发生偏移，从而使得燃气管道在通道内的滑动更为平顺，导轨临近烧嘴后盖的端头出螺纹连接有螺母，在液压缸驱动燃气管道远离烧嘴本体的方向移动时，螺母有效的防止因移动位移过大，烧嘴后盖与导轨滑落，影响燃气管道的移动路径，对烧嘴内的气体燃烧产生不良效果。

进一步地，作为优选技术方案，所述烧嘴后盖在导轨上向远离烧嘴本体一侧滑动到螺母位置时，燃气管道末端喷射口刚好位于烧嘴喷头的进气口处。

由于采用上述技术方案，烧嘴后盖在导轨上向远离烧嘴本体一侧滑动到螺母位置时，燃气管道末端喷射口刚好位于烧嘴喷头的进气口处，实现燃气管道的自动定位功能，提高效率。

进一步地，作为优选技术方案，所述固定板与烧嘴后盖之间的燃气管道上套设有金属波纹管。

由于采用上述技术方案，在固定板与烧嘴后盖之间的燃气管道上套设有金属波纹管，金属波纹管具有较好的延展性，可随燃气管道的滑动而伸长或压缩，还能防止杂质进入烧嘴本体内。

进一步地，作为优选技术方案，所述燃气管道的进气口端水平连通有l形燃气进气管。

由于采用上述技术方案，燃气管道的进气口端水平连通有l形燃气进气管，结构上来说l形燃气进气管便于和外部供气设备连接，方便燃气进入燃气管道，不会影响液压缸的驱动。

进一步地，作为优选技术方案，所述燃烧腔为合金管、sic管或者耐火砖形成。该材质的燃烧腔具有较高的耐高温抗压特性，延长整个烧嘴的使用寿命，节约成本。

本实用新型具有的有益效果：

1、将烧嘴高温工况运行分为两个阶段进行分别控制：燃烧腔内温度低于760℃时，采用常规烧嘴的模式，通过液压缸驱动燃烧管道移动，直到燃气管道末端的喷射口到达烧嘴喷头的进气口的位置时，然后根据固定时序对烧嘴进行自动点火，确保低温下点火成功率及燃料完全燃烧；温度高于760℃时，采用无焰燃烧，停止液压缸的驱动，让烧嘴后盖与燃气管道沿着导轨回到起始位置，这时，燃气管道末端基本与燃烧腔末端平齐，助燃空气与燃气直接喷入燃烧腔，进入无焰燃烧模式，由于无焰燃烧有效地降低燃烧腔内的局部高温点，消除了nox大量产生所需的高温条件，从而使其废气中的nox排放量大大低于同等工况下烧嘴燃烧产生的nox排放量，确保较低的nox排放量。

2、采用液压控制常规烧嘴模式与无焰燃烧模式之间的切换，结构简单，便于操作，适用于系统的完全自动控制。

3、还可通过液压缸连接外部的自动控制系统，以此来控制燃气管道内燃气的喷入点来实现nox的超低排放，适应于各种温控模式：无论是比例控制还是脉冲控制，均可通过这种方式实现nox的超低排放。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为低温燃烧时的结构示意图；

图3为高温燃烧时的结构示意图；

图4为实施例3中低温燃烧时液压缸的位置结构图；

图5为实施例3中高温燃烧时液压缸的位置结构图；

图6为图4的侧视图；

图7为l燃气形进气管立体图。

附图标记：1-烧嘴本体，2-燃烧腔，3-烧嘴喷头，4-燃气管道，5-通道，6-液压缸，7-伸缩杆，8-安装板，9-连接板，10-支撑板，11-烧嘴后盖，12-导轨，13-固定板，14-助燃风进口，15-金属波纹管，16-l形燃气进气管，17-支撑台，18-螺母。

具体实施方式

下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例1

一种超低氮烧嘴，包括烧嘴本体1、燃烧腔2和烧嘴喷头3，所述烧嘴本体1一端中心设有通道5且与烧嘴本体1的内腔连通，另一端与燃烧腔2连通，所述通道5末端连通有位于烧嘴本体1内的烧嘴喷头3，所述通道5内衬有燃气管道4，燃气管道4远离烧嘴本体1端连接有伸缩驱动机构，该伸缩驱动机构能驱动燃气管道4在通道5内滑动，所述烧嘴本体1表面临近通道5的进口处设有与烧嘴本体1的内腔连通的助燃风进口14。

具体的，如图1-3所示，本实用新型包括烧嘴本体1、燃烧腔2和烧嘴喷头3，烧嘴本体1的一端中心位置出设有一通道5，该通道5与烧嘴本体1的内腔连通，烧嘴本体1的另一端通过螺栓连接燃烧腔2，燃烧腔2与烧嘴本体1的内腔连通，在通道5的末端连通烧嘴喷头3，烧嘴喷头3位于烧嘴本体1内，所述通道5还内衬有一燃气管道4，燃气管道4远离烧嘴本体1的一端连接有伸缩驱动装机构，该伸缩驱动机构能驱动燃气管道4在通道5水平滑动，所述烧嘴本体1表面临近通道5的进口处设有与烧嘴本体1的内腔连通的助燃风进口14，用于外部助燃空气进入到燃烧腔2、烧嘴喷头3和烧嘴本体1的内腔，通过伸缩驱动机构驱动燃气管道4向远离烧嘴本体1方向移动，直到燃气管道4末端的喷射口到达烧嘴喷头3的进气口的位置时，然后根据固定时序对烧嘴进行自动点火，此时采用的常规烧嘴的燃烧模式，确保低温下点火成功率及燃料完全燃烧，点燃后依照相关安全规范对火焰进行连续安全检测，根据外部温控指令调节助燃空气及燃气流量对燃烧腔2进行升温，当燃烧腔2温度升到760℃以后，外部控制系统自动转入高温模式，同时伸缩驱动机构停止驱动，燃气管道4回到起始位置，这时，燃气管道4末端基本与燃烧腔3末端平齐，助燃空气经助燃风进口14进入与燃气直接喷入燃烧腔2内，进入无焰燃烧模式，无焰燃烧的燃烧速度很快，火焰短而透明，无明显轮廓，无焰燃烧为现有公知的技术，由于无焰燃烧有效地降低烧嘴内的局部高温点，消除了nox大量产生所需的高温条件，从而使其废气中的nox排放量大大低于同等工况下烧嘴燃烧产生的nox排放量。

实施例2

在上述实施例的基础上，如图1所示，所述燃气管道4远离烧嘴本体1的一端一体化连接有烧嘴后盖11，所述烧嘴后盖11上设有用于连接伸缩驱动机构的支撑板10，燃气管道4远离烧嘴本体1的一端一体化成形连接有烧嘴后盖11，烧嘴后盖11上连接有支撑板10，支撑板10便于固定支撑伸缩驱动机构；

所述伸缩驱动机构包括液压缸6，所述液压缸6通过安装板8固定在烧嘴本体1远离燃烧腔2的一端，液压缸6的输出端连接有伸缩杆7，伸缩杆7的另一端连接有连接板9，连接板9固定在支撑板10上。

具体的，该伸缩驱动机构包括液压缸6，液压缸6为本领域技术人员所公知技术，液压缸6的驱动较平稳，烧嘴本体1的远离燃烧腔2的一端面上通过螺栓固定有安装板8，安装板8位于燃气管道4上方，安装板8的侧面与液压缸6固定连接，液压缸6的输出端连接有一根伸缩杆7，伸缩杆7远离液压缸6的一端固定连接有连接板9，连接板9的底端固定在安装板8上，液压缸6的输出端驱动伸缩杆7伸长，伸缩杆7带动连接板9做跟随移动，连接板9带动安装板8做跟随移动，进而安装板8带动烧嘴后盖11做跟随移动，烧嘴后盖11在带动燃烧管道4做跟随移动，从而达到液压缸6驱动燃烧管道4在通道5内的水平滑动的目的，使得燃气管道4往远离烧嘴本体1的方向滑动，直到燃气管道4末端的喷射口到达烧嘴喷头3的进气口的位置。

实施例3

在上述实施例的基础上，所述支撑板10上设有支撑台17，支撑台17上固定有液压缸6，液压缸6输出端的伸缩杆7贯穿安装板8，伸缩杆7远离液压缸6的一端螺纹连接有螺母18。

具体的，如图4-5所示，为液压缸6的另一种安装方式，在烧嘴后盖11的支撑板10上固定连接支撑台17，支撑台17上连接液压缸6，液压缸6输出端的伸缩杆7向临近烧嘴本体1的方向延伸且贯穿安装板8，伸缩杆7与安装板8固定连接在一起，在伸缩杆7远离液压缸6的端头螺纹连接一螺母18，对安装板8起到限位的作用，防止伸缩杆7与安装板8发生脱落，在液压缸6动作时，由于安装板8与烧嘴本体1是固定连接在一起的，液压缸6驱动伸缩杆7伸长，安装板8与伸缩杆7连接处作为支点，液压缸6向远离烧嘴本体1方向发生位移，从而带动烧嘴后盖11做跟随移动，烧嘴本体1与燃气管道4一体成形，使得燃气管道4往远离烧嘴本体1的方向滑动，直到燃气管道4末端的喷射口到达烧嘴喷头3的进气口的位置。

实施例4

在上述实施例的基础上，所述烧嘴本体1临近通道5一端连接有位于连接板9下方的固定板13，固定板13套设在燃气管道4上，固定板13侧面焊接有两根相互平行的导轨12，导轨12向远离烧嘴本体1一端延伸且贯穿烧嘴后盖11，烧嘴后盖11能延导轨12滑动，导轨12临近烧嘴后盖11的端头螺纹连接有螺母18。

具体的，烧嘴本体1临近通道5的一端连接有固定板13，固定板13套设在燃气管道4上且位于连接板9的下方，固定板13的顶端与连接板9的下端接触，可以对连接板9及连结板9上的液压缸6起到支撑作用，保证液压缸6连接的牢固性，固定板13的侧面焊接两根相互平行的导轨12，导轨12向远离烧嘴本体1的方向延伸且贯穿烧嘴后盖11，使得烧嘴后盖11能在导轨12上相对滑动，在液压缸6驱动烧嘴后盖11滑动时，烧嘴后盖11只能沿导轨12滑动，从而限制燃气管道4的滑动路径，不会发生偏移，从而使得燃气管道4在通道5内的滑动更为平顺，导轨12临近烧嘴后盖11的端头出螺纹连接有螺母18，在液压缸6驱动燃气管道4远离烧嘴本体1的方向移动时，螺母18有效的防止因移动位移过大，烧嘴后盖11与导轨12滑落，影响燃气管道4的移动路径，对烧嘴内的气体燃烧产生不良效果。

实施例5

在上述实施例基础上，所述烧嘴后盖11在导轨12上向远离烧嘴本体1一侧滑动到螺母18位置时，燃气管道4末端喷射口刚好位于烧嘴喷头3的进气口处。

具体的，烧嘴后盖11在导轨12上向远离烧嘴本体1一侧滑动到螺母18位置时，燃气管道4末端喷射口刚好位于烧嘴喷头3的进气口处，实现燃气管道4的自动定位功能，提高效率。

实施例6

在上述实施例的基础上，所述固定板13与烧嘴后盖11之间的燃气管道4上套设有金属波纹管15。

具体的，在固定板13与烧嘴后盖11之间的燃气管道4上套设有金属波纹管15，金属波纹管15具有较好的延展性，可随燃气管道4的滑动而伸长或压缩，还能防止杂质进入烧嘴本体1内。

所述燃气管道4的进气口端水平连通有l形燃气进气管16。

具体的，如图6-7所示，燃气管道4的进气口端水平连通有l形燃气进气管16，结构上来说l形燃气进气管16便于和外部供气设备连接，方便燃气进入燃气管道4，不会影响液压缸的驱动。

所述燃烧腔3为合金管、sic管或者耐火砖形成。该材质的燃烧腔具有较高的耐高温抗压特性，延长整个烧嘴的使用寿命，节约成本。

本实用新型的工作原理：通过伸缩驱动机构驱动燃气管道4向远离烧嘴本体1方向移动，直到燃气管道4末端的喷射口到达烧嘴喷头3的进气口的位置时，然后根据固定时序对烧嘴进行自动点火，此时采用的常规烧嘴的燃烧模式，确保低温下点火成功率及燃料完全燃烧，点燃后依照相关安全规范对火焰进行连续安全检测，根据外部温控指令调节助燃空气及燃气流量对燃烧腔2进行升温，当燃烧腔2温度升到760℃以后，外部控制系统自动转入高温模式，同时伸缩驱动机构停止驱动，燃气管道4回到起始位置，这时，燃气管道4末端基本与燃烧腔2末端平齐，助燃空气经助燃风进口14进入与燃气直接喷入燃烧腔2内，进入无焰燃烧模式，无焰燃烧的燃烧速度很快，火焰短而透明，无明显轮廓，无焰燃烧为现有公知的技术，由于无焰燃烧有效地降低烧嘴内的局部高温点，消除了nox大量产生所需的高温条件，从而使其废气中的nox排放量大大低于同等工况下烧嘴燃烧产生的nox排放量。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。