一种可调式双燃料低碳排量的燃烧器的制作方法

本发明涉及燃烧器，具体涉及一种可调式双燃料低碳排量的燃烧器。

背景技术：

1、天然气是一种烃类和非烃类气体的混合物，是我们常见的化石燃料和化工原料，其主要成分就是甲烷。氢气是一种由氢元素组成的单质气体，是二次能源，需要进行生产加工才能得到，目前主要通过化石能源和工业尾气制氢。天然气掺氢，是指将一定比例的氢气注入到天然气中，形成的一种混合气体（hcng）。对天然气产业而言，掺氢天然气能够利用氢气替代一部分天然气消费，若按掺氢比10%~20%测算，预计每年可替代100亿~200亿m3天然气，一定程度上缓解天然气的供应紧张问题。更为重要的是，掺氢天然气相比纯天然气，是一种更清洁低碳燃料，能降低终端用能的碳排放水平。

2、现有公告号为cn111911961b的中国发明专利，公开了一种天然气高比例掺烧氢气燃烧器，包括配有风机的燃烧腔，燃烧腔内设置有位于轴心的一级燃烧器和位于一级燃烧外围的二级燃烧器，一级燃烧器包括位于轴心的一级燃烧器喷头和布置于一级燃烧器喷头周向外围的双旋流叶片，二级燃烧器包括呈环状分布于双旋流叶片周向外围的若干二级燃烧器喷头，各二级燃烧器喷头的喷口处分别设置一个文丘里缩放喷嘴，一级燃烧器喷头连接一级燃料管路，各二级燃烧器喷头连接二级燃料管路，实现轴心一级燃烧和外围二级燃烧的两级燃烧组织方式，本发明通过两级燃烧结合、合理组织燃烧，实现天然气高比例掺烧氢气。

3、上述的燃烧器，由于轴心一级燃烧和外围二级燃烧的两级燃烧结构固定安装在一处，无法根据实际使用情况进行合理拆装，使得其中一级燃烧结构处于使用状态时，另外一级燃烧结构无论使用与否，都会时刻处于高温燃烧的环境之中，导致燃烧器的使用寿命缩短。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供一种可调式双燃料低碳排量的燃烧器，能够通过便捷拆装调节使用模式，使得掺氢量不同的两级燃烧结构的燃烧位置不同，避免相互造成高温燃烧环境影响，延长燃烧器的整体使用寿命。

2、为实现上述目的，本发明提供一种可调式双燃料低碳排量的燃烧器，采用如下技术方案：

3、一种可调式双燃料低碳排量的燃烧器，包括空气进气筒，所述空气进气筒内沿轴向鼓入空气，所述空气进气筒内设置双燃气进气筒，所述双燃气进气筒用于将天然气和氢气双燃气混合输送至输送前端进行喷射，还包括：

4、衔接燃烧头，其与空气进气筒及双燃气进气筒的输送前端可拆卸连接，所述衔接燃烧头包括与空气进气筒的输送前端对接的空气衔接筒、位于空气衔接筒内且与双燃气进气筒的输送前端可拆卸连接的导气管、贯穿空气衔接筒设置且与导气筒连通的氢气补气管；

5、过渡连接筒，其可拆卸套设于空气进气筒的输送前端外部；

6、燃烧罩，其可拆卸套设于空气进气筒的输送前端外部，或可拆卸套设于空气衔接筒的输送前端外部，所述燃烧罩上贯穿开设与氢气补气管相配合的补气孔；

7、天然气中掺氢量保持不变，燃烧罩直接套设于空气进气筒的输送前端外部，空气进气筒输送的空气与双燃气进气筒输送的双燃气混合喷进燃烧罩内；

8、提升天然气中掺氢量时，过渡连接筒套设于空气进气筒的输送前端外部，衔接燃烧头与空气进气筒及双燃气进气筒的输送前端连接，燃烧罩套设于空气衔接筒的输送前端外部且与过渡连接筒连接，通过补气孔和氢气补气管向导气管内输送二级氢气，双燃气进气筒输送的双燃气与二级氢气在导气管内混合，并与空气进气筒和空气衔接筒连贯输送的空气混合喷进燃烧罩内。

9、有益效果为：双燃气进气筒上外接的天然气和氢气的气流量速度可以保持不变，只需开关操作即可，无需调节，即可保证天然气中掺氢量保持不变，此时用到的燃烧器，燃烧罩直接套装在空气进气筒的输送前端外部即可；当需要提升天然气中掺氢量时，将燃烧罩与空气进气筒拆开，将过渡连接筒套装在空气进气筒的输送前端外部，衔接燃烧头与空气进气筒及双燃气进气筒的输送前端连接，燃烧罩套装在空气衔接筒的输送前端外部且与过渡连接筒连接，然后，通过补气孔和氢气补气管向导气管内输送二级氢气，即可使双燃气与二级氢气在导气管内混合，达到提升天然气中掺氢量的目的；拆装便捷，能够便捷调节使用模式，使得掺氢量不同的两级燃烧结构的燃烧位置不同，避免相互造成高温燃烧环境影响，延长燃烧器的整体使用寿命。

10、进一步的，所述双燃气进气筒包括沿空气进气筒的轴向设置于空气进气筒内的进气直筒，所述进气直筒内沿其长度方向依次设置三段气腔，且位于中部的气腔的口径小于两端的气腔的口径，所述进气直筒上设置天然气进气管和氢气进气管，所述天然气进气管和氢气进气管均与位于空气进气端的那一段气腔连接。

11、有益效果为：设置三段气腔，且位于中部的气腔的口径小于两端的气腔的口径，确保天然气和氢气能够在中部的气腔内加速混合，保证天然气和氢气混合均匀，混合效果良好。

12、进一步的，所述天然气进气管位于氢气进气管的靠近空气进气端一侧。

13、有益效果为：天然气中掺氢气，氢气的掺入量要明显低于天然气的用量，也就是说燃气进气筒上外接的天然气和氢气的气流量速度差异较大，天然气的气流量速度要明显大于氢气，将天然气进气管设置在氢气进气管的靠近空气进气端一侧，有利于天然气携带上氢气流动，提高天然气和氢气的流动混合效率。

14、进一步的，所述进气直筒的输送前端设置筒头，所述筒头的输送前端设置用于封堵筒头的堵头，所述筒头的内环周侧壁上开设出气槽，所述筒头的输送前端端面上围绕堵头均匀开设若干出气孔，所述出气孔与出气槽连通；

15、所述筒头的外环周侧壁上套设聚气罩，所述聚气罩上均匀贯穿开设若干旋流孔，所述空气进气筒输送的空气穿过旋流孔与出气孔流出的双燃气混合喷进燃烧罩内。

16、有益效果为：输送的双燃气通过出气槽和出气孔均匀分散成多股，能够与通过旋流孔分散成多股的空气快速混合，提升混合效率和混合效果，更有利于充分燃烧。

17、进一步的，所述导气管的一端插装在堵头上，所述导气管的端面上开设与出气孔相配合的导气端槽，所述导气管的内环周侧壁上开设导气内槽，所述导气端槽内均匀开设若干导气孔，所述导气孔与导气内槽连通。

18、有益效果为：导气管的一端直接插装在堵头上，即可完成导气管与筒头的对接连接，操作便捷；并且，导气管的端面上开设与出气孔相配合的导气端槽，导气管上还开设导气内槽和若干导气孔，确保从筒头上出气孔流出的双燃气顺畅地流入导气管内。

19、进一步的，所述导气管的输送前端设置纳气罩，所述纳气罩的中心处贯穿开设与导气管连通的连通孔，所述纳气罩上均匀贯穿开设若干纳气孔，所述空气衔接筒输送的空气穿过纳气孔与经连通孔流出的双燃气与二级氢气的混合气体混合喷进燃烧罩内。

20、有益效果为：若干纳气孔将穿过纳气罩的空气分成多股，有利于提升空气流速，并使多股空气朝向中心处的连通孔方向汇聚，使得多股空气快速地与经连通孔流出的双燃气与二级氢气的混合气体混合，提升混合效率和混合效果，更有利于充分燃烧。

21、进一步的，所述纳气罩的外端边缘设置外翻边，所述外翻边与空气衔接筒的内侧壁贴合连接。

22、有益效果为：使得空气只能穿过纳气罩上的纳气孔流动，更有利于提升空气流速，同时，保证燃烧所需的空气供应量，提升混合效率和混合效果，更有利于双燃气与二级氢气的混合气体的充分燃烧。

23、进一步的，所述空气衔接筒包括与空气进气筒对接的衔接直筒段、与衔接直筒段的输送前端连接的衔接收缩筒段，所述衔接收缩筒段的口径从与衔接直筒段连接的一端向另一端递减，衔接直筒段的输送前端内部设置用于封堵衔接直筒段的内收筒段，所述衔接直筒段上均匀贯穿开设若干衔接孔，所述衔接收缩筒段与衔接直筒段连接的一端沿衔接收缩筒段的环周方向均匀开设若干条形孔，所述条形孔沿衔接收缩筒段的轴向布置，所述纳气罩位于衔接收缩筒段内，所述燃烧罩的内侧壁上设置密封环板，所述密封环板与衔接收缩筒段的外侧壁相抵接，使得空气经衔接孔流出衔接直筒段后，再经条形孔流入衔接收缩筒段内。

24、有益效果为：改变空气流向，使得原本沿空气衔接管的轴向流动的空气，在穿过条形孔后，变成偏向径向流动，有利于空气朝向纳气罩的中心处汇聚，进而更多地穿过靠近纳气罩中心处的纳气孔，加快和双燃气与二级氢气的混合气体的混合速度，进一步提升混合效率和混合效果。

25、进一步的，所述空气进气筒环周侧壁输送前端贯穿开设若干通气槽；

26、当空气进气筒与过渡连接筒连接时，空气穿过通气槽流入空气进气筒与过渡连接筒之间的腔室，并与燃烧罩和衔接燃烧头之间的腔室连通；

27、当空气进气筒直接与燃烧罩连接时，密封环板与空气进气筒的输送前端端面相抵接。

28、有益效果为：使空气尽快流入空气进气筒与过渡连接筒之间的腔室，并与进入燃烧罩和衔接燃烧头之间的腔室内的空气连通汇聚，确保空气量充足，确保穿过条形孔的空气气压足够，避免气压过小而影响流速，确保后续穿过纳气孔的供双燃气与二级氢气的混合气体燃烧所需的空气量充足。

29、进一步的，所述空气进气筒与过渡连接筒及所述过渡连接筒与燃烧罩，或所述空气进气筒与燃烧罩，均通过法兰可拆卸连接。

30、有益效果为：拆装便捷，确保燃烧器的使用模式调节便捷。

31、本发明的上述技术方案至少包括以下有益效果：

32、1、本发明拆装便捷，能够便捷调节使用模式，使得掺氢量不同的两级燃烧结构的燃烧位置不同，避免相互造成高温燃烧环境影响，延长燃烧器的整体使用寿命；

33、2、本发明进气直筒内沿其长度方向依次设置三段气腔，且位于中部的气腔的口径小于两端的气腔的口径，确保天然气和氢气能够在中部的气腔内加速混合，保证天然气和氢气混合均匀，混合效果良好；

34、3、天然气中掺氢气，氢气的掺入量要明显低于天然气的用量，也就是说燃气进气筒上外接的天然气和氢气的气流量速度差异较大，天然气的气流量速度要明显大于氢气，本发明将天然气进气管设置在氢气进气管的靠近空气进气端一侧，有利于天然气携带上氢气流动，提高天然气和氢气的流动混合效率；

35、4、设置筒头和聚气罩，输送的双燃气通过出气槽和出气孔均匀分散成多股，能够与通过旋流孔分散成多股的空气快速混合，提升混合效率和混合效果，更有利于充分燃烧；

36、5、导气管的一端直接插装在堵头上，即可完成导气管与筒头的对接连接，操作便捷；并且，导气管的端面上开设与出气孔相配合的导气端槽，导气管上还开设导气内槽和若干导气孔，确保从筒头上出气孔流出的双燃气顺畅地流入导气管内；

37、6、本发明导气管的输送前端设置纳气罩，纳气罩的中心处贯穿开设与导气管连通的连通孔，纳气罩上均匀贯穿开设若干纳气孔，若干纳气孔将穿过纳气罩的空气分成多股，有利于提升空气流速，并使多股空气朝向中心处的连通孔方向汇聚，使得多股空气快速地与经连通孔流出的双燃气与二级氢气的混合气体混合，提升混合效率和混合效果，更有利于充分燃烧；

38、7、纳气罩的外端边缘设置外翻边，外翻边与空气衔接筒的内侧壁贴合连接，避免漏气，使得空气只能穿过纳气罩上的纳气孔流动，更有利于提升空气流速，同时，保证燃烧所需的空气供应量，提升混合效率和混合效果，更有利于双燃气与二级氢气的混合气体的充分燃烧；

39、8、通过设置条形孔改变空气流向，使得原本沿空气衔接管的轴向流动的空气，在穿过条形孔后，变成偏向径向流动，有利于空气朝向纳气罩的中心处汇聚，进而更多地穿过靠近纳气罩中心处的纳气孔，加快和双燃气与二级氢气的混合气体的混合速度，进一步提升混合效率和混合效果；

40、9、空气进气筒环周侧壁输送前端贯穿开设若干通气槽，使空气尽快流入空气进气筒与过渡连接筒之间的腔室，并与进入燃烧罩和衔接燃烧头之间的腔室内的空气连通汇聚，确保空气量充足，确保穿过条形孔的空气气压足够，避免气压过小而影响流速，确保后续穿过纳气孔的供双燃气与二级氢气的混合气体燃烧所需的空气量充足；

41、10、空气进气筒与过渡连接筒及过渡连接筒与燃烧罩，或空气进气筒与燃烧罩，均通过法兰可拆卸连接，拆装便捷，确保燃烧器的使用模式调节便捷。