燃气短火焰高温工业燃烧器.pdf

1、(10)申请公布号 CN 103115360 A(43)申请公布日 2013.05.22CN103115360A*CN103115360A*(21)申请号 201310070117.2(22)申请日 2013.03.06F23D 14/24(2006.01)F23D 14/46(2006.01)(71)申请人上海诺地乐通用设备制造有限公司地址 201821 上海市嘉定区菊园工业开发区漳浦路155号(72)发明人张劲戈(74)专利代理机构上海东亚专利商标代理有限公司 31208代理人董梅(54) 发明名称燃气短火焰高温工业燃烧器(57) 摘要一种燃气短火焰高温工业燃烧器，广泛用于工业加热、焚烧等

2、，在燃烧器本体上设置包括带燃气接口和燃气孔的燃气气室、带空气接口和空气孔的空气气室以及连接气流主通道的烧嘴砖，各部件由前至后依序为燃气气室、空气气室经气流主通道至烧嘴砖，至少部份气流主通道为被所述的燃气气室和空气气室的环状包围部，燃气由燃气接口进入燃气气室，经燃气孔环状进入气流主通道，而空气由空气接口进入空气气室，经空气孔旋流进入气流主通道，燃气、空气在气流主通道内混合燃烧，火焰从烧嘴砖喷出。它属于一种扩散式燃烧器，可适应不同种类的燃气，特别是低热值燃气。燃烧器内旋转的空气流，使燃气空气在燃烧器主通道内充分混合，缩短了火焰长度，提高了燃烧温度，且不会发生脱火、回火现象，实现燃气稳定、完全地燃烧

3、，减少一氧化碳、氮氧化物等污染物的排放。(51)Int.Cl.权利要求书1页 说明书3页 附图3页(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请权利要求书1页 说明书3页 附图3页(10)申请公布号 CN 103115360 ACN 103115360 A1/1页21.一种燃气短火焰高温工业燃烧器，在燃烧器本体上设置包括带燃气接口（1）和燃气孔(5)的燃气气室(3)、带空气接口(2)和空气孔(6)的空气气室(4)以及连接气流主通道(8)的烧嘴砖(7)，其特征在于：各部件由前至后依序为燃气气室(3)、空气气室(4)经气流主通道(8)至烧嘴砖(7)，至少部份气流主通道(8)为被所述的燃气

4、气室(3)和空气气室(4)的环状包围部，燃气由燃气接口(1)进入燃气气室(3)，经燃气孔(5)环状进入气流主通道(8)，而空气由空气接口(2)进入空气气室(4)，经空气孔(6)旋流进入气流主通道(8)，燃气、空气在气流主通道(8)内混合燃烧，火焰从烧嘴砖(7)喷出。2.根据权利要求1所述的燃气短火焰高温工业燃烧器，其特征在于：所述的环状包围部为气流主通道的中间段(14)，由中间段(14)至燃气气室(3)外壁为燃气段(12)；由中间段(14)至空气气室(4)外壁为空气段(13)。3.根据权利要求2所述的燃气短火焰高温工业燃烧器，其特征是：在所述的中间段(14)上，燃气气室(3)处设有环状排列的燃

5、气孔(5)，空气气室(4)处设有切向排列的空气孔(6)。4.根据权利要求2所述的燃气短火焰高温工业燃烧器，其特征是：在燃气段(12)的端面开孔，安装点火器(9)、火焰探测器(10)和观火镜(11)。5.根据权利要求1所述的燃气短火焰高温工业燃烧器，其特征是：所述的燃烧器本体为铸铁材料，所述的烧嘴砖(7)通过烧嘴支架（15）与采用铸铁材料的燃烧器本体连接。权 利 要 求 书CN 103115360 A1/3页3燃气短火焰高温工业燃烧器技术领域0001 本发明燃气短火焰高温工业燃烧器，涉及一种燃气燃烧装置的改进，可广泛应用于工业加热器、焚烧炉上。 背景技术0002 燃气工业燃烧器可分为扩散式和预混

6、式两种，其中，扩散式燃烧器一般多采用燃气在一定压力下进入管内，经火孔逸出后从周围空气中获得氧气而燃烧，形成扩散火焰。根据加热工艺的需要，如：自然引风式扩散燃烧器可做成直管式扩散燃烧器、排管式扩散燃烧器和涡卷式扩散燃烧器，燃气与空气进气管同心布置，这类燃烧器结构简单、制造方便；且燃烧稳定，不会回火且点火容易、调节方便；不需要鼓风，无动力消耗，但是，燃烧热强度低、火焰长、需要大的燃烧室；易产生不完全燃烧，甚至冒黑烟，因此，为使燃烧完全，必须供给过量的空气，造成燃烧温度低、排烟热损失大。扩散式燃烧器适用于温度要求不高、火焰稳定但加热温度均匀的场合。如热水器等。又如鼓风式扩散燃烧器燃气燃烧所需的全部空

7、气均由鼓风机一次供给，但燃烧前燃气和空气并不能实现预混。0003 预混式燃烧器是在燃烧前燃气和空气进行预混，使燃烧强度高，火焰短，但结构复杂，由于结构所限，造成燃烧器燃气种类的适应性不强、负荷调节比较小等缺点。然而，燃烧强度和火焰长度均与燃气和空气的混合强度正相关。 发明内容0004 本发明的目的是提供一种燃气短火焰高温工业燃烧器，可以适应不同种类的燃气，特别是低热值燃气，扩大负荷调节范围，提高燃烧稳定性。0005 本发明目的可通过下述技术方案实现：一种燃气短火焰高温工业燃烧器，在燃烧器本体上设置包括带燃气接口和燃气孔的燃气气室、带空气接口和空气孔的空气气室以及连接气流主通道的烧嘴砖，其中：各

8、部件由前至后依序为燃气气室、空气气室经气流主通道至烧嘴砖，至少部份气流主通道为被所述的燃气气室和空气气室的环状包围部，燃气由燃气接口进入燃气气室，经燃气孔环状进入气流主通道，而空气由空气接口进入空气气室，经空气孔进入气流主通道，燃气、空气在气流主通道内混合燃烧，火焰从烧嘴砖喷出。0006 燃烧器内旋转的空气流，使燃气空气在燃烧器主通道内充分混合，缩短了火焰长度，提高了燃烧温度，且不会发生脱火、回火现象，实现燃气稳定、完全地燃烧，减少一氧化碳、氮氧化物等污染物的排放。0007 本发明的燃气管与燃气环型气室相连，燃气、空气前后分别从气流主通道周边环状进气，使燃气和空气混合充分，可以适应不同种类的燃

9、气，特别是低热值燃气，扩大负荷调节范围，提高燃烧稳定性。燃气气室和空气气室中的气流有冷却燃烧器的作用，可降低燃烧器外部的温度。0008 在上述方案基础上，所述的环状包围部为气流主通道的中间段，由中间段至燃气气室外壁为燃气段；由中间段至空气气室外壁为空气段。即由中间段和燃气段组合形成燃说 明 书CN 103115360 A2/3页4气气室；由中间段和空气段组合形成空气气室。0009 在上述方案基础上，在所述的中间段上，燃气气室处设有环状排列的燃气孔，燃气管连接环形燃气气室，使燃气经均匀分布的燃气孔进入燃烧器气流主通道；空气气室处设有切向排列的空气孔，空气管与空气环型气室相连，空气经均匀布置的切向

10、孔进入燃烧器主通道，形成空气旋流。本发明将燃气分成很多细小流束射入空气流中，并采用空气旋流，使空气旋流与燃气流强力混合燃烧，旋流可使高温烟气发生回流，使燃烧稳定，避免发生脱火的现象。0010 在上述方案基础上，在燃气段的端面开孔，安装点火器、火焰探测器和观火镜。将点火器、火焰探测器和观火镜安装在燃烧器燃气进气侧端部，这里的燃气浓度受空气量大小的影响较小，可提高点火成功率。0011 在上述方案基础上，所述的燃烧器本体为铸铁材料，所述的烧嘴砖通过烧嘴支架与采用铸铁材料的燃烧器本体连接，而所述的烧嘴砖采用与燃烧器本体的铸铁材料所不同的耐火材料。燃烧器本体采用铸铁制造，可利用余热预热空气和燃气，提高燃

11、烧温度，提高能源利用率。而燃烧器的主燃烧区域采用耐火的烧嘴砖结构，既可提高燃烧器寿命，又可改善燃烧稳定性。0012 本发明的优点是：燃烧性能不受燃气种类的影响，特别适应低热值燃气，环形边缘供气可提高混合强度，缩短火焰的长度，点火的成功率和可靠性高，燃烧负荷调节比大，可实现不同过剩空气系数下的稳定燃烧。在燃烧主气流通道内形成烟气回流区，避免发生脱火，避免因火焰太长接触到冷表面而产生不完全燃烧的现象，烧嘴砖采用与本体的铸铁材料所不同的耐火材料，适应极高的火焰出口温度。0013 下面结合附图详细说明实施例。附图说明0014 图1是本发明的主视结构示意图；图2是本发明的右视结构示意图；图3是图1的A-

12、A剖面示意图；图中标号说明：1燃气接口； 3燃气气室； 5燃气孔；2空气接口； 4空气气室； 6空气孔； 7烧嘴砖； 8气流主通道；9点火器； 10火焰探测器； 11观火镜；12燃气段； 13空气段； 14中间段；15烧嘴支架。具体实施方式0015 如图1本发明的主视结构示意图、图2本发明的右视结构示意图和图3是图1的A-A剖面示意图所示：一种燃气短火焰高温工业燃烧器，在燃烧器本体上设置包括带燃气接口1和燃气孔5的燃气气室3、带空气接口2和空气孔6的空气气室4以及连接气流主通道8的烧嘴砖7，说 明 书CN 103115360 A3/3页5其中：各部件由前至后依序为燃气气室3、空气气室4经气流主

13、通道8至烧嘴砖7，有部份气流主通道8为被所述的燃气气室3和空气气室4的环状包围部，燃气由燃气接口1进入燃气气室3，经燃气孔5环状进入气流主通道8，而空气由空气接口2进入空气气室4，经空气孔6进入气流主通道8，燃气、空气在气流主通道8内混合燃烧，火焰从烧嘴砖7喷出。燃气气室和空气气室中的气流有冷却燃烧器的作用，可降低燃烧器外部的温度。0016 所述的环状包围部为气流主通道的中间段14，由中间段14至燃气气室3的外壁为燃气段12；由中间段14至空气气室4外壁为空气段13。0017 在上述的中间段14上，燃气气室3处设有环状排列的燃气孔5，空气气室4处设有切向排列的空气孔6。0018 由中间段14和

14、燃气段12组合形成燃气气室3，并在中间段14上打孔形成燃气孔5；由中间段14和空气段13组合形成空气气室4，并在中间段14上打切向孔形成空气孔6。0019 燃气管经燃气接口1与环型燃气气室3相连，燃气经均匀分布的燃气孔5进入燃烧器主通道；空气管经空气接口2与环型空气气室4相连，空气经均匀布置的切向空气孔6进入燃烧器主通道，形成空气旋流。空气旋流与燃气流混合燃烧，旋流可使高温烟气发生回流，使燃烧稳定，不会发生脱火现象。0020 在燃气段12的端面开孔，安装点火器9、火焰探测器10和观火镜11。点火器9、火焰探测器10和观火镜11安装在燃烧器燃气进气侧端部，因燃气浓度受空气量大小的影响较小，可提高

15、点火成功率。0021 所述的燃烧器本体为铸铁材料，所述的烧嘴砖7通过烧嘴支架15与采用与铸铁材料的燃烧器本体连接。燃烧器采用铸铁制造，可利用余热预热空气和燃气，提高燃烧温度，提高能源利用率。燃烧器主燃烧区域采用耐火的烧嘴砖7结构，既可提高燃烧器寿命，又可改善燃烧稳定性。0022 本发明中，烧嘴支架15同时也是燃烧器的固定板。0023 本发明燃烧器内旋转的空气流，使燃气空气在燃烧器主通道内充分混合，缩短了火焰长度，提高了燃烧温度，且不会发生脱火、回火现象，实现燃气稳定、完全地燃烧，减少一氧化碳、氮氧化物等污染物的排放。 说 明 书CN 103115360 A1/3页6图1说 明 书 附 图CN 103115360 A2/3页7图2说 明 书 附 图CN 103115360 A3/3页8图3说 明 书 附 图CN 103115360 A