[发明专利]一种带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴及方法

权利要求书

1.一种带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴，其特征在于：包括烟气壳体（1）、空气壳体（2）、燃气喷枪（3）、换热器（4）、扩散混流管（5）、导流筒（6）、稳焰混合芯（7）、导焰筒（8）、辐射管（9）和点火装置（10），所述空气壳体（2）和辐射管（9）分别安装在烟气壳体（1）的两侧，所述燃气喷枪（3）安装在空气壳体（2）上，所述导流筒（6）和导焰筒（8）均安装在辐射管（9）内，所述换热器（4）和稳焰混合芯（7）均安装在导流筒（6）内，所述扩散混流管（5）安装在换热器（4）内，所述换热器（4）和扩散混流管（5）均与稳焰混合芯（7）连接，所述稳焰混合芯（7）与导焰筒（8）连接，所述点火装置（10）安装在烟气壳体（1）和空气壳体（2）上、且点火装置（10）与稳焰混合芯（7）配合；

所述稳焰混合芯（7）包括半球状集气腔体（71）、柱状喷嘴（72）、烟气隔套（73）和配风环（74），所述烟气隔套（73）与配风环（74）固定，所述烟气隔套（73）与导流筒（6）之间为混合燃烧室（75），所述换热器（4）与配风环（74）连接，所述扩散混流腔（51）与半球状集气腔体（71）连通，所述半球状集气腔体（71）与柱状喷嘴（72）连通，所述柱状喷嘴（72）与混合燃烧室（75）连通。

2.根据权利要求1所述的带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴，其特征在于：所述换热器（4）的一端安装在烟气壳体（1）上，所述扩散混流管（5）的一端与燃气喷枪（3）配合，所述换热器（4）的另一端和扩散混流管（5）的另一端均与稳焰混合芯（7）连接。

3.根据权利要求1所述的带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴，其特征在于：所述烟气壳体（1）内设置有烟气内腔（11）和导流外腔（12），所述烟气内腔（11）上分别设置有烟气内腔入口端（13）和烟气外腔出口端（14）。

4.根据权利要求1所述的带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴，其特征在于：所述扩散混流管（5）内设置有扩散混流腔（51），所述扩散混流腔（51）与烟气内腔（11）连通；和/或；所述扩散混流腔（51）由入口端至出口端分别为收缩段、喉管段和扩散段。

5.根据权利要求1所述的带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴，其特征在于：所述空气壳体（2）内设置有空气腔体（21）和空气喷口（22），所述空气腔体（21）与导流外腔（12）连通，所述燃气喷枪（3）的燃气喷枪出口（31）设置在空气喷口（22）处。

6.根据权利要求1所述的带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴，其特征在于：所述换热器（4）上设置有换热翅片（43），所述换热器（4）与导流筒（6）之间为换热器空气通道（41），所述换热器（4）与扩散混流管（5）之间为换热器烟气通道（42），所述换热器空气通道（41）与导流外腔（12）连通，所述换热器烟气通道（42）与烟气内腔（11）连通。

7.根据权利要求1所述的带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴，其特征在于：所述柱状喷嘴（72）数量为m，2≤m≤6，所述柱状喷嘴（72）与烟气隔套（73）的中心线夹角为θ，20°≤θ≤60°。

8.根据权利要求1所述的带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴，其特征在于：所述配风环（74）上设置有配风孔（76）和点火装置安装孔（77），所述配风孔（76）的两端分别与换热器空气通道（41）和混合燃烧室（75）连通，所述点火装置（10）贯穿于点火装置安装孔（77）。

9.根据权利要求1所述的带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴，其特征在于：所述导焰筒（8）内设置有导焰筒内腔（82），所述导焰筒（8）与辐射管（9）之间为导焰筒外腔（81），所述导焰筒外腔（81）与混合燃烧室（75）连通，所述导焰筒内腔（82）与换热器烟气通道（42）连通。

10.一种如权利要求1-9中任意一项权利要求所述的带烟气回流扩散式低NOx自身预热辐射管烧嘴的工作方法，其特征在于：所述工作方法如下：

燃气经燃气喷枪（3）由燃气喷枪出口（31）喷出与空气喷口（22）喷出的小部分助燃空气混合进入扩散混流腔（51）后，再通过半球状集气腔体（71）由柱状喷嘴（72）进入混合燃烧室（75）；

大部分助燃空气通过空气腔体（21）进入烟气壳体（1）的导流外腔（12），经换热器空气通道（41）由配风环（74）上的配风孔（76）进入混合燃烧室（75）与混合气混合,并有点火装置（10）引燃在环状通道内实现扩散燃烧；

燃烧产物经导焰筒外腔（81）进入导焰筒内腔（82），经烟气隔套（73）进入换热器烟气通道（42）后再经烟气内腔（11），小部分燃烧产物通过燃气喷枪出口（31）和空气喷口（22）喷出的混合气吸入至扩散混流腔（51），大部分燃烧产物由烟气外腔出口端（14）排出。