一种小型燃气锅炉低氮燃烧器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种小型燃气锅炉低氮燃烧器，包括燃烧器壳体，燃烧器壳体内腔中部连接燃气管，燃气管连接燃烧头，燃烧头的内腔为燃气布气腔，燃烧头的表面设有与燃气布气腔相连通的燃气喷嘴，燃气喷嘴包括一级燃气喷嘴组和二级燃气喷嘴组；燃烧头底部加工有凹槽，凹槽四周设有与燃气布气腔相连通的燃气气道；凹槽底部与燃气管上端相连接，燃气管上端内设有防回火椎体，防回火椎体为一倒置的圆锥体；本实用新型专利技术构简单、生产成本低，多个燃气喷嘴把一个火焰分成数个小火焰，使“热反应NO”的生成下降，防回火椎体的设置能有效防止回火。

【技术实现步骤摘要】
一种小型燃气锅炉低氮燃烧器
本技术涉及锅炉
，尤其是一种小型燃气锅炉低氮燃烧器。
技术介绍
低NOx燃烧器及低氮氧化物燃烧器，是指燃料燃烧过程中NOx排放量低的燃烧器，采用低NOx燃烧器能够降低燃烧过程中氮氧化物的排放。燃烧时所形成NO可以与含氮原子中间产物反应使NO还原成NO2。实际上除了这些反应外，NO还可以与各种含氮化合物生成NO2。在实际燃烧装置中反应达到化学平衡在燃料的燃烧过程中，大气中的NOx溶于水后会生成为硝酸雨，酸雨会对环境带来广泛的危害，造成巨大的经济损失，如：腐蚀建筑物和工业设备；破坏露天的文物古迹；损坏植物叶面，导致森林死亡；使湖泊中鱼虾死亡；破坏土壤成分，使农作物减产甚至死亡；饮用酸化物造成的地下水，此外，NOx还会导致光化学烟雾的形成，对人的身体健康有直接损害，还可使家畜发病率增高，使橡胶制品龟裂老化、腐蚀金属、损坏各种器物、材料和建筑物等。因此，出于环保的要求，相关部门规定，锅炉设备需要使用低氮燃烧器以减少燃烧时氮氧化物的排放。研究表明，燃烧装置排放的氮氧化物主要为NO，平均约占95％，而NO2仅占5％左右，可忽略不计。一般燃料燃烧所生成的NO主要来自两个方面：一是燃烧所用空气中氮的氧化，是燃烧过程中空气中的氮气在炉膛温度高于1350℃时被大量氧化生成的；二是燃料中所含氮化物在燃烧过程中热分解再氧化。在大多数燃烧装置中，前者是NO的主要来源，我们将此类NO称为“热反应NO”，后者称之为“燃料NO”，另外还有“瞬发NO”。分割火焰型低氮燃烧器，是低氮燃烧器的一种类型，主要原理是把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰散热面积大，火焰温度较低，使“热反应NO”有所下降。此外，火焰小缩短了氧、氮等气体在火焰中的停留时间，对“热反应NO”和“燃料NO”都有明显的抑制作用。现有的分割火焰型低氮燃烧器的结构一般均较为复杂，以使燃气和空气充分混合燃烧，其中部分低氮燃烧器仍存在氮氧化物排放不达标，回火和结构过于复杂的问题。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决现有技术存在的缺陷，提供一种小型燃气锅炉低氮燃烧器。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下：一种小型燃气锅炉低氮燃烧器，包括燃烧器壳体，燃烧器壳体内腔中部连接燃气管，燃气管连接燃烧头，燃烧头的内腔为燃气布气腔，燃烧头的表面设有与燃气布气腔相连通的燃气喷嘴，燃气喷嘴包括一级燃气喷嘴组和二级燃气喷嘴组；一级燃气喷嘴组包括环设于燃烧头上的多个一级燃气喷嘴，二级燃气喷嘴组包括环设于燃烧头边缘的多个二级燃气喷嘴，所述一级燃气喷嘴组位于二级燃气喷嘴组的内侧。进一步，所述燃烧头的底部加工有凹槽，凹槽的四周与燃气布气腔的内壁围成燃气气道；凹槽的底部与燃气管的顶部连接，燃气管内设有防回火椎体，防回火椎体为一倒置的圆锥体，防回火椎体的锥底直径不小于燃气管的管口直径。进一步，所述燃气管上端的内侧壁设有与防回火椎体相适应的斜坡，防回火椎体在燃气的推动下进入凹槽并沿凹槽上下滑动。进一步，所述燃烧器壳体还带有输送助燃气体的进气管和喷气环，进气管包括设于一级燃气喷嘴组中部的第一进气管和沿燃烧器壳体垂直设置的第二进气管；第二进气管与喷气环相连通，所述喷气环水平设置，喷气环的高度与燃烧头平齐或低于燃烧头。进一步，所述喷气环内设有布气腔，喷气环内侧表面环设有若干组上下排列的子喷气嘴，所述子喷气嘴与布气腔相连通。进一步，每组子喷气嘴斜向上喷气。进一步，每组子喷气嘴的喷气角度相同或由下到上逐渐增大。进一步，所述燃气喷嘴呈喇叭状，一级燃气喷嘴口径大于二级燃气喷嘴，二级燃气喷嘴斜向外喷气。本技术的有益效果为：1.结构简单，生产成本低，尤其适用于造价较低的小型燃气锅炉的低氮燃烧器。2.一级燃气喷嘴组形成的高温低氧燃烧区和二级燃气喷嘴组形成富氧低温燃烧区可降低氮氧化物的生成，多个燃气喷嘴把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰散热面积大，火焰温度较低，使“热反应NO”的生成下降。3.燃气有足够压力时才能推动防回火椎体使燃烧头喷出燃气，既可以使低氮燃烧器形成的燃烧火焰稳定高效，在燃气压力不够时，防回火椎体回落，堵住燃气管，燃气不再喷出，有效防止回火。4.可通过调整防回火椎体的重量来控制合理的燃气气压，制造灵活方便，适用不同的燃气燃烧功率。附图说明图1为本技术的结构示意图。图2为图1中防回火椎体被顶开后的结构示意图；图3为本技术燃烧头的结构示意图；图4为本技术喷气环的结构示意图。图中，1-燃烧器壳体，2-燃气管，210-斜坡，3-燃烧头，310-凹槽，320-燃气气道，4-燃气布气腔，5-燃气喷嘴,510-一级燃气喷嘴组，511-一级燃气喷嘴，520-二级燃气喷嘴组，521-二级燃气喷嘴，6-防回火椎体，7-进气管，710-第一进气管，720-第二进气管，8-喷气环，810-布气腔，820-子喷气嘴。具体实施方式下面通过实施例对本技术做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。实施例1如图1至图4所示，一种小型燃气锅炉低氮燃烧器，包括燃烧器壳体1，燃烧器壳体内腔中部垂直设有燃气管2，燃气管上设有盘状的燃烧头3，燃烧头内设有燃气布气腔4，燃烧头上表面设有若干与燃气布气腔相连通的燃气喷嘴5，燃气喷嘴5呈喇叭状，燃气喷嘴5包括一级燃气喷嘴组510和二级燃气喷嘴组520；一级燃气喷嘴组510或二级燃气喷嘴组520附近设有点火装置(未在图中示出)。其中，一级燃气喷嘴组包括环设于燃烧头上的多个一级燃气喷嘴511，二级燃气喷嘴组包括环设于燃烧头边缘上的多个二级燃气喷嘴521，一级燃气喷嘴组设于二级燃气喷嘴组内侧；一级燃气喷嘴511的口径大于二级燃气喷嘴521，二级燃气喷嘴521斜向外喷气。二级燃气喷嘴521喷出燃气与子喷气嘴喷出的助燃气体充分混合，形成富氧低温燃烧区。一级燃气喷嘴组形成的高温低氧燃烧区和二级燃气喷嘴组形成富氧低温燃烧区可降低氮氧化物的生成，多个一级燃气喷嘴把一个火焰分成数个小火焰，由于小火焰散热面积大，火焰温度较一个主火焰低，使“热反应NO”的生成下降。燃烧头底部加工有凹槽310，凹槽310四周设有与燃气布气腔相连通的燃气气道320；凹槽底部与燃气管上端相连接，燃气管上端内设有防回火椎体6，防回火椎体为一倒置的圆锥体，防回火椎体的锥底直径略大于燃气管管口直径。燃气管2上端内侧壁加工有与防回火椎体相适应的斜坡210，可以增加防回火椎体6与燃气管2结合的密闭性。防回火椎体6可在燃气的推动下进入凹槽310并沿凹槽310上下滑动，在重力作用下，防回火椎体封堵燃气管，燃气压力足够时，将防回火椎体顶起，推入凹槽310内。本燃烧器还包括用于输送助燃气体的进气管7和喷气环8，进气管包括设于一级燃气喷嘴组中部的第一进气管710和沿燃烧器壳体垂直设置的第二进气管720；第二进气管720与喷本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小型燃气锅炉低氮燃烧器，包括燃烧器壳体，燃烧器壳体内腔中部连接燃气管，燃气管连接燃烧头，燃烧头的内腔为燃气布气腔，其特征在于，燃烧头的表面设有与燃气布气腔相连通的燃气喷嘴，燃气喷嘴包括一级燃气喷嘴组和二级燃气喷嘴组；/n一级燃气喷嘴组包括环设于燃烧头上的多个一级燃气喷嘴，二级燃气喷嘴组包括环设于燃烧头边缘的多个二级燃气喷嘴，所述一级燃气喷嘴组位于二级燃气喷嘴组的内侧。/n

【技术特征摘要】
1.一种小型燃气锅炉低氮燃烧器，包括燃烧器壳体，燃烧器壳体内腔中部连接燃气管，燃气管连接燃烧头，燃烧头的内腔为燃气布气腔，其特征在于，燃烧头的表面设有与燃气布气腔相连通的燃气喷嘴，燃气喷嘴包括一级燃气喷嘴组和二级燃气喷嘴组；
一级燃气喷嘴组包括环设于燃烧头上的多个一级燃气喷嘴，二级燃气喷嘴组包括环设于燃烧头边缘的多个二级燃气喷嘴，所述一级燃气喷嘴组位于二级燃气喷嘴组的内侧。


2.根据权利要求1所述的一种小型燃气锅炉低氮燃烧器，其特征在于，所述燃烧头的底部加工有凹槽，凹槽的四周与燃气布气腔的内壁围成燃气气道；凹槽的底部与燃气管的顶部连接，燃气管内设有防回火椎体，防回火椎体为一倒置的圆锥体，防回火椎体的锥底直径不小于燃气管的管口直径。


3.根据权利要求2所述的一种小型燃气锅炉低氮燃烧器，其特征在于，所述燃气管上端的内侧壁设有与防回火椎体相适应的斜坡，防回火椎体在燃气的推动下进入凹槽并沿凹槽上下滑动。

【专利技术属性】
技术研发人员：向怡，王磊，孟菁华，任永飞，李杨，
申请(专利权)人：中国辐射防护研究院，
类型：新型
国别省市：山西;14