一种直道型火焰锋面冷却结构制造技术

一种直道型火焰锋面冷却结构，包括平行设置的上管板和下管板，所述上管板和下管板之间设有通以冷却水的冷却组件，所述冷却组件包括垂直于气流方向设置的第一冷却组、设于第一冷却组的出气一侧的第二冷却组；所述第一冷却组包括排列成排的第一冷却管，该第一冷却管中设有用于通水的第一通孔，相邻两个第一冷却管之间形成直道型缝隙；所述第二冷却组包括排列成排的圆柱状冷却管，该圆柱状冷却管中设有用于通水的第二通孔，相邻两个圆柱状冷却管之间里留有空隙，所述圆柱状冷却管中心与直道型缝隙的出口对齐。本实用新型专利技术能有效降低火焰温度，显著减小有害气体的产生，同时气流稳定均匀，减少和避免回火和脱火现象。

【技术实现步骤摘要】
一种直道型火焰锋面冷却结构
本技术属于锅炉燃烧
，具体涉及一种直道型火焰锋面冷却结构。
技术介绍
蒸汽锅炉指的是把水加热到一定温度并生产高温蒸汽的工业锅炉，在工业生产中应用广泛；现有的蒸汽锅炉中一般使用天然气作为燃烧气体。天然气的主要成分是甲烷，在与空气混合燃烧过程中会因为火焰锋面温度过高而产生氮氧化物，造成环境污染。根据捷里道维奇的燃烧机理，当燃烧火焰锋面温度高于1500℃，就开始生成氮氧化物，且火焰锋面温度每升高100℃，氮氧化物的合成速度就增加6~7倍。因此控制火焰锋面温度是控制氮氧化物生成的关键因素。现有技术中，普遍采用富氧燃烧，贫、富燃料分级燃烧，烟气回流相结合的燃烧方式来抑制氮氧化物的生成，但这也带来众多负面效果：空燃比变大导致的锅炉效率下降、燃烧时的氧气比例下降导致的燃烧状况变坏等，且整体设备结构庞大、复杂，控制繁琐。针对以上问题，本技术进行了进一步的研究。
技术实现思路
针对以上现有技术中的不足，本技术提供了一种直道型火焰锋面冷却结构，结构简单，使用方便，能够有效降低火焰锋面温度，抑制氮氧化物的生产。为了解决上述技术问题，本技术通过下述技术方案得以解决。一种直道型火焰锋面冷却结构，包括平行设置的上管板和下管板，所述上管板和下管板之间设有通以冷却水的冷却组件，所述冷却组件包括垂直于气流方向设置的第一冷却组、设于第一冷却组的出气一侧的第二冷却组；所述第一冷却组包括排列成排的第一冷却管，该第一冷却管中设有用于通水的第一通孔，相邻两个第一冷却管之间形成直道型缝隙；所述第二冷却组包括排列成排的圆柱状冷却管，该圆柱状冷却管中设有用于通水的第二通孔，相邻两个圆柱状冷却管之间里留有空隙，所述圆柱状冷却管中心与直道型缝隙的出口对齐。本技术中，通过火焰燃烧位置设有第一冷却组和第二冷却组，第一冷却组和第二冷却组中设有供燃气通过的均匀空隙，使燃气能够均匀稳定燃烧，燃烧时火焰的温度被冷却组件中的冷却水吸收带走，冷却水从下往上流，能够显著降低和控制火焰的温度，减少氮氧化物的生成。同时本技术中燃气前进时通过直道型缝隙，保证稳定流动、均匀供给，有效控制燃烧中的回火故障；同时圆柱状冷却管中心与直道型缝隙的出口对齐，能够将流出的混合燃气打乱形成涡流，从而将每条缝隙流出的各不相干的可燃气体形成一个整体火焰，解决燃烧机的脱火问题。作为优选，所述圆柱状冷却管之间设有楔形导流件，该楔形导流件的小头朝向燃烧方向，使燃气燃烧均匀，减少回火和脱火现象。作为优选，所述第一通孔为圆柱状通孔或与第一冷却管的外轮廓匹配的通孔；所述第二通孔为圆柱状通孔，加工方便，热交换效果好。作为优选，所述第一冷却管为矩形柱结构或三棱柱结构，相邻的第一冷却管的平面侧壁之间形成直道型缝隙，保证稳定流动、均匀供给、减少回火故障。作为优选，所述第一冷却管的横截面为跑道形，且相邻的第一冷却管的平面侧壁之间形成直道型缝隙，保证稳定流动、均匀供给、减少回火故障。作为优选，所述冷却组件包括一排第一冷却组和一排第二冷却组。作为优选，所述冷却组件包括一排第一冷却组和两排第二冷却组，且两排第二冷却组中的圆柱状冷却管，错开设置，冷却火焰效果更好。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果：提供了一种直道型火焰锋面冷却结构，通过第一冷却管和圆柱状冷却管的排列设置，能够将火焰的热量通过冷凝水带走，有效降低火焰温度，减小有害气体的产生，同时气流稳定均匀，减少和避免回火和脱火现象。附图说明图1为本矩形柱结构的第一冷却管与一排第二冷却组的结构示意图。图2为图1中的侧视图。图3为矩形柱结构的第一冷却管的截面图一。图4为矩形柱结构的第一冷却管的截面图二。图5为跑道形截面的第一冷却管与一排第二冷却组的结构示意图。图6为跑道形截面的第一冷却管截面图一。图7为跑道形截面的第一冷却管截面图二。图8为三棱柱结构的第一冷却管与一排第二冷却组的结构示意图。图9为三棱柱结构的第一冷却管截面图一。图10为三棱柱结构的第一冷却管截面图二。图11为矩形柱结构的第一冷却管与两排第二冷却组的结构示意图。图12为跑道形截面的第一冷却管与两排第二冷却组的结构示意图。图13为三棱柱结构的第一冷却管与两排第二冷却组的结构示意图。具体实施方式下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述。参照图1至图10，本技术中涉及的直道型火焰锋面冷却结构，包括平行设置的上管板5和下管板6，所述上管板5和下管板6之间设有通以冷却水的冷却组件，所述冷却组件包括垂直于气流方向设置的第一冷却组、设于第一冷却组的出气一侧的第二冷却组；所述第一冷却组包括排列成排的第一冷却管1，该第一冷却管1中设有用于通水的第一通孔11，相邻两个第一冷却管1之间形成直道型缝隙13；所述第二冷却组包括排列成排的圆柱状冷却管2，该圆柱状冷却管2中设有用于通水的第二通孔21，相邻两个圆柱状冷却管2之间里留有空隙，所述圆柱状冷却管2的中心与直道型缝隙13的出口对齐。本实施方式中，所述圆柱状冷却管2之间设有楔形导流件3，该楔形导流件3的小头朝向燃烧方向；所述第一通孔11为圆柱状通孔或与第一冷却管1的外轮廓匹配的通孔；所述第二通孔21为圆柱状通孔。具体的，所述第一冷却管1为矩形柱结构或三棱柱结构，相邻的第一冷却管1的平面侧壁之间形成直道型缝隙13；或者，所述第一冷却管1的横截面为跑道形，且相邻的第一冷却管1的平面侧壁之间形成直道型缝隙13。以上实施方式中，所述冷却组件包括一排第一冷却组和一排第二冷却组。图11至图13所示，为本技术的另一组实施方式中的结构，其中所述冷却组件包括一排第一冷却组和两排第二冷却组，且两排第二冷却组中的圆柱状冷却管2错开设置。本技术中通过第一冷却组和第二冷却组的设置，同时控制第一冷却管1、圆柱状冷却管2及相互之间的距离，并且冷却水在管内由下向上流动，能够有效吸收火焰锋面4传递的热量，为火焰锋面4持续降温；装置内冷却水的流量随火焰强度的变化而调整，小负荷工况下，冷却水流速低，火焰锋面4温度不会过低导致熄灭；满负荷时，冷却水流速高，火焰锋面4温度维持在1500℃附近，减少有害气体的产生。同时本技术中，燃气前进时通过直道型缝隙13，保证稳定流动、均匀供给，有效控制燃烧中的回火故障；同时圆柱状冷却管2中心与直道型缝隙13的出口对齐，能够将流出的混合燃气打乱形成涡流，从而将每条缝隙流出的各不相干的可燃气体形成一个整体火焰，解决燃烧机的脱火问题。以上所述，本技术中通过第一冷却管和圆柱状冷却管的排列设置，能够将火焰的热量通过冷凝水带走，有效降低火焰温度，显著减小有害气体的产生，同时气流稳定均匀，减少和避免回火和脱火现象。本技术的保护范围包括但不限于以上实施方式，本技术的保护范围以权利要求书为准，任何对本技术做出的本领域的技术人员容易想到的替换、变形、改进均落入本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直道型火焰锋面冷却结构，包括平行设置的上管板（5）和下管板（6），所述上管板（5）和下管板（6）之间设有通以冷却水的冷却组件，其特征在于，所述冷却组件包括垂直于气流方向设置的第一冷却组、设于第一冷却组的出气一侧的第二冷却组；所述第一冷却组包括排列成排的第一冷却管（1），该第一冷却管（1）中设有用于通水的第一通孔（11），相邻两个第一冷却管（1）之间形成直道型缝隙（13）；所述第二冷却组包括排列成排的圆柱状冷却管（2），该圆柱状冷却管（2）中设有用于通水的第二通孔（21），相邻两个圆柱状冷却管（2）之间里留有空隙，所述圆柱状冷却管（2）的中心与直道型缝隙（13）的出口对齐。

【技术特征摘要】
1.一种直道型火焰锋面冷却结构，包括平行设置的上管板（5）和下管板（6），所述上管板（5）和下管板（6）之间设有通以冷却水的冷却组件，其特征在于，所述冷却组件包括垂直于气流方向设置的第一冷却组、设于第一冷却组的出气一侧的第二冷却组；所述第一冷却组包括排列成排的第一冷却管（1），该第一冷却管（1）中设有用于通水的第一通孔（11），相邻两个第一冷却管（1）之间形成直道型缝隙（13）；所述第二冷却组包括排列成排的圆柱状冷却管（2），该圆柱状冷却管（2）中设有用于通水的第二通孔（21），相邻两个圆柱状冷却管（2）之间里留有空隙，所述圆柱状冷却管（2）的中心与直道型缝隙（13）的出口对齐。2.根据权利要求1所述的一种直道型火焰锋面冷却结构，其特征在于，所述圆柱状冷却管（2）之间设有楔形导流件（3），该楔形导流件（3）的小头朝向燃烧方向。3.根据权利要求1所述的一种直...

【专利技术属性】
技术研发人员：王永强，沈炳元，黄观炼，
申请(专利权)人：力聚热力设备科技有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江,33