[发明专利]一种具有防爆功能的全预混低NOx燃烧器

说明书

本发明提供一种具有防爆功能的全预混低NOx燃烧器，包括空气管道、燃气管道、旋流器、混合管道、横冷却管、纵冷却管、出水集箱、进水集箱、格栅板、稳燃管、扩散孔、喷气嘴。燃气管道套装于空气管道的内部；旋流器固定于燃气管道的外壁，旋流器的外侧为空气管道；在旋流器后部的燃气管道上开设扩散孔，扩散孔上安装喷气嘴；混合管道与空气管道连接。在混合管道外，进水集箱与出水集箱对称安装；在混合管道内和燃气管道后，依次间隔布置横冷却管、纵冷却管、格栅板和稳燃管。本发明解决了现有全预混燃气燃烧器燃气与空气混合不均的问题，有效防止回火甚至爆炸的发生并降低NOx排放。

技术领域

本发明属于燃烧器技术领域，具体涉及一种具有防爆功能的全预混低NOx燃烧器。

背景技术

天然气是优质的清洁能源，燃烧过程中不产生固体排放物，二氧化硫的排放几乎为零，二氧化碳和氮氧化物(NOx)的排放也远低于煤炭和石油。为了改善人们的生活环境，政府大力鼓励发展天然气能源项目，提高天然气在一次能源消费结构中的比重。

目前，天然气锅炉一般采用部分预混燃烧方式，燃气在燃烧前只与部分空气混合，燃烧时需要补充二次空气，二次空气的供给导致燃烧器体积很难减小；另外，部分预混燃烧方式燃烧不完全，NOx排放较高。全预混燃烧方式是一种燃气在燃烧前与空气充分混合，燃烧过程中不再需要补充空气的燃烧方式。相比于部分预混燃烧方式，全预混式燃烧不需要设置二次空气供给系统，具有过剩空气系数小、火焰传播速度快、燃烧完全以及NOx排放和CO排放较低的优点。但现有全预混燃烧器多通过设立足够长的混气区来实现燃气和空气的充分混合，当混合区域有限、混合时间较短时，燃气和空气混合不均匀，将导致全预混式燃烧火焰稳定性变差、回火风险增大，严重时引发爆炸，危及人身安全。

鉴于上述情况，本发明提供了一种具有防爆功能的全预混低NOx燃烧器，其结构紧凑、能够保证空气和燃气混合均匀，有效防止回火甚至爆炸的发生并大幅减少NOx排放。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种具有防爆功能的全预混低NOx燃烧器，解决现有全预混燃气燃烧器燃气和空气混合不均的问题，有效防止回火甚至爆炸的发生并能有效降低NOx排放。

本发明采取的技术方案是：

一种具有防爆功能的全预混低NOx燃烧器，该燃烧器包括空气管道、燃气管道、旋流器、混合管道、横冷却管、纵冷却管、出水集箱、进水集箱、格栅板、稳燃管、扩散孔、喷气嘴。燃气管道套装于空气管道的内部，燃气管道的中心轴线与空气管道的中心轴线重合；旋流器固定于燃气管道的外壁，旋流器的外侧为空气管道，空气经旋流器形成旋流；在旋流器后部的燃气管道上开设扩散孔，扩散孔上安装喷气嘴，用于燃气喷入空气管道与空气进行混合；混合管道与空气管道焊接相连或螺纹连接，在混合管道外，进水集箱和出水集箱对称安装，在混合管道内和燃气管道后依次间隔布置横冷却管、纵冷却管、格栅板和稳燃管，横冷却管左端和纵冷却管上端与出水集箱连通，横冷却管右端和纵冷却管下端与进水集箱连通；冷却管外侧安装有格栅板，格栅板外侧安装有稳燃管，稳燃管两端也分别与进水集箱、出水集箱连接，混合气通过稳燃管后被点燃而稳定燃烧。

进一步地，所述旋流器为轴向叶片式旋流器，叶片沿管道周向均匀分布且固定不动，叶片数为6-30个。

进一步地，所述燃气管道上的扩散孔沿管道周向均匀分布且每个扩散孔布置于旋流器3相邻两叶片间隙的正后方，每个扩散孔上安装喷气嘴，喷气嘴数与旋流器叶片数相等，为6-30个，扩散孔与管道中心轴线的夹角为30°-150°。

进一步地，所述进水集箱和出水集箱焊接于混合管道的外侧且沿混合管道的对角线对称分布。

进一步地，所述横冷却管和纵冷却管由不锈钢材料制成，横冷却管的进口和纵冷却管的进口都与进水集箱连通，横冷却管的出口和纵冷却管的出口都与出水集箱连通。

进一步地，所述格栅板由不锈钢材料制成，焊接于混合管道的内壁，位置处于冷却管与稳燃管之间，气孔形状为圆形。