用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置及控制方法制造方法及图纸

本申请涉及燃烧器领域，具体讲，涉及一种用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置及控制方法。组合装置包括调节装置、燃烧筒、末端筒、双旋流稳焰盘、喷嘴和点火组件，末端筒固定于燃烧筒前端，双旋流稳焰盘固定于燃烧筒前端内部，调节装置安装于燃烧筒中段内部，喷嘴固定于燃烧筒中段内部，调节装置、燃烧筒、末端筒、双旋流稳焰盘和喷嘴均同轴。本申请改变燃烧配风比例、强化供风导向和引射烟气再循环燃烧，在保证火焰稳定的前提下，增大旋流配风强度，油雾火焰的湍乱程度加强，火焰长度缩短，加强空气扰动，强化油气掺混效果，抑制NO

【技术实现步骤摘要】
用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置及控制方法


[0001]本申请涉及强制供风的卧式电控柴油燃烧器领域，具体讲，涉及一种用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置及控制方法。

技术介绍

[0002]目前，市场上使用的卧式电控柴油燃烧器主要是为配备锅炉设计使用，在配装小型换热设备时，存在火焰适配性问题，主要有以下几方面：
[0003]一、目前，小型换热设备趋向于结构紧凑，其燃烧室空间相对较小，采用压力旋流扩散燃烧的卧式电控柴油燃烧器，火焰长度长，导致火焰在换热设备燃烧室中形成偏火，加热不均匀，适配性差等问题。
[0004]二、对于采用压力旋流扩散式燃烧方式的燃烧器而言，其火焰温度区域分布不均，燃油颗粒燃程短，无法均匀充分燃烧，导致产生大量的NO
x
随烟气排放至大气中。
[0005]因此，需要一种组织燃烧装置，缩短该类燃烧器火焰长度，强化燃烧性能，降低烟气中NO
x
排放。
[0006]鉴于此，特提出本申请。

技术实现思路

[0007]本申请的首要专利技术目的在于提供一种用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置。
[0008]本申请的第二专利技术目的在于提供一种用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的控制方法。
[0009]为了完成本申请的专利技术目的，采用的技术方案为：
[0010]本申请提出一种用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置，所述组合装置包括调节装置、燃烧筒、末端筒、双旋流稳焰盘、喷嘴和点火组件；
[0011]所述燃烧筒从端面沿轴向依次设置有收口结构、双旋流稳焰盘安装槽和末端筒安装螺纹孔；
[0012]所述双旋流稳焰盘安装槽有3个，且周向均匀设置于所述燃烧筒筒壁上，其中2个为封闭槽，另外1个为前端开口的稳焰盘U型槽，所述稳焰盘U型槽中部设有限位螺纹孔；
[0013]所述双旋流稳焰盘的外边缘直径小于所述燃烧筒收口端的直径；
[0014]所述末端筒筒壁上周向均匀设置有至少2个回流孔，一端设置有3个轴向末端筒U型槽，所述末端筒U型槽与所述回流孔不连通；
[0015]所述调节装置包括调节筒和调节杆；
[0016]所述双旋流稳焰盘为锥形阶梯结构，由锥形的第一折边、底盘和第二折边构成，第一折边内圆与底盘外圆相接，第一折边上开有圆周均布的径向外旋流槽至少3个，第二折边外圆与底盘内圆相接，底盘中部周向均布设有异型百叶窗成型的内旋流槽至少3个，内旋流槽凸起部分朝向圆锥内，从所述底盘外圆至内圆，内旋流槽开口面积从大变小，内旋流槽与
外旋流槽旋向相同，第一折边外圆上圆周均布有3个安装支脚；
[0017]所述内旋流槽的凸台开口端面为P1，凸台开口端面中心线与所述双旋流稳焰盘中心轴线所确定的面为P2，P1与P2的夹角为40
°
～60
°
，凸台上表面与底盘的夹角为25
°
～35
°
；
[0018]所述内旋流槽和所述外旋流槽同为二次风通道，所述底盘与所述第二折边形成的中心通道为一次风通道；
[0019]所述双旋流稳焰盘通过第一折边外圆上的安装支脚固定于所述燃烧筒的双旋流稳焰盘安装孔内，且外锥面朝向所述燃烧筒内，通过螺钉拧紧于限位螺纹孔中轴向顶住所述双旋流稳焰盘安装支脚形成轴向限位，其第一折边外锥面与所述燃烧筒形成三次风通道；
[0020]所述末端筒U型槽与所述燃烧筒的末端筒安装螺纹孔通过螺钉连接固定，通过调节末端筒U型槽与末端筒安装螺纹孔的轴向相对位置改变所述末端筒回流孔与所述燃烧筒的重合面积；
[0021]所述调节装置安装于所述燃烧筒中段内部，所述调节装置的调节筒端面置于三次风通道中，通过调节杆调节调节筒端面与双旋流稳焰盘第一折边的相对位置用于控制三次风通道截面积；
[0022]所述喷嘴固定于所述燃烧筒中段内部，其喷油端与所述双旋流稳焰盘距一定距离；
[0023]所述调节装置、燃烧筒、末端筒、双旋流稳焰盘和喷嘴组装时均同轴。
[0024]本申请还涉及采用上述的组合装置实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的控制方法，至少包括以下步骤：
[0025]S1、所述一次风具有强化燃油均匀雾化，避免局部积油燃烧的作用，所述二次风具有强化燃烧区油气混合，保证燃油充分燃烧及改变火焰形态的作用，所述三次风具有加强高温烟气扰动，促进燃烧及改变火焰形态的作用；通过调节所述调节装置，用于改变所述三次风通道截面积大小，在所述燃烧筒中供风风量一定的情况下，所述三次风通道截面积的改变使一次风风量、二次风风量及三次风风量改变，从而改变火焰燃烧形态；
[0026]S2、通过所述燃烧筒前端收口结构、所述双旋流稳焰盘上的所述内旋流槽和所述锥形底盘用于将三次风和所述内旋流槽的二次风聚向组合装置中心，强化拢火性能，缩短火焰；
[0027]S3、通过所述内旋流槽和所述外旋流槽的双旋流结构，使二次风在保证不吹熄火焰的前提下增大旋流配风强度，加强油雾火焰的湍乱程度，缩短火焰长度，同时，强化柴油雾化与空气充分掺混燃烧，避免火焰局部燃烧温度过高，降低NO
x
的生成；
[0028]S4、利用所述三次风通道的直流气流在所述燃烧筒前端的所述收口处形成一个高速低压区，使燃烧产生的部分高温烟气在负压梯度的作用下经所述末端筒回流孔回流至火焰根部，再次参与燃烧，从而降低了NO
x
的排放；
[0029]S5、在调节所述调节装置时，根据火焰形态，调节所述末端筒上所述末端筒U型槽与所述燃烧筒上所述末端筒安装螺纹孔的相对位置，改变所述末端筒筒壁上的所述回流孔进气口大小，从而控制高温烟气回流量，使NO
x
排放最少。
[0030]本申请至少具有以下有益的效果：
[0031]本申请的组合装置通过双旋流稳焰盘、调节装置改变一二三次风比例和双旋流稳
焰盘与燃烧筒对一二次风导向拢火的综合应用，改变火焰燃烧形态，达到缩短火焰的目的。
[0032]同时，本申请一方面通过双旋流稳焰盘上内外旋流槽的双旋流配风，在保证火焰稳定的前提下，加强空气扰动，强化柴油雾化与空气的掺混，使燃烧更加均匀充分，防止局部高温产生，抑制NO
x
的生成；另一方面通过压差形成烟气回流，实现高温烟气再循环燃烧，降低NO
x
的排放。
附图说明
[0033]图1为本申请实施例中某一具体实施方式的低氮短焰燃烧组合装置结构示意图；
[0034]图2为本申请实施例中某一具体实施方式的燃烧筒结构示意图；
[0035]图3为本申请实施例中某一具体实施方式的末端筒结构示意图；
[0036]图4为本申请实施例中某一具体实施方式的双旋流稳焰盘结构示意图；
[0037]图5为图4中双旋流稳焰盘的A
‑
A剖视图；
[0038]图6为图5中的双旋流稳焰盘的B向局部视图；
[0039]图7为图4中双旋流稳焰盘本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置，其特征在于，所述组合装置包括调节装置、燃烧筒、末端筒、双旋流稳焰盘、喷嘴和点火组件；所述末端筒固定于所述燃烧筒前端，所述双旋流稳焰盘固定于所述燃烧筒前端内部，且外锥面朝向所述燃烧筒内，所述调节装置安装于所述燃烧筒中段内部，所述喷嘴固定于所述燃烧筒中段内部；所述调节装置、所述燃烧筒、所述末端筒、所述双旋流稳焰盘和所述喷嘴组装时均同轴；所述双旋流稳焰盘外边缘的外锥面与所述燃烧筒形成三次风通道；所述调节装置一端端面置于三次风通道中，用于控制三次风通道截面积；所述喷嘴喷油端与所述双旋流稳焰盘距一定距离。2.根据权利要求1所述的用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置，其特征在于，所述燃烧筒上安装所述双旋流稳焰盘的一端，从端面沿轴向依次设置有收口结构、双旋流稳焰盘安装槽和末端筒安装螺纹孔；所述双旋流稳焰盘安装槽有3个，且周向均匀设置于所述燃烧筒筒壁上，其中2个为封闭槽，另外1个为前端开口的稳焰盘U型槽，所述稳焰盘U型槽中部设有限位螺纹孔，所述双旋流稳焰盘的外边缘直径小于所述燃烧筒收口端的直径，所述双旋流稳焰盘安装并固定于所述双旋流稳焰盘安装槽内。3.根据权利要求1所述的用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置，其特征在于，所述末端筒筒壁上周向均匀设置有至少2个回流孔，与所述燃烧筒连接端设置有3个轴向末端筒U型槽，所述末端筒U型槽与所述回流孔不连通，通过调节所述末端筒U型槽与所述末端筒安装螺纹孔的轴向相对位置改变所述末端筒回流孔与所述燃烧筒的重合面积，从而调节所述末端筒回流孔的通气截面积。4.根据权利要求1所述的用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置，其特征在于，所述调节装置包括调节筒和调节杆，通过调节所述调节杆使所述调节筒轴向运动，在轴向运动过程中，所述调节筒端面与所述双旋流稳焰盘外边缘锥面发生相对位置的变化，使得三次风通道截面积改变。5.根据权利要求1所述的用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置，其特征在于，所述双旋流稳焰盘为锥形阶梯结构，由锥形的第一折边、底盘和第二折边构成；所述第一折边内圆与所述底盘外圆相接，所述第一折边上开有圆周均布的径向外旋流槽，所述外旋流槽至少3个，所述第一折边外圆上圆周均布有3个安装支脚，用于将所述双旋流稳焰盘安装在所述双旋流稳焰盘安装槽内；所述第二折边外圆与所述底盘内圆相接。6.根据权利要求5所述的用于实现柴油燃烧器低氮短焰燃烧的组合装置，其特征在于，所述底盘中部周...

【专利技术属性】
技术研发人员：绳以健，刘赫，刘雪强，刘毅，沈灿铎，王刚，
申请(专利权)人：军事科学院系统工程研究院军需工程技术研究所，
类型：发明
国别省市：