一种低NOx自身预热式高速烧嘴制造技术

本实用新型专利技术涉及一种低NOx自身预热式高速烧嘴，属于烧嘴领域。该烧嘴改变了点火燃烧室的结构形式，对应形成了外侧空气通道、内侧空气通道、次级空气通道以及一级空气喷口，主燃气的喷出位置位于点火燃烧室缩口段的前半部分。结构上实现了点火燃气回路和主燃气回路的独立设置，其中点火燃气回路只做中低温下点火使用，使得该烧嘴具有“点火用燃气”和“主燃气”流量比例调节的功能。点火用燃气的输入比例小，故可以大幅度降低点火燃烧室内的绝热燃烧强度，从而实现NOx的控制；大比例的主燃气输出位置处于点火燃烧室缩口段的前半部分，既能有效确保中低温下燃气被稳定点燃，又能确保高温下燃气不在点火燃烧室内燃烧。

【技术实现步骤摘要】
一种低NOx自身预热式高速烧嘴
本技术属于烧嘴领域，具体涉及一种低NOx自身预热式高速烧嘴。
技术介绍
自身预热式高速烧嘴在冶金热处理炉上有较广泛的应用。这类烧嘴为了产生高速火焰，通常在较小的空间内产生较大强度的燃烧反应以使气体急剧升温和体积膨胀，从而实现火焰的高速喷出，但小空间的高强度燃烧反应通常具有相对较高的NOx排放值。
技术实现思路
有鉴于此，本技术的目的在于提供一种低NOx自身预热式高速烧嘴，该烧嘴在中低温条件下可以大幅减少小空间内的大强度燃烧，从而在确保高速火焰温度的前提下，实现NOx排放的有效控制；而在高温条件下则完全避免小空间内的燃烧，实现NOx的超低排放。为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：一种低NOx自身预热式高速烧嘴，包括由内至外依次设置的主燃气通道、点火燃气通道、空气通道以及排烟通道；其中点火燃气通道的出口端设有点火燃气喷头，主燃气通道插装在点火燃气通道内且主燃气通道的燃气出口端头伸出点火燃气喷头外一段距离，空气通道与排烟通道之间沿轴向绕设有将空气通道与排烟通道分隔开的预热器，预热器的尾端侧设有朝燃气喷出方向收口的导流板；空气通道内设有自动点火器、点火空气分配盘以及隔板，其中点火空气分配盘设置在点火燃气喷头的前方；隔板包围在点火空气分配盘以及点火燃气喷头外侧以在空气通道的出口端头处分隔形成点火燃烧室；隔板上具有朝燃气喷出方向逐渐收口的缩口段，主燃气通道的燃气出口端头面伸至隔板的缩口段处；隔板的内壁面与点火空气分配盘的外周面间隔设置以形成流通空气的次级空气通道，隔板的外壁面与预热器以及其上的导流板的内壁面间隔设置以形成流通空气的外侧空气通道。进一步，隔板的缩口段为圆台式结构，其上的母线与轴线间的夹角α为30°～90°；隔板的缩口段长度为L，主燃气通道的燃气出口端头面伸入进缩口段的长度为D，两者间满足：0≤D≤0.5L。进一步，将点火燃气喷头的外周面与隔板的内壁面间间隙记做内侧空气通道，在同一截面上，内侧空气通道的有效面积与外侧空气通道的有效面积之比为1:2～1:1。进一步，点火燃气喷头上绕周向至少均布有三个点火燃气喷口，各点火燃气喷口的轴线与点火燃气通道轴线间的夹角β为45°～90°。进一步，点火空气分配盘设置在点火燃气通道的外周面上或是点火燃气喷头的外周上；点火空气分配盘上绕周向至少均匀设有三个点火空气喷口。进一步，点火空气分配盘上点火空气喷口的有效面积与次级空气通道的截面积之比为1:2～2:1。进一步，点火燃气通道的入口端设有点火燃气自动阀，主燃气通道的入口端设有主燃气自动阀，点火燃气自动阀与主燃气自动阀的入口端并联在燃气管道上。进一步，空气通道内还设有火焰检测器。本技术的有益效果在于：结构上实现了点火燃气回路和主燃气回路的独立设置，其中点火燃气回路只做中低温下点火使用，该部分燃气输入比例小，且无需针对该部分燃气进行分级，不仅简化了控制结构，还使得该烧嘴具有“点火用燃气”和“主燃气”流量比例调节的功能。点火燃气回路可作为点火源，依靠点火源的点火作用，中低温条件下烧嘴处于燃气分级燃烧的低NOx模式，此时点火燃烧室内燃烧量较少，大幅减少了小空间内的大强度燃烧，在确保高速火焰温度的前提下，实现了NOx排放的有效控制。高温条件下关闭点火用燃气，则完全避免小空间内的燃烧，NOx产生的主要源头消失，实现了NOx的超低排放。本技术的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本技术的实践中得到教导。本技术的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。附图说明为了使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本技术作优选的详细描述，其中：图1为低NOx自身预热式高速烧嘴的结构示意图；图2为图1的俯视剖面图；图3为图1的局部放大图；图4为图3的气体流动示意图；图5为图3的M-M向剖视图。附图标记：主燃气通道1、点火燃气通道2、空气通道3、排烟通道4、点火燃气喷头5、预热器6、导流板7、自动点火器8、点火空气分配盘9、隔板10、点火燃烧室11、主燃烧空间12、火焰检测器13、燃气管道14；缩口段1001、圆柱段1002、圆柱段1003、主燃气自动阀101、点火燃气自动阀201、点火燃气喷口501、点火空气喷口901；外侧空气通道H1、内侧空气通道H2、次级空气通道H3、一级空气喷口K1。具体实施方式以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本技术的限制；为了更好地说明本技术的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。本技术实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，仅是为了便于描述本技术和简化描述，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本技术的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。请参阅图1～图5，为一种低NOx自身预热式高速烧嘴，包括由内至外依次设置的主燃气通道1、点火燃气通道2、空气通道3以及排烟通道4；其中点火燃气通道2的出口端设有点火燃气喷头5，主燃气通道1插装在点火燃气通道2内且主燃气通道1的燃气出口端头伸出点火燃气喷头2外一段距离。空气通道3与排烟通道4之间沿轴向绕设有将空气通道3与排烟通道4分隔开的预热器6，预热器6的尾端侧设有朝燃气喷出方向收口的导流板7。空气通道3内设有自动点火器8、点火空气分配盘9以及隔板10，其中点火空气分配盘9设置在点火燃气喷头5的前方；隔板10包围在点火空气分配盘9以及点火燃气喷头5外侧以在空气通道3的出口端头处分隔形成点火燃烧室11。隔板10上具有朝燃气喷出方向逐渐收口的缩口段1001，主燃气通道1的燃气出口端头面伸至隔板的缩口段1001处。隔板10的内壁面与点火空气分配盘的外周面间隔设置以形成流通空气的次级空气通道H3，隔板10的外壁面与预热器以及其上的导流本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种低NOx自身预热式高速烧嘴，包括由内至外依次设置的主燃气通道、点火燃气通道、空气通道以及排烟通道；其中点火燃气通道的出口端设有点火燃气喷头，主燃气通道插装在点火燃气通道内且主燃气通道的燃气出口端头伸出点火燃气喷头外一段距离，空气通道与排烟通道之间沿轴向绕设有将空气通道与排烟通道分隔开的预热器，预热器的尾端侧设有朝燃气喷出方向收口的导流板；空气通道内设有自动点火器、点火空气分配盘以及隔板，其中点火空气分配盘设置在点火燃气喷头的前方；其特征在于：隔板包围在点火空气分配盘以及点火燃气喷头外侧以在空气通道的出口端头处分隔形成点火燃烧室；隔板上具有朝燃气喷出方向逐渐收口的缩口段，主燃气通道的燃气出口端头面伸至隔板的缩口段处；隔板的内壁面与点火空气分配盘的外周面间隔设置以形成流通空气的次级空气通道，隔板的外壁面与预热器以及其上的导流板的内壁面间隔设置以形成流通空气的外侧空气通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种低NOx自身预热式高速烧嘴，包括由内至外依次设置的主燃气通道、点火燃气通道、空气通道以及排烟通道；其中点火燃气通道的出口端设有点火燃气喷头，主燃气通道插装在点火燃气通道内且主燃气通道的燃气出口端头伸出点火燃气喷头外一段距离，空气通道与排烟通道之间沿轴向绕设有将空气通道与排烟通道分隔开的预热器，预热器的尾端侧设有朝燃气喷出方向收口的导流板；空气通道内设有自动点火器、点火空气分配盘以及隔板，其中点火空气分配盘设置在点火燃气喷头的前方；其特征在于：隔板包围在点火空气分配盘以及点火燃气喷头外侧以在空气通道的出口端头处分隔形成点火燃烧室；隔板上具有朝燃气喷出方向逐渐收口的缩口段，主燃气通道的燃气出口端头面伸至隔板的缩口段处；隔板的内壁面与点火空气分配盘的外周面间隔设置以形成流通空气的次级空气通道，隔板的外壁面与预热器以及其上的导流板的内壁面间隔设置以形成流通空气的外侧空气通道。


2.根据权利要求1所述的低NOx自身预热式高速烧嘴，其特征在于：隔板的缩口段为圆台式结构，其上的母线与轴线间的夹角α为30°～90°；隔板的缩口段长度为L，主燃气通道的燃气出口端头面伸入进缩口段的长度为D，两者间满足：0≤D≤0.5L。


3.根据权利要求1或2所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：程奇伯，王宏宇，张道明，冯霄红，雍海泉，
申请(专利权)人：重庆赛迪热工环保工程技术有限公司，中冶赛迪技术研究中心有限公司，
类型：新型
国别省市：重庆;50