[发明专利]一种新型低氮氢气燃烧装置及其燃烧调节方法

说明书

本申请涉及了一种新型低氮氢气燃烧装置及其燃烧调节方法，燃烧装置包括燃烧器，所述燃烧器包括可排放氢气的内芯管、可排放氧化剂的外芯管以及设于两者夹层之间且位于内芯管前端的杯罩结构；杯罩结构的内杯罩套接于内芯管前端，外杯罩套接于内杯罩外周；内芯管前端开设引火孔以排放氢气；内杯罩上开设与外芯管连通的通气孔，以输送氧化剂；内杯罩内腔设有第一腔体，用于两种气体混合燃烧来引火；外杯罩与内杯罩之间构成第二腔体，用于排放剩余氢气；外杯罩与外芯管之间构成第三腔体，用于排放剩余氧化剂：两种气体的剩余气体在第一腔体前方混合并燃烧。通过上述设置，可解决目前氢气燃烧器中氢气与氧化剂两者在高温下混合燃烧易产生大量氮氧化物的问题。

技术领域

本申请涉及氢气燃烧装置技术领域，具体涉及一种新型低氮氢气燃烧装置及其燃烧调节方法。

背景技术

氢气燃烧器为一种全新的燃烧器，使用氢气这种新型燃料。在常规的氢气燃烧器中，燃烧器的燃烧速度很快，导致火焰温度很高，可高达2200℃以上。此时，氢气与氧化剂混合度高，两者的混合气体在高温火焰下易生成大量氮氧化物。当燃烧方式为纯氧燃烧时，燃烧反应快速，会产生更多的氮氧化物。显然，上述燃烧烟气中的氮氧化物严重超标，会超出污染排放标准，并造成严重的环境污染、大气污染。

因此，需要改进目前的燃烧器，使得燃烧器在较高燃烧效率的基础上，氮氧化物的排放量大幅降低。

发明内容

为解决上述技术问题，本申请的目的在于提供一种新型低氮氢气燃烧器及其燃烧调节方法，用来解决目前氢气燃烧器中氢气与氧化剂两者在高温下混合燃烧易产生大量氮氧化物的问题。

为了实现上述发明目的之一，本申请一实施方式提供一种新型低氮氢气燃烧装置，包括燃烧器，所述燃烧器包括：

内芯管，用于排放氢气，所述内芯管的端部开设有引火孔，所述内芯管的侧壁开设有氢气喷孔；

外芯管，用于排放氧化剂，所述外芯管套设于所述内芯管的外周；

以及杯罩结构，套设于所述外芯管与所述内芯管两者之间且位于所述内芯管的端部；所述杯罩结构包括内杯罩以及外杯罩：所述内杯罩至少部分套接于所述内芯管的端部，所述内杯罩的侧壁开设有喷口，所述喷口通过氢气喷管与所述氢气喷孔连通，用于输送氢气；所述内杯罩上还开设有通气孔，所述通气孔将所述内杯罩的内腔与所述外芯管的内腔连通，用于输送氧化剂；所述内杯罩的内腔包括用于引火燃烧的第一腔体，用于所述引火孔中排放的氢气与所述通气孔中排放的氧化剂两者混合并燃烧；所述外杯罩套接于所述内杯罩的外周，且所述外杯罩的端部完全包裹所述内杯罩的端部；所述外杯罩的内壁与所述内杯罩的外壁围设构成第二腔体，用于容纳所述内芯管排放的氢气；所述外杯罩的外壁与所述外芯管的内壁围设构成第三腔体，用于容纳所述外芯管排放的氧化剂。

作为本申请一实施方式的进一步改进，所述外杯罩的外周设置有多个稳流片，所述第三腔体被所有稳流片分隔成多个空间。

作为本申请一实施方式的进一步改进，长方形片状的稳流片焊接于所述外杯罩的外壁，且所有稳流片均匀分布于所述外杯罩的外周。

作为本申请一实施方式的进一步改进，所述外杯罩内壁与所述内杯罩外壁的间距范围为50-150mm。

作为本申请一实施方式的进一步改进，所述燃烧装置还包括设于所述燃烧器外周的水冷套，所述燃烧器密封设置于所述水冷套的内部。

作为本申请一实施方式的进一步改进，所述外杯罩的端部与所述内杯罩的端部齐平。

作为本申请一实施方式的进一步改进，所述燃烧器还包括点火机构，所述点火机构包括插入到所述第一腔体中的火花塞，用于高压放电实现点火。

作为本申请一实施方式的进一步改进，所述点火机构还包括火焰监控机构，与所述火花塞连接，所述火焰监控机构构造为火焰棒或紫外线探测器。