專利名稱：一種火筒式燃氣燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃氣燃燒器。
背景技術(shù)：
由于實際工程應(yīng)用的需要，在很多燃氣熱力設(shè)備的設(shè)計中，爐膛被設(shè)計為了長徑比較大的長形空間。而在這類燃氣熱力設(shè)備的應(yīng)用過程中，大量出現(xiàn)了爐膛受熱不均、爐膛局部受熱面過熱燒損等問題。之所以出現(xiàn)上述的問題，主要是因為現(xiàn)有的與燃氣熱力設(shè)備配套使用的燃氣燃燒器組織長形火焰的能力較差，其組織的火焰長度太短，與爐膛的空間形狀不匹配，致使火焰在爐膛內(nèi)局部空間集中放熱，進而導(dǎo)致了爐膛受熱不均和爐膛局部受熱面過熱燒損等問題的發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明可成功組織出長徑比較大的長形火焰，與爐膛空間形成合理匹配，有效地保證氣體火焰在爐膛長度方向上放熱的均勻性，解決該類燃氣熱力設(shè)備爐膛受熱不均、爐膛局部受熱面過熱燒損等問題。所述目的是通過如下方案實現(xiàn)的
本發(fā)明的火筒式燃氣燃燒器總體可分為前部的進氣配風(fēng)裝置和后部的管狀燃燒室兩大部分。前部的進氣配風(fēng)裝置主要可分為中心助燃風(fēng)通道、燃氣通道及噴嘴、引射風(fēng)通道三部分，其中燃氣噴嘴為沿燃氣通道環(huán)繞分布的一排圓孔。燃燒器運行過程中，燃氣和中心助燃風(fēng)皆為強制通入，利用二者射流的慣性來引射周圍的空氣，形成引射助燃風(fēng)，即從燃燒器中心向周圍依次為助燃風(fēng)-燃氣-助燃風(fēng)。這一布置方式增大了燃氣與空氣的接觸面積， 有利于燃氣與空氣的混合燃燒。中心助燃風(fēng)與燃氣平行射流，增大了射流的剛性，有利于氣體火焰在長度方向上的延伸；同時，這也增加了射流引射外部空氣的能力，并且通過調(diào)整從中心強制給入的助燃風(fēng)量可控制燃氣設(shè)備總體的過量空氣系數(shù)。后部的管狀燃燒室大體上為一尾部開口的鋼制圓筒，其直徑為爐膛直徑的2/3 3/4，其長度為爐膛長度1/2 2/3。為了保證燃氣與助燃空氣的混合以及燃燒室壁面溫度的均勻，在燃燒室入、出口附近的內(nèi)管壁上分別設(shè)置了一環(huán)狀肋板。環(huán)狀肋板位于距燃燒室入、出口 1/4 1/3管長位置，肋板高度為燃燒室直徑的1/10 1/5。燃燒器運行過程中， 燃氣大部分在燃燒室內(nèi)燃燒，其放熱主要通過燃燒室鋼制壁面以輻射方式向外釋放，基本均勻地分布給爐膛的前半部分；而其余燃氣則隨燃燒室內(nèi)的高溫?zé)煔鈴娜紵椅膊砍隹趪姵?，最終在爐膛空間內(nèi)完成其燃燒放熱過程，將熱量傳遞給爐膛后半部分。爐膛后半部分的熱量分布不如前半部分熱量分布均勻，但由于燃氣大部分已在燃燒室內(nèi)燃燒完畢，爐膛后半部分燃氣燃燒份額較少，其分布相對不均也不會導(dǎo)致爐膛局部過熱燒損的問題。本發(fā)明具有的優(yōu)點有強制通入的中心助燃風(fēng)增加了燃氣設(shè)備引射外部空氣的能力，并且通過調(diào)整從中心強制給入的助燃風(fēng)量可控制燃氣設(shè)備總體的過量空氣系數(shù)；通過改變管狀燃燒室的長度和管徑可有效控制氣體火焰形狀，實現(xiàn)與爐膛空間的合理匹配，避免爐膛受熱不均、爐膛局部過熱燒損等問題。


附圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。附圖標(biāo)記1、中心助燃風(fēng)通道；2、燃氣通道；3、引射風(fēng)入口 ；4、引射風(fēng)通道；5、燃氣進氣噴嘴；6、環(huán)狀肋板；7、管狀燃燒室；8、爐膛。F1為從中心強制給入的助燃風(fēng)；F2為燃氣；F3為從周圍引射進入的助燃風(fēng)。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖詳細闡述本發(fā)明優(yōu)選的實施方式。參照圖1，本發(fā)明的火筒式燃氣燃燒器總體可分為前部的進氣配風(fēng)裝置和后部的管狀燃燒室兩大部分。如附圖所示，具體可分為1、中心助燃風(fēng)通道；2、燃氣通道；3、引射風(fēng)入口 ；4、引射風(fēng)通道；5、燃氣進氣噴嘴；6、環(huán)狀肋板；7、管狀燃燒室；8、爐膛。其中，管狀燃燒室尺寸根據(jù)爐膛形狀選取直徑為爐膛直徑的2/3 3/4，長度為爐膛長度1/2 2/3 ；環(huán)狀肋板位于距燃燒室入、出口 1/4 1/3管長位置，肋板高度為燃燒室直徑的1/10 1/5 ； 燃氣噴嘴為沿燃氣通道環(huán)繞分布的一排圓孔，為保證燃氣射流有足夠的引射能力，燃氣射流速度應(yīng)不低于60m/s，以此為前提，可根據(jù)燃氣體積流量求得燃氣進氣噴嘴的數(shù)量和孔徑。本發(fā)明的火筒式燃氣燃燒器可成功組織出長徑比較大的長形火焰，與爐膛空間形成合理匹配，有效地保證氣體火焰在爐膛長度方向上放熱的均勻性，解決該類燃氣熱力設(shè)備爐膛受熱不均、爐膛局部受熱面過熱燒損等問題。其具體實施方式
如下燃燒器運行過程中，燃氣F2首先通過燃氣通道2和燃氣進氣噴嘴5射入管狀燃燒室7并點火燃燒，然后中心助燃風(fēng)F1通過中心助燃風(fēng)通道1直流射入，與燃氣F2形成平行射流，由于二者射流的慣性，周圍空氣將通過引射風(fēng)入口 3和引射風(fēng)通道4被引射進入管狀燃燒室7，形成引射助燃風(fēng)F3。燃氣大部分在管狀燃燒室內(nèi)7燃燒放熱，其放熱主要通過燃燒室鋼制壁面以輻射方式向外釋放并均勻地分布給爐膛8的前半部分。在燃燒室入、出口附近的內(nèi)管壁上分別設(shè)置了一環(huán)狀肋板6以保證燃氣F2、中心助燃風(fēng)F1和引射助燃風(fēng)F3的混合以及管狀燃燒室7 壁面溫度的均勻。其余燃氣則隨燃燒室內(nèi)的高溫?zé)煔鈴墓軤钊紵?尾部出口噴出，最終在爐膛8空間內(nèi)完成其燃燒放熱過程，將熱量傳遞給爐膛8的后半部分。本實施方式只是對本專利的示例性說明而并不限定它的保護范圍，本領(lǐng)域人員還可以對其進行局部改變，只要沒有超出本專利的精神實質(zhì)，都視為對本專利的等同替換，都在本專利的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種火筒式燃氣燃燒器，其特征在于，它由前部的進氣配風(fēng)裝置和后部的管狀燃燒室兩大部分組成；所述前部的進氣配風(fēng)裝置從里至外依次包括同軸的中心助燃風(fēng)通道、環(huán)狀燃氣通道及引射風(fēng)通道三部分，其中，環(huán)狀燃氣通道出口端均布有噴嘴，所述引射風(fēng)通道的助燃風(fēng)入口設(shè)置在管壁上；所述后部的管狀燃燒室大體上為一尾部開口的鋼制圓筒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的火筒式燃氣燃燒器，其特征在于所述燃氣噴嘴為沿燃氣通道環(huán)繞分布的一排圓孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的火筒式燃氣燃燒器，其特征在于在管狀燃燒室入、出口附近的內(nèi)管壁上分別設(shè)置一圈環(huán)狀肋板。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的火筒式燃氣燃燒器，其特征在于所述環(huán)狀肋板位于距燃燒室入、出口 1/4 1/3管長的位置。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的火筒式燃氣燃燒器，其特征在于所述肋板高度為燃燒室直徑的 1/10 1/5。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5任意一項所述的火筒式燃氣燃燒器，其特征在于所述管狀燃燒室直徑為爐膛直徑的2/3 3/4，其長度為爐膛長度1/2 2/3。
全文摘要
為解決燃氣熱力設(shè)備爐膛受熱不均、爐膛局部受熱面過熱燒損等問題，本發(fā)明提供一種火筒式燃氣燃燒器，它在結(jié)構(gòu)上可分為前部的進氣配風(fēng)裝置和后部的管狀燃燒室兩大部分。所述前部的進氣配風(fēng)裝置從里至外依次包括同軸的中心助燃風(fēng)通道、環(huán)狀燃氣通道及引射風(fēng)通道三部分；所述后部的管狀燃燒室大體上為一尾部開口的鋼制圓筒。本發(fā)明具有的優(yōu)點有強制通入的中心助燃風(fēng)增加了燃氣設(shè)備引射外部空氣的能力，并且通過調(diào)整從中心強制給入的助燃風(fēng)量可控制燃氣設(shè)備總體的過量空氣系數(shù)；通過改變管狀燃燒室的長度和管徑可有效控制氣體火焰形狀，實現(xiàn)與爐膛空間的合理匹配，避免爐膛受熱不均、爐膛局部過熱燒損等問題。
文檔編號F23D14/46GK102494341SQ20111042323
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月16日
發(fā)明者劉國偉, 張玉, 翟明, 董芃 申請人:哈爾濱工業(yè)大學(xué)