專利名稱：氫氣燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒器，尤其是涉及一種氫氣燃燒器，用于氫氣的燃燒。
背景技術(shù)：
氫氣的燃點(diǎn)較高，但其著火能很小，所以很容易著火并且火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，同時氫氣的密度很小，采用一般結(jié)構(gòu)的燃燒器很難保證氫氣和空氣中的氧氣充分混合，氫氣在氣流的攜帶下，尚未完全燃燒就快速地流向爐膛出口，氫氣燃燒的火焰很長，從而導(dǎo)致氫氣在爐膛的中后部燃燒，造成煙氣出口溫度過高，容易燒損鍋爐尾部受熱面。目前，在工業(yè)應(yīng)用上還鮮有氫氣燃燒器，由于氫氣密度小，氫氣進(jìn)入爐膛燃燒時， 氫氣在射流的攜帶下，在沒有完全燃燒的條件下，快速流向爐膛出口，因此氫氣燃燒的火焰很長，嚴(yán)重情況下可能導(dǎo)致爐膛尾部受熱面燒損。

發(fā)明內(nèi)容
本申請人針對上述的問題，進(jìn)行了研究改進(jìn)，提供一種氫氣燃燒器，合理組織流場結(jié)構(gòu)，合理控制空氣和氫氣的混合，保證氫氣能完全燃燒，控制火焰長度在合理的范圍之內(nèi)，保證鍋爐安全穩(wěn)定的運(yùn)行。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下的技術(shù)方案
一種氫氣燃燒器，包括位于軸心的中心通道、置于中心通道外的中間通道及置于中間通道外的外環(huán)通道，穩(wěn)焰盤設(shè)置在所述外環(huán)通道的前部，所述穩(wěn)焰盤包括收口段及擴(kuò)口段， 收口段及擴(kuò)口段均呈錐臺形，所述收口段的小端與所述擴(kuò)口段的小端相連接，所述擴(kuò)口段的小端部設(shè)有多個通氣孔，所述擴(kuò)口段的大端部設(shè)有多個均勻設(shè)置的旋流導(dǎo)向切槽；所述中心通道及所述中間通道的前端設(shè)置在所述穩(wěn)焰盤的收口段內(nèi)并連通所述穩(wěn)焰盤，所述中間通道的前部連接有多個均勻設(shè)置的噴管，所述噴管的噴口貼近所述穩(wěn)焰盤擴(kuò)口段的外壁；點(diǎn)火裝置設(shè)置在所述外環(huán)通道內(nèi)，所述點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火管連接所述穩(wěn)焰盤的擴(kuò)口段。進(jìn)一步的
所述外環(huán)通道前端設(shè)有擴(kuò)口火焰管。所述中間通道的前端設(shè)有收口段。所述中心通道前部的外壁上設(shè)有阻氣環(huán)，所述阻氣環(huán)位于所述中間通道的出口端附近。所述噴管的噴口處設(shè)有朝向所述穩(wěn)焰盤擴(kuò)口段外壁的斜切口。本發(fā)明的技術(shù)效果在于
本發(fā)明公開的一種氫氣燃燒器，利用穩(wěn)焰盤結(jié)構(gòu)，小部分氫氣與透過穩(wěn)焰盤通氣孔及旋流導(dǎo)向切槽的空氣在穩(wěn)焰盤內(nèi)部充分混合，大部分氫氣通過噴管噴出，在穩(wěn)焰盤后鋪散開，并與空氣強(qiáng)烈混合后進(jìn)入爐膛燃燒，燃燒的火焰控制在合理方位內(nèi)，合理組織流場結(jié)構(gòu)，合理控制空氣和氫氣的混合，保證氫氣能完全燃燒，控制火焰長度在合理的范圍之內(nèi)， 保證鍋爐安全穩(wěn)定的運(yùn)行，同時又能防止低負(fù)荷時發(fā)生回火。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1的A處全剖放大圖。圖3為穩(wěn)焰盤的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為圖3的右視圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。如圖廣4所示，氫氣燃燒器包括位于軸心的中心通道1、置于中心通道1外的中間通道2及置于中間通道外的外環(huán)通道3，中心通道1為氮?dú)饣蚩諝獯祾咄ǖ?，中心通?的后部設(shè)有氮?dú)饣蚩諝馊肟?11，用于較長時間停爐時，通過該通道向爐膛內(nèi)充入氮?dú)饣蚩諝庖灾脫Q滯留在爐膛內(nèi)的殘存的可燃?xì)怏w；中間通道2為氫氣通道，中間通道2的一側(cè)設(shè)有氫氣入口 21 ；外環(huán)通道3為空氣通道，外環(huán)通道3的前端設(shè)有擴(kuò)口火焰管301，擴(kuò)口狀的結(jié)構(gòu)起到改變氣流流向的作用，以縮短火焰長度，外環(huán)通道3 —側(cè)設(shè)有空氣入口 31。穩(wěn)焰盤 4設(shè)置在外環(huán)通道3的前部，穩(wěn)焰盤4包括收口段401及擴(kuò)口段402，收口段401及擴(kuò)口段 402均呈錐臺形，收口段401的小端與擴(kuò)口段402的小端相連接，擴(kuò)口段402的小端部設(shè)有多個通氣孔403，擴(kuò)口段402的大端部設(shè)有多個均勻設(shè)置的旋流導(dǎo)向切槽404。中心通道1 及中間通道2的前端設(shè)置在穩(wěn)焰盤4的收口段401內(nèi)，中心通道1及中間通道2前端均開通，與穩(wěn)焰盤4連通；中間通道2的前端設(shè)有收口段201，中心通道1前部的外壁上設(shè)有阻氣環(huán)202，阻氣環(huán)202位于中間通道2的出口端附近，也就是說阻氣環(huán)202在中間通道2的收口段201的內(nèi)側(cè)，中間通道2收口段201的外壁與穩(wěn)焰盤4的收口段401之間構(gòu)成一條空氣環(huán)隙203。中間通道2的前部連接有多個均勻設(shè)置的噴管5，噴管5的噴口 501貼近穩(wěn)焰盤擴(kuò)口段402的外壁，噴管5的噴口 501處設(shè)有朝向穩(wěn)焰盤擴(kuò)口段402外壁的斜切口。點(diǎn)火裝置6設(shè)置在外環(huán)通道3內(nèi)，點(diǎn)火裝置6的點(diǎn)火管601連接穩(wěn)焰盤4的擴(kuò)口段402，點(diǎn)火裝置6的后側(cè)設(shè)有液化氣或天然氣入口 61。在使用時，氫氣通過氫氣入口 21進(jìn)入中間通道2，分成兩路小部分通過中間通道 2前端噴入穩(wěn)焰盤4，由于中間通道2的收口段201及阻氣環(huán)202的作用，僅使小部分的氫氣從中間通道2前端噴入穩(wěn)焰盤4，這部分氫氣與經(jīng)由空氣環(huán)隙203、穩(wěn)焰盤4上的通氣孔 403及旋流導(dǎo)向切槽404進(jìn)入穩(wěn)焰盤4的空氣進(jìn)行充分混合，空氣環(huán)隙203、通氣孔403和旋流導(dǎo)向切槽404能有效的組織空氣與氫氣的混合，使穩(wěn)焰盤中心形成穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)的火焰； 大部分氫氣通過噴管5噴出，噴管5的噴口 501處采用了斜切結(jié)構(gòu)，起到導(dǎo)流的作用，使氫氣噴射到穩(wěn)焰盤4的擴(kuò)口段402的外壁，成股的氫氣流在穩(wěn)焰盤4擴(kuò)口段402的外壁鋪散開，然后與空氣以一定的角度相交，充分均勻混合后，從穩(wěn)焰盤4擴(kuò)口段402的外壁與外環(huán)通道3前端的擴(kuò)口火焰管301之間噴入爐膛燃燒。本發(fā)明的氫氣燃燒的燃燒器設(shè)計的調(diào)節(jié)比為1:4，即在燃燒器最小輸出功率為額定輸出功率的1/4。氫氣燃燒的火焰?zhèn)鞑ニ俣群艽?2. 75m/s)，在最小輸出功率工況下，氫氣的出口速度大于氫氣燃燒的火焰?zhèn)鞑ニ俣?，從而合理組織流場結(jié)構(gòu)，保證氫氣既能完全燃燒，火焰長度又控制在合理的范圍之內(nèi)，有效防止低負(fù)荷回火現(xiàn)象的發(fā)生。
外環(huán)通道3中的點(diǎn)火裝置6中心設(shè)有點(diǎn)火電極，利用高壓放電產(chǎn)生的電火花點(diǎn)燃液化氣或天然氣，液化氣或天然氣火炬成功建立后，通入氫氣，氫氣與空氣混合后，由液化氣或天然氣火炬點(diǎn)燃并穩(wěn)定燃燒。氫氣進(jìn)入爐膛燃燒前，通過穩(wěn)焰盤4與空氣充分均勻混合，達(dá)到設(shè)計的混合效果后噴入爐膛燃燒，氫氣燃燒的火焰約為爐膛高度的二分之一，能夠保證鍋爐尾部煙道不發(fā)生超溫現(xiàn)象，保證鍋爐長期安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
權(quán)利要求
1.一種氫氣燃燒器，包括位于軸心的中心通道、置于中心通道外的中間通道及置于中間通道外的外環(huán)通道，其特征在于穩(wěn)焰盤設(shè)置在所述外環(huán)通道的前部，所述穩(wěn)焰盤包括收口段及擴(kuò)口段，收口段及擴(kuò)口段均呈錐臺形，所述收口段的小端與所述擴(kuò)口段的小端相連接，所述擴(kuò)口段的小端部設(shè)有多個通氣孔，所述擴(kuò)口段的大端部設(shè)有多個均勻設(shè)置的旋流導(dǎo)向切槽；所述中心通道及所述中間通道的前端設(shè)置在所述穩(wěn)焰盤的收口段內(nèi)并連通所述穩(wěn)焰盤，所述中間通道的前部連接有多個均勻設(shè)置的噴管，所述噴管的噴口貼近所述穩(wěn)焰盤擴(kuò)口段的外壁；點(diǎn)火裝置設(shè)置在所述外環(huán)通道內(nèi)，所述點(diǎn)火裝置的點(diǎn)火管連接所述穩(wěn)焰盤的擴(kuò)口段。
2.按照權(quán)利要求1所述的氫氣燃燒器，其特征在于所述外環(huán)通道前端設(shè)有擴(kuò)口火焰管。
3.按照權(quán)利要求1所述的氫氣燃燒器，其特征在于所述中間通道的前端設(shè)有收口段。
4.按照權(quán)利要求1或3所述的氫氣燃燒器，其特征在于所述中心通道前部的外壁上設(shè)有阻氣環(huán)，所述阻氣環(huán)位于所述中間通道的出口端附近。
5.按照權(quán)利要求1所述的氫氣燃燒器，其特征在于所述噴管的噴口處設(shè)有朝向所述穩(wěn)焰盤擴(kuò)口段外壁的斜切口。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氫氣燃燒器，包括中心通道、中間通道及外環(huán)通道，其特征在于穩(wěn)焰盤設(shè)置在外環(huán)通道的前部，穩(wěn)焰盤包括收口段及擴(kuò)口段，擴(kuò)口段的小端部設(shè)有多個通氣孔，擴(kuò)口段的大端部設(shè)有多個旋流導(dǎo)向切槽；中心通道及中間通道的前端設(shè)置在穩(wěn)焰盤內(nèi)并連通穩(wěn)焰盤，中間通道的前部連接有多個噴管，噴管的噴口貼近穩(wěn)焰盤擴(kuò)口段的外壁；點(diǎn)火裝置設(shè)置在所述外環(huán)通道內(nèi)。本發(fā)明利用穩(wěn)焰盤結(jié)構(gòu)，小部分氫氣與透過穩(wěn)焰盤通氣孔及旋流導(dǎo)向切槽的空氣在穩(wěn)焰盤內(nèi)部充分混合，大部分氫氣通過噴管噴出，在穩(wěn)焰盤后鋪散開，合理組織流場結(jié)構(gòu)，合理控制空氣和氫氣的混合，保證氫氣能完全燃燒，控制火焰長度在合理的范圍之內(nèi)，保證鍋爐安全穩(wěn)定的運(yùn)行。
文檔編號F23D14/72GK102297426SQ201110210260
公開日2011年12月28日 申請日期2011年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月26日
發(fā)明者徐鶴, 殷鴻斌, 邵福南 申請人:無錫龍泉燃燒器制造有限公司