本實用新型涉及以可燃氣體為燃料的工業(yè)化工加熱爐用燃燒器。

背景技術(shù)：

燃燒器是向加熱爐提供熱能的裝置，一個加熱爐設(shè)置多個燃燒器，可燃氣體由燃燒器噴嘴噴射到爐內(nèi)使爐內(nèi)的溫度達到工藝要求。燃燒單元是燃燒器的主要部件，一個燃燒器由多個燃燒單元組成，燃燒單元的燃燒狀態(tài)決定了燃燒器乃至整個加熱爐的節(jié)能和減排情況?，F(xiàn)有燃燒器的燃燒單元供風(fēng)管道噴嘴與燃氣管道噴嘴平行設(shè)置或在燃燒頭內(nèi)相通，燃氣及空氣由各自管道前端噴嘴噴出燃氣與空氣在燃燒頭外混合，稱為后混合，這種結(jié)構(gòu)的主要缺點一是混合不充分、不均勻，燃燒效率低；二是燃燒單元出口火焰流速較低，氮分子在燃燒室內(nèi)停留時間長，造成氮氧化合物高；三是不能做到精確配比（燃氣和空氣的最佳配比是1﹤α﹤1.1，α為配比系數(shù)），這樣就造成空氣不足時過剩燃氣被分解為游離碳、氮、一氧化碳，燃氣利用率低，同時產(chǎn)生大量的一氧化碳有害氣體和游離碳排放，當空氣過量時，多余空氣會帶走熱量和產(chǎn)生過量的氮氧化合物排放，造成熱損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種低氮節(jié)能燃燒器燃燒單元，如附圖１所示，包括筒狀殼體、法蘭盤和擴散喉管混合室，空氣隔板通過法蘭固定螺桿與法蘭盤連接，空氣隔板用于固定燃氣輸入管道，擴散喉管混合室固定在法蘭盤上，擴散喉管混合室的后端與燃燒器的一次配風(fēng)氣室連通，擴散喉管混合室的前部置于筒狀殼體內(nèi)，其特征在于擴散喉管混合室的前端向內(nèi)收縮，構(gòu)成圓錐形收縮喉管，一個與圓錐形收縮喉管形狀相吻合的圓錐形罩安裝在圓錐形收縮喉管的前方，圓錐形收縮喉管外壁與圓錐形罩內(nèi)壁形成一個環(huán)形縫隙風(fēng)道，擴散喉管混合室的外側(cè)有二次風(fēng)管與環(huán)形縫隙風(fēng)道連通，一個圓錐形燃燒噴嘴固定在圓錐形罩的前端，圓錐形燃燒噴嘴在圓錐形收縮喉管前方形成筒狀二次燃燒室。

進一步的技術(shù)方案包括：

喉管混合室由后至前由三個圓錐形組成，第一個圓錐形在擴散喉管混合室的后部，由擴散喉管混合室后端向前方直徑逐漸縮?。坏诙€圓錐形在擴散喉管混合室的中部，由后向前直徑逐漸增大；第三個圓錐形就是擴散喉管混合室的前端出口向內(nèi)收縮成圓錐形，其前端出口直徑小于散喉管混合室后端進口直徑，圓錐形燃燒噴嘴后端直徑小于前端直徑，呈向前方擴散形。

本實用新型的結(jié)構(gòu)使燃氣形成兩次燃燒，第一次燃燒發(fā)生在擴散喉管混合室，火焰由圓錐形收縮喉管噴出，第二次燃燒發(fā)生在筒狀二次燃燒室，火焰由圓錐形燃燒噴嘴噴出，使環(huán)形縫隙風(fēng)道變成了負壓環(huán)帶，造成二次風(fēng)管內(nèi)的空氣流動速度加快，同時，由于擴散喉管混合室出口處呈圓錐形收縮，使火焰噴出的速度提高，這兩個因素使得圓錐形燃燒噴嘴噴出的火焰速度，高于圓錐形收縮喉管噴出的火焰速度20%，這樣就造成對爐內(nèi)熱量的充分攪動，使得爐內(nèi)溫度場分布均勻，提高了熱交換率，本實用新型節(jié)能相對現(xiàn)有技術(shù)提高10%以上；本實用新型的配比系數(shù)α接近理論值，沒有過剩氧氣，從根本上解決了氮氧化合物的產(chǎn)生。通過一個小型的煉油爐試驗表明，本實用新型的氮氧化合物排放量小于25毫克/每立米排放物，遠小于國家規(guī)定的標準40毫克/每立米排放物，而現(xiàn)有技術(shù)是296毫克/每立米排放物，本實用新型的減排效果非常顯著,比目前傳統(tǒng)的燃燒器節(jié)能15%以上。本實用新型另一個積極效果在于減排的同時爐內(nèi)的溫度不降低，解決了目前化工爐依靠補充冷空氣減排氮氧化合物從而影響爐內(nèi)溫度這一難題。

下面結(jié)合附圖給出本實用新型的具體實施方式。

附圖說明

附圖1為本實用新型主視圖。

附圖2為本實用新型A—A剖視圖。

附圖3為本實用新型使用狀態(tài)示意圖。

圖例：1、燃氣輸入管道，2、擴散喉管混合室，3、空氣隔板，４、固定法蘭盤，5、法蘭固定螺桿，6、二次風(fēng)管，7、圓錐形收縮喉管，8、筒狀二次燃燒室，9、環(huán)形縫隙風(fēng)道，10、圓錐形燃燒噴嘴，11、筒狀殼體，12、長明火燃燒頭，13、熱電偶，14、燃氣輸入接口，15、觀火孔，16、燃氣室，17、助燃風(fēng)入口，18、二次配風(fēng)調(diào)整旋鈕，19、燃燒器殼體，20、一次配風(fēng)室，21、安裝法蘭，22、燃燒單元外罩，23、二次配風(fēng)室，２４、圓錐形罩。

具體實施方式

如附圖1所示，擴散喉管混合室2整體呈圓筒形，其后部通過空氣隔板3和法蘭盤4固定，擴散喉管混合室2的后端與一次配風(fēng)室20連通，擴散喉管混合室2的中、前部固定在筒狀殼體內(nèi)11，擴散喉管混合室2由后至前（燃氣運動方向為前）由三個圓錐形組成，第一個圓錐形在擴散喉管混合室2的后部，由擴散喉管混合室2后端向前方直徑逐漸縮?。坏诙€圓錐形在擴散喉管混合室2的中部，由后向前直徑逐漸增大；第三個圓錐形就是擴散喉管混合室2的前端出口向內(nèi)收縮成圓錐形，其前端出口直徑小于散喉管混合室2后端進口直徑；圓錐形燃燒噴嘴10后端直徑小于前端直徑，呈向前方擴散形。擴散喉管混合室2的三圓錐形結(jié)構(gòu)及圓錐形燃燒噴嘴10的擴散結(jié)構(gòu)使燃氣形成擴散、收縮、再擴散、再收縮、再擴散的流動過程，促進燃氣和空氣混合均勻，減少運動阻力，增加二次燃燒的吸氣作用，提升二次燃燒的出口速度，縮短氮分子在燃燒室停留的時間，減少氮氧化合物形成，提高節(jié)能效果。

在擴散喉管混合室2的外側(cè)均布12個與燃燒器二次配風(fēng)室23相通的二次風(fēng)管6，圓錐形罩24安裝在圓錐形收縮喉管7前方，圓錐形收縮喉管7外壁與圓錐形罩24內(nèi)壁形成一個環(huán)形縫隙風(fēng)道9，擴散喉管混合室2的外側(cè)的二次風(fēng)管6與環(huán)形縫隙風(fēng)道9連通，圓錐形燃燒噴嘴后端10與圓錐形罩24前端固定連接，在圓錐形收縮喉管7前端形成筒狀二次燃燒室８。

附圖３給出了一個由18個前述燃燒單元組成的化工燃燒器，燃燒器整體呈筒形，燃燒單元在其圓面上均勻分布，由每個燃燒單元的燃氣輸入管道1接入燃氣室16，燃燒器的前部設(shè)有與一次配風(fēng)室20連通的二次配風(fēng)室23，燃燒單元的擴散喉管混合室2的后端及風(fēng)道6都與二次配風(fēng)室23連通，外置風(fēng)機通過助燃風(fēng)入口17，向一次配風(fēng)室20提供空氣。