[发明专利]一种多级混合全预混低氮燃烧器

说明书

本发明公开了一种多级混合全预混低氮燃烧器，包括强制鼓风机和预混合燃烧管体，预混合燃烧管体由输入端、收缩轴段、平直发展轴段、输出端组成，输入端设置有助燃风进气口，助燃风进气口的内侧设置有第一预混环形腔体，第一预混环形腔体的环形侧壁外侧设有密闭的燃气环腔，第一预混环形腔体侧壁上设有与燃气环腔连通的燃气进气孔，燃气环腔与主燃气管道相连，第一预混环形腔体内侧底部还设有第二预混加速圆筒形腔体，第二预混加速圆筒形腔体侧壁上设有混合气出气孔，第二预混加速圆筒形腔体外侧壁上设有旋流混合叶片，输出端的燃烧管端盖上开设有端盖旋流槽和端盖中心轴向喷气孔。该燃烧器结构简单，生产成本低，安全稳定，经济、节能环保。

技术领域

本发明涉及工业用燃烧器的设计及制造技术领域，具体涉及一种多级混合全预混低氮燃烧器。

背景技术

燃烧器是工业锅炉重要的组成部分，是将燃料能量释放为热能的主要设备，根据燃料类型不同可以区分为燃气燃烧器、燃油燃烧器等。其中燃气燃烧器以是否预混合为标准，可以分为预混式燃烧器和扩散式燃烧器等。

常用的燃烧器多为扩散式燃烧器，燃烧过程中，燃气和空气在燃烧过程中分别供给，容易出现混合不均匀、有局部高温区域，易造成燃烧不充分，氮氧化物排放过高的情况。而预混式燃烧器是按照完全预混燃烧方法设计的燃烧器，在燃烧之前，燃气和供给空气预先混合，再经过燃烧器的喷气管喷出进行燃烧。预混式燃烧器由于预先混合均匀，所以能够在最佳的过剩空气系数下实现完全燃烧，另外燃烧时温度比较均匀，不容易出现局部高温，有效地降低氮氧化物的排放。但目前市面上预混式燃烧通常采用金属纤维燃烧头，存在预先混和不均匀、回火、爆燃等危险，另外存在维护复杂，成本较高的问题。

因此为了降低氮氧化物，同时又保证燃料的充分燃烧，保证燃烧器的稳定、安全运行，是设计人员急需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种燃烧充分、稳定、安全的多级混合全预混低氮燃烧器。

为了实现上述目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种多级混合全预混低氮燃烧器，包括强制鼓风机和预混合燃烧管体，所述预混合燃烧管体由输入端、收缩轴段、平直发展轴段、输出端组成，位于输入端设置有助燃风进气口，助燃风进气口的内侧设置有第一预混环形腔体，位于第一预混环形腔体的环形侧壁外侧设置有密闭的燃气环腔，在第一预混环形腔体的环形侧壁上开设有与燃气环腔连通的燃气进气孔，燃气环腔与主燃气管道相连，位于第一预混环形腔体内侧底部还设置有第二预混加速圆筒形腔体，第二预混加速圆筒形腔体侧壁上开设有混合气出气孔，在第二预混加速圆筒形腔体外侧壁上还固定设置有旋流混合叶片，位于输出端设置有燃烧管端盖，燃烧管端盖上开设有端盖旋流槽和端盖中心轴向喷气孔。

本发明进一步提供的一种多级混合全预混低氮燃烧器，其混合气出气孔在第二预混加速圆筒形腔体侧壁上开设的位置在旋流混合叶片的进风口一侧。

本发明进一步提供的一种多级混合全预混低氮燃烧器，其第二预混加速圆筒形腔体的腔体壁位于收缩轴段内部，收缩轴段为中空的锥形管结构，其直径从输入端向平直发展轴段逐渐减小直至与平直发展轴段的直径一致。

本发明进一步提供的一种多级混合全预混低氮燃烧器，其主燃气管道垂直连接在燃气环腔的外侧壁上。

本发明进一步提供的一种多级混合全预混低氮燃烧器，其燃气进气孔的个数为12个，均沿第一预混环形腔体的环形侧壁的周向均匀分布。

本发明进一步提供的一种多级混合全预混低氮燃烧器，其混合气出气孔的个数为10个，均沿第二预混加速圆筒形腔体侧壁的周向均匀分布。

本发明进一步提供的一种多级混合全预混低氮燃烧器，其旋流混合叶片的叶片片数为4至15片，每片旋流混合叶片与第二预混加速圆筒形腔体外侧壁固定安装的叶片角度为20°至60°，旋流混合叶片沿着第二预混加速圆筒形腔体外侧壁周向均匀分布。