风冷式表面燃烧低氮燃烧器、具有其的锅炉及其使用方法技术

本发明专利技术涉及风冷式表面燃烧低氮燃烧器、具有其的锅炉及其使用方法，包括混合箱、集风筒，集风筒的一端设置于混合箱的空腔内，混合箱的箱体上设置有助燃风进风口和天然气进风口，天然气进风口上设置有弯折状的燃气中心管；集风筒内设置有混合管组件，混合管组件的外部套设有表面燃烧冷却管；经过混合管流出的混合风经封头底部与混合管之间的间隙流出后再由表面燃烧冷却管之间的缝隙流出，连同由冷却风出口流出的小部分助燃风一并与点火枪配合燃烧。其具有其的锅炉及其使用方法，其具有结构设计合理、操作及使用方便、有效降低工人的劳动强度、提高作业效率、运行安全稳定可靠、自动化程度高、维护成本较低等优点。

Air cooled surface burning low nitrogen burner, boiler and its using method thereof

The invention relates to a low nitrogen burner with air cooling type surface combustion, a boiler with its use and its use method, including a mixing box and a air collector. One end of the air collector is set in the cavity of the mixed box, and a combustion air inlet and a natural gas inlet port are arranged on the box box, and the natural gas inlet is set with a curved gas in the air inlet. The inner sleeve of the mixed pipe assembly is equipped with a surface combustion cooling tube, and the mixture flow through the mixing pipe flows through the gap between the bottom of the head and the mixing tube and then flows out of the gap between the surface combustion cooling tube and the small part of the combustion air flow out of the cooling air outlet. Burn with a point firearm. It has its boiler and its use method, which has the advantages of reasonable structure design, convenient operation and use, effective reduction of workers' labor intensity, improvement of operation efficiency, safe and stable operation, high automation and low maintenance cost.

【技术实现步骤摘要】
风冷式表面燃烧低氮燃烧器、具有其的锅炉及其使用方法
本专利技术涉及锅炉、窑炉燃烧器
，尤其涉及风冷式表面燃烧低氮燃烧器、具有其的锅炉及其使用方法。
技术介绍
随着我国环境保护及空气污染治理力度的加大，国内燃油燃气锅炉燃烧器改造也势在必行。近年来国内外诸多厂家围绕低氮环保、节能增效的宗旨，加大资金技术的投入，对传统燃烧器进行改进升级。但是，市场中大部分燃烧器普遍存在燃烧不充分、氮氧化物超标工效较低等缺点。燃烧器在燃烧运行过程中产生的氮氧化物废气，是燃气燃烧器产生的主要废气，它对大气环境有着较大的影响。目前，常用的低氮燃烧器降低产生氮氧化物的方法主要是通过加大助燃风流量、回流烟气再循环加入到助燃风里的方法，来稀释助燃风中氧气的比例，降低燃烧温度，从而降低氮氧化物的产生。此种方法虽然在一定程度上降低了氮氧化物的产生，但是因助燃风温度比较低，特别是在冬天，加大量的低温助燃风会得不到充分的燃烧，未燃烧的助燃风会带走炉膛的热量，造成热能的损失，降低了燃烧效率。因此，需要提出改进的燃气燃烧器的技术方案，能在产生极低的氮氧化物的同时，提高燃气的燃烧效率，获得更好的节能环保的效果。
技术实现思路
针对现有技术中低氮燃烧器存在的上述不足，本专利技术的目的在于：提供一种风冷式表面燃烧低氮燃烧器、具有其的锅炉及其使用方法，其具有结构设计合理、操作及使用方便、有效降低工人的劳动强度、提高作业效率、运行安全稳定可靠、自动化程度高、维护成本较低等优点。为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案实现：一种风冷式表面燃烧低氮燃烧器，所述风冷式表面燃烧低氮燃烧器包括混合箱、集风筒，所述混合箱的一侧固定连接有封盖，集风筒的一端设置于混合箱的空腔内，所述混合箱的箱体上设置有助燃风进风口和天然气进风口，所述天然气进风口上设置有弯折状的燃气中心管；所述燃气中心管包括水平管部和竖直管部，所述水平管部的一端封闭，另一端与竖直管部相连通，所述水平管部设置于集风筒内，所述水平管部靠近集风筒的端头部的壁外周面上连通有若干个燃气喷头；所述集风筒内设置有混合管组件，所述混合管组件包括与燃气喷头数量相同且位置相对应的混合管，每个燃气喷头对应设置在每个混合管的进气口中；混合管组的一端设置在集风筒内，另一端伸出集风筒外，混合管组的外部套设有表面燃烧冷却管；所述表面燃烧冷却管的一端设置有与混合箱连通的冷却风入口，另一端设置有冷却风出口；表面燃烧冷却管一侧设置有封头；所述封头的底部与混合管留有间隙；助燃风经过助燃风进风口大部分助燃风流至集风筒内与天然气混合后进入混合管，小部分助燃风经冷却风入口流至冷却风出口；所述集风筒的外壁上还设置有点火器，点火枪上连接有点火电极，经过混合管流出的混合风经封头底部与混合管之间的间隙流出后再由表面燃烧冷却管之间的缝隙流出，连同由冷却风出口流出的小部分助燃风一并与点火枪配合燃烧。作为上述方案的进一步优化，所述封板与混合箱的连接处设置有密封垫圈，所述封板上还设置有固定把手；所述混合箱为筒体或者柱体，所述集风筒为圆柱筒体；所述助燃风进风口和天然气进风口均设置有连接法兰；所述混合箱与集风筒的连接处还设置有安装法兰。作为上述方案的进一步优化，所述混合管与集风筒的轴线相平行，且沿着集风筒的横截面均匀布设；所述混合管的管壁上设置有螺旋状混合片，所述螺旋转混合片与混合管一体成型设置。作为上述方案的进一步优化，所述点火枪上还设置有外部火检探针；所述混合管内还设置有内部火检探针，所述封盖上还设置有观火镜。作为上述方案的进一步优化，所述天然气、助燃风的进气量比值为：1:(10-12)，所述天然气的进气压为0.5-0.6MPa，所述助燃风的进气压为10KPa。一种锅炉，所述锅炉为蒸汽锅炉、热水锅炉或者工业窑炉，所述锅炉采用上述风冷式表面燃烧低氮燃烧器，所述风冷式表面燃烧低氮燃烧器通过所述安装法兰固定设置在所述锅炉上。作为上述方案的进一步优化，所述锅炉还包括自动控制系统，自动控制系统与风冷式表面燃烧低氮燃烧器控制连接；所述自动控制系统包括设置在天然气进风口处的天然气流量传感器、设置在助燃风送风道上的助燃风流量传感器、设置在点火枪前端锅炉内的燃烧温度传感器、设置在锅炉排烟口的氮氧化物浓度检测器，还包括可编程控制器，所述天然气流量传感器、助燃风流量传感器、燃烧温度传感器、氮氧化物浓度检测器、内部火检探针、外部火检探针均与可编程控制器电性连接，分别用于检测实时天然气气体流量、实时锅炉回烟流量、实时助燃风流量、实时燃烧温度值、实时氮氧化物排放浓度值、内部燃烧火焰情况和外部火焰燃烧情况并将检测到的响应值发送至可编程控制器中，控制器将接收到的相应值经数据转换后与预设的相应值进行比较，根据比较的结果控制调节天然气进气量、助燃风进气量。作为上述方案的进一步优化，所述自动控制系统还包括与可编程控制器相连接的显示器、无线收发器，所述显示器与所述天然气流量传感器、助燃风流量传感器、燃烧温度传感器、氮氧化物浓度检测器、内部火检探针、外部火检探针相连接，用于显示实时天然气气体流量、实时锅炉回烟流量、实时助燃风流量、实时燃烧温度值、实时氮氧化物排放浓度值、内部和外部燃烧火焰情况；所述无线收发器包括无线接收器、无线网络模块、无线发射器，所述无线接收器与无线发射器通过所述无线网络模块与远程监控中心或者智能终端通信连接。作为上述方案的进一步优化，所述智能终端包括手机、PAD或者笔记本电脑，所述无线网络模块包括2G、3G、4G或者wifi网络。本专利技术上述锅炉的使用方法包括如下步骤：1)固定安装：通过安装螺栓将风冷式表面燃烧低氮燃烧器上安装法兰安装在锅炉上；连接天然气进风口、点火燃气接口处的进风管道；2)开机：设定点火枪至运行档位，助燃风的送风道上的送风机处于低档位运行；开启点火器的燃气管路，启动点火按钮，点火电极打火，点火枪着火；3)主火点燃：点火枪点火且平稳运行1-2分钟后，助燃风的送风道上的送风机频率提高，同时开启天燃气管路，天燃气经过天燃气进气口进入集风筒内的燃气喷头内并排出；助燃风经过助燃风进风口大部分助燃风流至集风筒内与燃气喷头排出的天然气初步混合后进入混合管，小部分助燃风经冷却风入口流至冷却风出口；进入混合管内的天然气与助燃风再次经过混合管内的混合片再次混合后充满混合管与表面燃烧冷却管之间的空腔，当达到一定的压力后，混合气体通过表面燃烧冷却管之间的细长缝隙溢出，当遇到点火枪的火焰后而燃烧，由于表面燃烧冷却管圆周均匀分布，所以主火火焰会均匀附着在表面燃烧冷却管圆周上；上述小部分助燃风会从表面燃烧冷却管的冷却风出口流出，带走一部分表面燃烧所产生的热量，降低表面燃烧火焰根部温度，减少氮氧化物的产生，外部火检探针检测到主火火焰，主火点燃成功，点火枪自动火焰切断；4)自动控制：在可编程控制器的操作面板上点击熄火按钮，可编程控制器自动关闭各个气路上的电磁阀，并进行炉膛吹扫运行后停止助燃风机的运行，实现了正常停车；当燃烧器正常点火启动5秒后，外部火检探针没有检测到主火火焰，可编程控制器自动关闭各个气路上电磁阀，并进行炉膛吹扫运行后停止助燃风机的运行，实现了紧急停车；内部火检探针检测到混合管与表面燃烧散热管之间有火焰燃烧时，可编程控制器自动关闭各个气路上电磁阀，并进行炉膛吹扫运行后停止助燃风机的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种风冷式表面燃烧低氮燃烧器，其特征在于：所述风冷式表面燃烧低氮燃烧器包括混合箱(1)、集风筒(2)，所述混合箱的一侧固定连接有封盖(3)，集风筒的一端设置于混合箱的空腔内，所述混合箱的箱体上设置有助燃风进风口(4)和天然气进风口(5)，所述天然气进风口上设置有弯折状的燃气中心管(6)；所述燃气中心管包括水平管部(6‑1)和竖直管部(6‑2)，所述水平管部的一端封闭，另一端与竖直管部相连通，所述水平管部设置于集风筒内，所述水平管部靠近集风筒的端头部的壁外周面上连通有若干个燃气喷头(7)；所述集风筒内设置有混合管组件，所述混合管组件包括与燃气喷头数量相同且位置相对应的混合管，每个燃气喷头对应设置在每个混合管的进气口中；混合管组的一端设置在集风筒内，另一端伸出集风筒外，混合管组的外部套设有表面燃烧冷却管(8)；所述表面燃烧冷却管的一端设置有与混合箱连通的冷却风入口(9)，另一端设置有冷却风出口(10)；表面燃烧冷却管一侧设置有封头(11)；所述封头的底部与混合管留有间隙；助燃风经过助燃风进风口大部分助燃风流至集风筒内与天然气混合后进入混合管(19)，小部分助燃风经冷却风入口流至冷却风出口；所述集风筒的外壁上还设置有点火器(12)，点火枪上连接有点火电极(13)，经过混合管流出的混合风经封头底部与混合管之间的间隙流出后再由表面燃烧冷却管之间的缝隙流出，连同由冷却风出口流出的小部分助燃风一并与点火枪配合燃烧。...

【技术特征摘要】
1.一种风冷式表面燃烧低氮燃烧器，其特征在于：所述风冷式表面燃烧低氮燃烧器包括混合箱(1)、集风筒(2)，所述混合箱的一侧固定连接有封盖(3)，集风筒的一端设置于混合箱的空腔内，所述混合箱的箱体上设置有助燃风进风口(4)和天然气进风口(5)，所述天然气进风口上设置有弯折状的燃气中心管(6)；所述燃气中心管包括水平管部(6-1)和竖直管部(6-2)，所述水平管部的一端封闭，另一端与竖直管部相连通，所述水平管部设置于集风筒内，所述水平管部靠近集风筒的端头部的壁外周面上连通有若干个燃气喷头(7)；所述集风筒内设置有混合管组件，所述混合管组件包括与燃气喷头数量相同且位置相对应的混合管，每个燃气喷头对应设置在每个混合管的进气口中；混合管组的一端设置在集风筒内，另一端伸出集风筒外，混合管组的外部套设有表面燃烧冷却管(8)；所述表面燃烧冷却管的一端设置有与混合箱连通的冷却风入口(9)，另一端设置有冷却风出口(10)；表面燃烧冷却管一侧设置有封头(11)；所述封头的底部与混合管留有间隙；助燃风经过助燃风进风口大部分助燃风流至集风筒内与天然气混合后进入混合管(19)，小部分助燃风经冷却风入口流至冷却风出口；所述集风筒的外壁上还设置有点火器(12)，点火枪上连接有点火电极(13)，经过混合管流出的混合风经封头底部与混合管之间的间隙流出后再由表面燃烧冷却管之间的缝隙流出，连同由冷却风出口流出的小部分助燃风一并与点火枪配合燃烧。2.根据权利要求1所述的一种风冷式表面燃烧低氮燃烧器，其特征在于：所述封板与混合箱的连接处设置有密封垫圈，所述封板上还设置有固定把手；所述混合箱为筒体或者柱体，所述集风筒为圆柱筒体；所述助燃风进风口和天然气进风口均设置有连接法兰；所述混合箱与集风筒的连接处还设置有安装法兰(14)。3.根据权利要求2所述的一种风冷式表面燃烧低氮燃烧器，其特征在于：所述混合管与集风筒的轴线相平行，且沿着集风筒的横截面均匀布设；所述混合管的管壁上设置有螺旋状混合片(15)，所述螺旋转混合片与混合管一体成型设置。4.根据权利要求3所述的一种风冷式表面燃烧低氮燃烧器，其特征在于：所述点火枪上还设置有外部火检探针(16)；所述混合管内还设置有内部火检探针(17)，所述封盖上还设置有观火镜(18)。5.根据权利要求4所述的一种风冷式表面燃烧低氮燃烧器，其特征在于：所述天然气、助燃风的进气量比值为：1:(10-12)，所述天然气的进气压为0.5-0.6MPa，所述助燃风的进气压为10KPa。6.一种锅炉，所述锅炉为蒸汽锅炉、热水锅炉或者工业窑炉，其特征在于：所述锅炉采用上述权利要求5所述的一种风冷式表面燃烧低氮燃烧器，所述风冷式表面燃烧低氮燃烧器通过所述安装法兰固定设置在所述锅炉上。7.根据权利要求6所述的锅炉，其特征在于：所述锅炉还包括自动控制系统，自动控制系统与风冷式表面燃烧低氮燃烧器控制连接；所述自动控制系统包括设置在天然气进风口处的天然气流量传感器、设置在助燃风送风道上的助燃风流量传感器、设置在点火枪前端锅炉内的燃烧温度传感器、设置在锅炉排烟口的氮氧化物浓度检测器，还包括可编程控制器，所述天然气流量传感器、助燃风流量传感器、燃烧温度传感器、氮氧化物浓度检测器、内部火检探针、外部火检探针均与可编程...

【专利技术属性】
技术研发人员：王立臣，
申请(专利权)人：王研，
类型：发明
国别省市：北京,11