一種低氮氧化物燃燒器機(jī)頭的制作方法

本實(shí)用新型涉及燃燒器領(lǐng)域，尤其涉及一種低氮氧化物燃燒器機(jī)頭。

背景技術(shù)：

目前隨著中國(guó)及全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展，資源進(jìn)一步被開發(fā)利用，能源消耗進(jìn)一步被加大，能源的開發(fā)及利用對(duì)全球環(huán)境污染日益嚴(yán)重，在發(fā)達(dá)國(guó)家八九十年代已經(jīng)被重視，而發(fā)展中國(guó)家為了經(jīng)濟(jì)的發(fā)展而對(duì)環(huán)境的保護(hù)被忽視，當(dāng)前環(huán)境的形勢(shì)日益嚴(yán)重，為了加強(qiáng)對(duì)大氣污染物排放的控制，保障人體健康、保護(hù)生態(tài)環(huán)境、改善環(huán)境空氣質(zhì)量，中國(guó)政府已經(jīng)將其提到法律層面上，北京于2016年4月1日率先提出地方標(biāo)準(zhǔn)并已經(jīng)執(zhí)行，對(duì)燃燒排放物的尾氣CO、O₂、NOx等進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)要求。如何簡(jiǎn)便而高效的實(shí)現(xiàn)降低燃燒器的NO_x排放，已經(jīng)成為一個(gè)越來越重要的課題。

為解決燃燒器的NOx排放問題，目前可采用金屬纖維表面燃燒或煙氣循環(huán)，但金屬纖維表面燃燒使用壽命短，煙氣中O₂含量高，熱效率低，而采用煙氣循環(huán)燃燒的穩(wěn)定性有影響，投入成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決燃燒器領(lǐng)域存在的上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出一種低氮氧化物燃燒器機(jī)頭，其煙氣中CO、O₂、NO_x等均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求，且其改造成本低，方便現(xiàn)有燃燒器的改造升級(jí)。

本實(shí)用新型所采取的技術(shù)方案為：

一種低氮氧化物燃燒器機(jī)頭，其包括一圓筒狀外殼、外殼內(nèi)的通氣空間、與通氣空間連通的空氣管、伸入通氣空間的燃?xì)夤?、與燃?xì)夤芟噙B通的燃?xì)馔ǖ?、與燃?xì)馔ǖ老噙B通的六個(gè)分支管、分別與分支管相配合的六個(gè)圓筒狀預(yù)混管、固定預(yù)混管的固定片、覆蓋在機(jī)頭前端的空氣分流片以及母火燃燒器；其中，

所述燃?xì)馔ǖ牢挥诎霃綖镽₁的圓筒狀外壁和半徑為R₂的圓筒狀態(tài)內(nèi)壁之間，所述外壁和內(nèi)壁后端連接，其與外殼同軸心；

所述分支管由具有相同半徑的第一支管和第二支管組成，其中所述共同半徑為R₃，其中，第一支管沿外壁的徑向并通過外壁與燃?xì)馔ǖ肋B接；第二支管后端與第一支管連通，其平行于外殼的軸心；

所述第二支管的前端套設(shè)于預(yù)混管的后端，第二支管與與之相配合的預(yù)混管同軸心；

所述固定片固定在外殼與外壁之間，其具有六個(gè)固定管通孔，該六個(gè)固定通孔分別固定預(yù)混管；

所述空氣分流片呈圓形，具有通氣通孔，其覆蓋住所述內(nèi)壁在機(jī)頭前端所構(gòu)成的圓形空間；

其中，

優(yōu)選地，

優(yōu)選地，所述六個(gè)第一支管處于燃?xì)馔ǖ赖耐粰M截面上，且相鄰兩個(gè)第一支管軸心的夾角為60°。

優(yōu)選地，所述預(yù)混管的前端與燃?xì)馔ǖ赖那岸嗽谕黄矫嫔稀?/p>

優(yōu)選地，所述燃?xì)馔ǖ狼岸朔忾]，其外壁設(shè)置有燃?xì)馔ǖ篱_口；投影在到外殼軸向方向上，所述燃?xì)馔ǖ篱_口位于固定片與燃?xì)馔ǖ狼岸酥g。進(jìn)一步優(yōu)選地，所述外壁具有一圓筒狀延伸部，所述延伸部設(shè)置有空氣通道開口。更進(jìn)一步優(yōu)選地，所述空氣分流片的邊緣固定在延伸部的前端。

優(yōu)選地，所述空氣分流片具有位于中心的空氣通孔和圍繞中心均勻分布的六個(gè)空氣通孔。

優(yōu)選地，所述預(yù)混管徑向截面面積與第二支管徑向截面面積之差為預(yù)混空氣面積，所述空氣通道開口面積和所述空氣通孔面積之和為潔凈空氣面積，其中，所述預(yù)混空氣面積與所述潔凈空氣面積之比大于3：7。

優(yōu)選地，投影到軸向上，所述空氣通道的后端在空氣管的后方，所述第一支管在空氣通道的前方。

其中，在本實(shí)用新型中，所述前后的定位為，沿外殼的軸心方向，燃燒部位在燃?xì)饣蚩諝膺M(jìn)入機(jī)頭部位的前方；反映在附圖1中，所述燃?xì)夂涂諝庠谕鈿ぽS心方向上從后向前運(yùn)動(dòng)。

本實(shí)用新型提供的低氮氧化物燃燒器機(jī)頭，其采用了濃淡燃燒：即一部分燃料與空氣預(yù)混并過氧燃燒，因O₂過剩，有效控制高溫區(qū)的形成，從而抑制NO_x的產(chǎn)生，并采用6分支管-預(yù)混管結(jié)構(gòu)對(duì)火焰進(jìn)行有效的分割，而另外一部分燃料過氧系數(shù)非常低，從而使N₂與O₂接觸的機(jī)會(huì)降低，大大縮減的NO_x的生成。尤其是，本實(shí)用新型經(jīng)過認(rèn)真研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)與空氣預(yù)混的燃料占燃料總量的30％時(shí)，熱效率、燃燒穩(wěn)定性和低NO_x排放效果達(dá)到最佳的平衡。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本實(shí)用新型所提供的低氮氧化物燃燒器機(jī)頭的一個(gè)實(shí)施例的一個(gè)軸向剖切視圖。其中，中空的箭頭表示空氣的流動(dòng)方向，實(shí)心箭頭表示燃?xì)獾倪\(yùn)動(dòng)方向。

圖2是本實(shí)用新型所提供的低氮氧化物燃燒器機(jī)頭的一個(gè)實(shí)施例的前端正視圖。其中，機(jī)頭周圍的輻射狀線條表示燃燒熱量的輻射。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本范明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本實(shí)用新型的原理、方法和功效以及實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

一種低氮氧化物燃燒器機(jī)頭，其包括一圓筒狀外殼1、外殼1內(nèi)的通氣空間11、與通氣空間11連通的空氣管2、伸入通氣空間11的燃?xì)夤?、與燃?xì)夤?相連通的燃?xì)馔ǖ?、與燃?xì)馔ǖ?相連通的六個(gè)分支管5、分別與分支管5相配合的六個(gè)圓筒狀預(yù)混管6、固定預(yù)混管6的固定片7、覆蓋在機(jī)頭前端的空氣分流片8以及母火燃燒器9；其中，所述外殼1的后端是封閉的。

所述燃?xì)馔ǖ?位于半徑為R₁的圓筒狀外壁和半徑為R₂的圓筒狀態(tài)內(nèi)壁42之間，所述外壁41和內(nèi)壁42后端連接，其與外殼1同軸心；如此，所述燃?xì)馔ǖ?是一個(gè)與外殼1共軸心的圓筒狀空腔，其后端封閉，燃?xì)鈴娜細(xì)夤?進(jìn)入該燃?xì)馔ǖ?的后端，并迅速均勻的分布到整個(gè)環(huán)形的空間中；所述燃?xì)馔ǖ赖暮蠖?3封閉，因此，燃?xì)鈴娜細(xì)馔ǖ赖暮蠖?3向前端流動(dòng)。

所述分支管5由具有相同半徑的第一支管51和第二支管52組成，其中所述共同半徑為R₃，其中，第一支管51沿外壁41的徑向并通過外壁41與燃?xì)馔ǖ?連接；第二支管52后端與第一支管51連通，其平行于外殼1的軸心；如此，部分燃?xì)饪梢酝ㄟ^該分支管5脫離燃?xì)馔ǖ?，進(jìn)入預(yù)混管6，且該燃?xì)獾那斑M(jìn)方向依舊是沿外殼1軸心方向向前。

所述第二支管52的前端套設(shè)于預(yù)混管6的后端，第二支管52與與之相配合的預(yù)混管6同軸心；如此，燃?xì)膺M(jìn)入預(yù)混管6。由于預(yù)混管6圓筒狀，其后端與第二支管52之間具有縫隙，空氣可以通過該縫隙進(jìn)入預(yù)混管6內(nèi)部，進(jìn)而與其中的燃?xì)忸A(yù)混，并阻止燃?xì)獾耐庑?，推?dòng)其相燃燒器機(jī)頭的前端運(yùn)動(dòng)。

所述固定片7固定在外殼1與外壁41之間，其具有六個(gè)固定管通孔，該六個(gè)固定通孔分別固定預(yù)混管6；所述固定片7還可以具有母火燃燒器9固定孔，用于固定母火燃燒器9。所述母火燃燒器9的結(jié)構(gòu)和構(gòu)建方式在現(xiàn)有技術(shù)和公開文獻(xiàn)中有大量報(bào)道，此處不再進(jìn)行進(jìn)一步的描述。如此，所述固定片7將整個(gè)外壁41與外殼1之間的空間分割開來，使得氣體僅能夠通過預(yù)混管6和母火燃燒器9，而不能從其他地方通過，如此，可以使得其余空氣的流通集中在所述內(nèi)壁42限定形成的空氣流通主通道。

所述空氣分流片8呈圓形，具有空氣通孔81，其覆蓋住所述內(nèi)壁42在機(jī)頭前端所構(gòu)成的圓形空間；如此，該空氣分流片8覆蓋住空氣流通主通道的前端，將空氣流分割成數(shù)個(gè)小股的空氣流。

其中，如此，進(jìn)入預(yù)混管6的燃?xì)庹伎側(cè)細(xì)饬康?5％～33％，該預(yù)混料可以有效的實(shí)現(xiàn)降低NO_x排放的目的。

本實(shí)用新型提供的低氮氧化物燃燒器機(jī)頭，其采用了濃淡燃燒。即一部分燃料與空氣在預(yù)混管6中預(yù)混并過氧燃燒，因O₂過剩，有效控制高溫區(qū)的形成，從而抑制NO_x的產(chǎn)生，且預(yù)混管6的前端可以對(duì)火焰進(jìn)行有效的分割；而另外一部分燃料過氧系數(shù)非常低，從而使N₂與O₂接觸的機(jī)會(huì)降低，大大縮減的NO_x的生成。

其中，在一種具體實(shí)施方式中，如此，進(jìn)入預(yù)混管6的燃料占總?cè)剂狭康?0％，在該燃料占比下，該燃燒器達(dá)到最佳的燃燒效果，其尾氣中NO_x的含量大幅降低。

其中，在一種具體實(shí)施方式中，所述六個(gè)第一支管51處于燃?xì)馔ǖ?的同一橫截面上，且相鄰兩個(gè)第一支管51軸心的夾角為60°。如此，所述六個(gè)分支管5均勻的分布在燃?xì)馔ǖ?的周圍，可以使得各個(gè)分支管5的壓力、流量保持基本一致，也有助于燃?xì)馔ǖ?中的流量、壓力保持基本一致。

其中，在一種具體實(shí)施方式中，所述預(yù)混管6的前端與燃?xì)馔ǖ?的前端在同一平面上。如此，不僅使得整個(gè)燃燒器的機(jī)頭更為美觀，而且可以實(shí)現(xiàn)預(yù)混管6對(duì)火焰的有效的分割。

其中，在一種具體實(shí)施方式中，所述燃?xì)馔ǖ?前端封閉，其外壁41設(shè)置有燃?xì)馔ǖ篱_口44；投影在到外殼1軸向方向上，所述燃?xì)馔ǖ?開口位于固定片7與燃?xì)馔ǖ?前端之間，如此，可以使得燃?xì)馔ǖ?中的燃?xì)鈴膫?cè)面噴出燃燒器機(jī)頭，且可以有效的與預(yù)混的燃?xì)夥?。在更具體的實(shí)施方式中，所述外壁41具有一圓筒狀延伸部45，所述延伸部設(shè)置有空氣通道開口451。如此，空氣也可以與燃?xì)馔綇膫?cè)面噴出燃燒器機(jī)頭，且其位于燃?xì)獾那懊妫梢愿玫呐c燃?xì)饣旌?，便于燃?xì)獾娜紵?。在?shí)際的應(yīng)用中，所述空氣分流片8的邊緣固定在延伸部的前端；如此，空氣可以從空氣分流片8上的空氣通孔81中流出，進(jìn)而使得燃?xì)馔ǖ?中流出的部分燃?xì)獾娜紵諝膺M(jìn)一步不足，實(shí)現(xiàn)過濃燃燒。

其中，在一種具體實(shí)施方式中，所述空氣分流片8具有位于中心的空氣通孔81和圍繞中心均勻分布的六個(gè)空氣通孔81。如此，整個(gè)燃燒器的氣流分布規(guī)律而均勻。

其中，在一種具體實(shí)施方式中，所述預(yù)混管6徑向截面面積與第二支管52徑向截面面積之差為預(yù)混空氣面積，所述空氣通道開口面積和所述空氣通孔81面積之和為潔凈空氣面積，其中，所述預(yù)混空氣面積與所述潔凈空氣面積之比大于3：7。如此，可以保證預(yù)混管6中的燃料實(shí)現(xiàn)過淡燃燒。

其中，在一種具體實(shí)施方式中，投影到軸向上，所述空氣通道的后端在空氣管2的后方，所述第一支管51在空氣通道的前方。如此，可以保證進(jìn)入預(yù)混管6的空氣具有足夠的壓力和流量。

本實(shí)用新型提供的低氮氧化物燃燒器機(jī)頭，其采用了濃淡燃燒：即一部分燃料與空氣預(yù)混并過氧燃燒，因O₂過剩，有效控制高溫區(qū)的形成，從而抑制NO_x的產(chǎn)生，并采用6分支管5-預(yù)混管6結(jié)構(gòu)對(duì)火焰進(jìn)行有效的分割，而另外一部分燃料過氧系數(shù)非常低，從而使N₂與O₂接觸的機(jī)會(huì)降低，大大縮減的NO_x的生成。尤其是，本實(shí)用新型經(jīng)過認(rèn)真研究，發(fā)現(xiàn)當(dāng)與空氣預(yù)混的燃料占燃料總量的30％時(shí)，熱效率、燃燒穩(wěn)定性和低NO_x排放效果達(dá)到最佳的平衡。

以上所述，僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)的技術(shù)人員在本實(shí)用新型公開的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。