本發(fā)明涉及工業(yè)燃燒器領(lǐng)域,更具體地,涉及一種燃燒器。
背景技術(shù):
工業(yè)燃燒器是一種將燃料與助燃?xì)庖砸欢ǚ绞交旌喜⑶覈姵觯谷剂先紵艧岬难b置,可用于工業(yè)爐和鍋爐等裝置的加熱。
現(xiàn)有的燃燒器為了實(shí)現(xiàn)低氮排放,會(huì)采用分級(jí)燃燒、貧燃預(yù)混以及煙氣再循環(huán)等技術(shù)。其中煙氣再循環(huán)技術(shù)是指抽取一部分低溫?zé)煔庵苯踊蚺c助燃?xì)饣旌虾笏腿肴紵齾^(qū)內(nèi),這樣不但降低了火焰溫度,同時(shí)降低了區(qū)域氧濃度,從而可以顯著降低氮氧化物的排放濃度。然而,由于火焰溫度和氧濃度的降低,使得火焰穩(wěn)定性下降,一氧化碳增多,也帶來(lái)了燃燒效率降低的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
鑒于上述問(wèn)題,本發(fā)明的目的在于提供一種燃燒器,用于緩解引入煙氣時(shí)燃燒效率降低的問(wèn)題。
根據(jù)本發(fā)明提供的一種燃燒器,包括:助燃?xì)馔ǖ?;位于所述助燃?xì)馔ǖ纼?nèi)部的第一燃?xì)馔ǖ溃灰约拔挥谒鲋細(xì)馔ǖ乐苓叺臒煔馔ǖ?,其中,所述煙氣通道的至少部分的周邊設(shè)有輻射塊,使得經(jīng)過(guò)所述煙氣通道的煙氣溫度提高。
優(yōu)選地,所述助燃?xì)馔ǖ馈⑺龅谝蝗細(xì)馔ǖ?、所述煙氣通道面向燃燒區(qū)的一端分別具有助燃?xì)獬隹?、第一燃?xì)獬隹凇煔獬隹凇?/p>
優(yōu)選地,所述輻射塊在溫度為1000℃以上的黑度為0.6以上。
優(yōu)選地,所述輻射塊設(shè)置在所述煙氣出口處的周邊。
優(yōu)選地,所述輻射塊厚度為200至300毫米。
優(yōu)選地,所述助燃?xì)馔ǖ赖闹辽俨糠值闹苓呉苍O(shè)有所述輻射塊,使得經(jīng)過(guò)所述助燃?xì)馔ǖ赖闹細(xì)鉁囟忍岣摺?/p>
優(yōu)選地,所述煙氣通道的煙氣出口為環(huán)形,并且以所述助燃?xì)馔ǖ赖闹行妮S為中心設(shè)置。
優(yōu)選地,所述煙氣通道包括位于所述煙氣出口上游的導(dǎo)流段,所述導(dǎo)流段將所述煙氣向所述助燃?xì)馔ǖ赖闹休S線聚攏。
優(yōu)選地,所述燃燒器還包括:位于所述助燃?xì)馔ǖ乐苓叺牡诙細(xì)馔ǖ?,所述第二燃?xì)馔ǖ烂嫦蛉紵齾^(qū)的一端具有多個(gè)第二燃?xì)獬隹凇?/p>
優(yōu)選地,所述多個(gè)第二燃?xì)獬隹谖挥谒鰺煔馔ǖ纼?nèi),并且以所述助燃?xì)馔ǖ赖闹行妮S為中心均勻?qū)ΨQ(chēng)分布。
優(yōu)選地,所述第一燃?xì)獬隹谖挥谒鲋細(xì)馔ǖ纼?nèi),并且位于所述助燃?xì)馔ǖ赖闹行妮S上。
優(yōu)選地,所述燃燒器還包括:位于所述第一燃?xì)馔ǖ赖牡谝蝗細(xì)獬隹谥苓叺男鞅P(pán),所述助燃?xì)馔ㄟ^(guò)所述旋流盤(pán)旋流噴出。
優(yōu)選地,所述旋流盤(pán)的邊緣與所述助燃?xì)馔ǖ纼?nèi)壁之間具有間隙,所述助燃?xì)膺€通過(guò)所述間隙直流噴出。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒器,煙氣通道的至少部分的周邊設(shè)有輻射塊,輻射塊具有較高的黑度,燃燒器工作時(shí),經(jīng)過(guò)該煙氣通道的煙氣被輻射塊加熱、溫度提高后噴入燃燒區(qū)與助燃?xì)饧叭細(xì)饣旌喜⑴c燃燒,由于煙氣溫度的提高,可以在燃燒過(guò)程中摻混更多的煙氣,從而保證引入再循環(huán)的煙氣后,燃燒器在更低氧濃度的燃燒環(huán)境中實(shí)現(xiàn)更低的氮氧化物的排放,同時(shí)著火和燃燒依然具有較高的穩(wěn)定性。
燃燒器還可以包括位于所述助燃?xì)馔ǖ乐苓叺牡诙細(xì)馔ǖ溃渲械诙細(xì)馔ǖ赖亩鄠€(gè)第二燃?xì)獬隹谖挥谒鰺煔馔ǖ纼?nèi),并且以所述助燃?xì)馔ǖ赖闹行妮S為中心均勻?qū)ΨQ(chēng)分布。此外燃燒器還可以包括位于所述第一燃?xì)馔ǖ赖牡谝蝗細(xì)獬隹谥苓叺男鞅P(pán)。一方面,助燃?xì)馔ㄟ^(guò)所述旋流盤(pán)旋流噴出,與位于助燃?xì)馔ǖ赖闹行妮S上的所述第一燃?xì)獬隹趪姵龅娜細(xì)饣旌先紵?,形成一?jí)穩(wěn)燃;另一方面,助燃?xì)馔ǖ乐苓吘鶆蚍植嫉亩鄠€(gè)第二燃?xì)獬隹趪姵龅娜細(xì)馀c煙氣出口噴出的已加熱的煙氣以及助燃?xì)獬隹趪姵龅闹細(xì)饣旌线M(jìn)行燃燒,形成二級(jí)穩(wěn)燃。通過(guò)上述分級(jí)穩(wěn)燃的方式,提高燃燒效率的同時(shí)實(shí)現(xiàn)氮氧化物更低的排放。
附圖說(shuō)明
通過(guò)以下參照附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例的描述,本發(fā)明的上述以及其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)將更為清楚,在附圖中:
圖1示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燃燒器的俯視圖。
圖2示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燃燒器的截面圖。
具體實(shí)施方式
以下將參照附圖更詳細(xì)地描述本發(fā)明。為了清楚起見(jiàn),附圖中的各個(gè)部分沒(méi)有按比例繪制。此外,可能未示出某些公知的部分。在下文中描述了本發(fā)明的許多特定的細(xì)節(jié),但正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠理解的那樣,可以不按照這些特定的細(xì)節(jié)來(lái)實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
應(yīng)當(dāng)理解,在描述部件的結(jié)構(gòu)時(shí),當(dāng)將一層、一個(gè)區(qū)域稱(chēng)為位于另一層、另一個(gè)區(qū)域“上面”或“上方”時(shí),可以指直接位于另一層、另一個(gè)區(qū)域上面,或者在其與另一層、另一個(gè)區(qū)域之間還包含其它的層或區(qū)域。并且,如果將部件翻轉(zhuǎn),該一層、一個(gè)區(qū)域?qū)⑽挥诹硪粚?、另一個(gè)區(qū)域“下面”或“下方”。
圖1和圖2分別示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的燃燒器的俯視圖和截面圖,其中圖1中AA線示出截面圖的截取位置,該燃燒器可用于加熱工業(yè)爐、鍋爐等待加熱裝置,包括助燃?xì)馔ǖ?10、第一燃?xì)馔ǖ?20以及煙氣通道130,第一燃?xì)馔ǖ?20位于助燃?xì)馔ǖ?10內(nèi)部,煙氣通道130位于助燃?xì)馔ǖ?10周邊,其中,煙氣通道130的至少部分的周邊設(shè)有輻射塊150,使得經(jīng)過(guò)該煙氣通道130的煙氣溫度提高。
助燃?xì)馔ǖ?10包括助燃?xì)馊肟?11以及助燃?xì)獬隹?12,其中助燃?xì)馊肟?11位于其側(cè)面,助燃?xì)獬隹?12設(shè)在助燃?xì)馔ǖ?10面向燃燒區(qū)的一端。助燃?xì)饫缡强諝?,可以由風(fēng)機(jī)等氣體輸送裝置產(chǎn)生助燃風(fēng),經(jīng)助燃?xì)馊肟?12進(jìn)入所述助燃?xì)馔ǖ?10,再通過(guò)助燃?xì)獬隹?12噴出至燃燒區(qū)與燃?xì)饣旌蠀⑴c燃燒。
第一燃?xì)馔ǖ腊ǖ谝蝗細(xì)馊肟?21以及第一燃?xì)獬隹?22,其中第一燃?xì)馊肟?21位于其側(cè)面,第一燃?xì)獬隹?22設(shè)在第一燃?xì)馔ǖ?20面向燃燒區(qū)的一端。燃?xì)饫缡翘烊粴猓浣?jīng)第一燃?xì)馊肟?22進(jìn)入所述第一燃?xì)馔ǖ?20,再通過(guò)第一燃?xì)獬隹?22噴出至燃燒區(qū)與助燃?xì)饣旌蠀⑴c燃燒。
本實(shí)施例中,助燃?xì)獬隹?12大致為圓形,第一燃?xì)獬隹?22位于助燃?xì)馔ǖ?10內(nèi),并且接近助燃?xì)獬隹?12,第一燃?xì)馔ǖ?20連同第一燃?xì)獬隹?22均位于助燃?xì)馔ǖ?10的中心軸上。
燃燒器還可以包括旋流盤(pán)160,其設(shè)置在第一燃?xì)馔ǖ?20的第一燃?xì)獬隹?22的周邊,使得助燃?xì)饨?jīng)過(guò)該旋流盤(pán)122后旋流噴出至燃燒區(qū)。進(jìn)一步地,旋流盤(pán)160的外徑可以小于助燃?xì)馔ǖ?10的內(nèi)徑,使得旋流盤(pán)160的邊緣與助燃?xì)馔ǖ?10內(nèi)壁之間具有間隙170。本實(shí)施例中,助燃?xì)馔ǖ?10內(nèi)的助燃?xì)庖徊糠滞ㄟ^(guò)旋流盤(pán)122旋流噴出,另一部分通過(guò)間隙170直流噴出。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒器,燃?xì)庾晕挥谥細(xì)馔ǖ?10中心軸上的第一燃?xì)獬隹?22噴出至燃燒區(qū),助燃?xì)庵辽俨糠滞ㄟ^(guò)燃?xì)獬隹?22周邊的旋流盤(pán)160旋流噴出至燃燒區(qū),二者相互混合的同時(shí)在助燃?xì)馔ǖ?10中心軸附近區(qū)域旋流形成低壓區(qū),可以卷吸位于助燃?xì)馔ǖ?10周邊的煙氣通道130提供的煙氣進(jìn)行回流,保證火焰的穩(wěn)定,形成一級(jí)穩(wěn)燃。
煙氣通道130包括煙氣入口131以及煙氣出口132,其中煙氣入口131位于其側(cè)面,煙氣出口132設(shè)在煙氣通道130面向燃燒區(qū)的一端。煙氣經(jīng)煙氣入口131進(jìn)入煙氣通道130,再通過(guò)煙氣出口132噴出至燃燒區(qū)與助燃?xì)饧叭細(xì)饣旌蠀⑴c燃燒。
如圖1,本實(shí)施例中煙氣通道130的煙氣出口132為環(huán)形,并且以助燃?xì)馔ǖ?10的中心軸為中心設(shè)置。
如圖2,進(jìn)一步地,煙氣通道130包括位于煙氣出口132上游的導(dǎo)流段133,該導(dǎo)流段133將煙氣通道130內(nèi)的煙氣向助燃?xì)馔ǖ?10的中軸線聚攏,使得煙氣自煙氣出口132噴出后能更穩(wěn)定高效率地與助燃?xì)饧叭細(xì)饣旌稀?/p>
燃燒器還可以包括第二燃?xì)馔ǖ?40,其位于助燃?xì)馔ǖ?10的周邊,第二燃?xì)馔ǖ?40可以在其相對(duì)的兩端分別設(shè)置有第二燃?xì)馊肟?41和第二燃?xì)獬隹?42,其中第二燃?xì)獬隹?42位于第二燃?xì)馔ǖ?40面向燃燒區(qū)的一端。第二燃?xì)馔ǖ?40可以具有多個(gè)第二燃?xì)獬隹?42,本實(shí)施例中,第二燃?xì)馔ǖ?40為多個(gè),每個(gè)第二燃?xì)馔ǖ?40對(duì)應(yīng)包括一個(gè)第二燃?xì)馊肟?41和一個(gè)第二燃?xì)獬隹?42。優(yōu)選地,上述多個(gè)第二燃?xì)馔ǖ?40部分伸入煙氣通道130中,多個(gè)第二燃?xì)獬隹?42均位于煙氣通道130內(nèi),并且以助燃?xì)馔ǖ?10的中心軸為中心均勻?qū)ΨQ(chēng)分布。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒器,燃?xì)獬?jīng)過(guò)上述第一燃?xì)馔ǖ?20進(jìn)入燃燒區(qū)形成一級(jí)穩(wěn)燃,還可以經(jīng)由第二燃?xì)馔ǖ?40進(jìn)入燃燒區(qū)形成二級(jí)穩(wěn)燃。其中,燃?xì)饪梢酝ㄟ^(guò)多個(gè)第二燃?xì)獬隹?12噴出至燃燒區(qū),與煙氣出口132噴出的煙氣以及助燃?xì)獬隹?12噴出的助燃?xì)膺M(jìn)行混合并燃燒,由于多個(gè)第二燃?xì)獬隹?12在助燃?xì)馔ǖ?10的周邊均勻分布,環(huán)形的煙氣出口132也以助燃?xì)馔ǖ?10的中心軸為中心設(shè)置,同時(shí)煙氣通道130包括的導(dǎo)流段133使得煙氣以及第二燃?xì)獬隹?42噴出的燃?xì)饩蛑細(xì)馔ǖ?10的中心軸靠攏,使得上述煙氣以及第二燃?xì)獬隹?12噴出的燃?xì)饽芫鶆虻竭_(dá)助燃?xì)馔ǖ?10中心軸附近的區(qū)域,與助燃?xì)飧鶆蚧旌喜⑷紵?,形成二?jí)穩(wěn)燃。通過(guò)上述分級(jí)穩(wěn)燃的方式,燃燒器工作時(shí)燃燒效率更高,煙氣利用更充分,氮氧化物的排放量可以有效降低。
輻射塊150可以是黑度較高的耐火材料制成,優(yōu)選該輻射塊150在溫度為1000℃以上時(shí)黑度為0.6以上,例如是0.6至0.88,高黑度的輻射塊能迅速提高通過(guò)煙氣通道130的煙氣的溫度,減小冷煙氣對(duì)燃燒穩(wěn)定性的影響。本實(shí)施例中,輻射塊150設(shè)置在煙氣通道130的煙氣出口132處的周邊。煙氣通道130接近煙氣出口132的一段可以是直接在輻射塊150上形成,輻射塊的厚度可以為200至300毫米。
進(jìn)一步地,助燃?xì)馔ǖ赖闹辽俨糠值闹苓呉苍O(shè)有輻射塊150,可以使得經(jīng)過(guò)助燃?xì)馔ǖ?10的助燃?xì)鉁囟纫蔡岣?。本?shí)施例中,對(duì)應(yīng)助燃?xì)馔ǖ?10設(shè)置的輻射塊150位于助燃?xì)獬隹?12處的周邊,與煙氣通道130周邊設(shè)置的輻射塊150相連。
根據(jù)本發(fā)明的燃燒器,煙氣通道130的至少部分的周邊設(shè)有輻射塊150,輻射塊150可以通過(guò)輻射進(jìn)行傳熱,燃燒器工作時(shí),經(jīng)過(guò)該煙氣通道130的煙氣被輻射塊150加熱、溫度提高后噴入燃燒區(qū)與助燃?xì)饧叭細(xì)饣旌喜⑴c燃燒,由于煙氣溫度的提高,該燃燒器可以在燃燒過(guò)程中摻混更多的煙氣而仍然保持著火和燃燒具有較高的穩(wěn)定性,從而保證引入再循環(huán)的更多煙氣后,燃燒器在更低氧濃度的燃燒環(huán)境中實(shí)現(xiàn)更低的氮氧化物的排放。助燃?xì)馔ǖ?10的至少部分的周邊也設(shè)有輻射塊150,同樣可以提高經(jīng)過(guò)助燃?xì)馔ǖ?10的助燃?xì)獾臏囟?,從而可以在保證火焰穩(wěn)定性的前提下提高助燃?xì)獾娘L(fēng)量,提高燃燒器的功率及燃燒效率。
燃燒器還可以包括長(zhǎng)明燈180,本實(shí)施例中上明燈180位于助燃?xì)馔ǖ?10內(nèi),沿助燃?xì)馔ǖ?10軸向延伸,長(zhǎng)明燈180上靠近第一燃?xì)獬隹?22的一端可以設(shè)置用于點(diǎn)火的點(diǎn)火裝置,當(dāng)然,長(zhǎng)明燈180還可以包括火焰檢測(cè)裝置等。此外,燃燒器還可以包括位于助燃?xì)馔ǖ?10內(nèi)、煙氣通道130內(nèi)以及其他所需位置處的支架190,為燃燒器內(nèi)的部分結(jié)構(gòu)提供支撐,例如本實(shí)施例中,第一燃?xì)馔ǖ?20以及長(zhǎng)明燈180等通過(guò)支架190與助燃?xì)馔ǖ?10的內(nèi)壁固定。
本發(fā)明通過(guò)分級(jí)穩(wěn)燃以及增加黑度較高的輻射塊的方式,減小燃燒器所引入的低溫?zé)煔鈱?duì)火焰溫度性的影響,保證溫度燃燒的同時(shí)能夠增大燃燒過(guò)程中煙氣的引入量以及助燃?xì)獾娘L(fēng)量,使得一氧化碳生成量減少甚至為零,提高燃燒效率,且實(shí)現(xiàn)氮氧化物的更少排放。
應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是,在本文中,諸如第一和第二等之類(lèi)的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開(kāi)來(lái),而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且,術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下,由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
依照本發(fā)明的實(shí)施例如上文所述,這些實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié),也不限制該發(fā)明僅為所述的具體實(shí)施例。顯然,根據(jù)以上描述,可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例,是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用,從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地利用本發(fā)明以及在本發(fā)明基礎(chǔ)上的修改使用。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。