CN210463004U - 一种燃烧机的烧嘴结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃烧机的烧嘴结构，包括筒体，在筒体内设有多孔盘和氢气水蒸气混合气体管路，其一端从所述多孔盘的中心穿出并与混合气体喷嘴相连，另一端与汽水分离装置相连，在周围分布有若干天然气管路，天然气管路穿过所述多孔盘的边缘或内部并与天然气喷嘴相连，沿助燃风前进的方向上混合气体喷嘴超出天然气喷嘴不超过20厘米，在多孔盘处设有点火装置。燃烧机采用该烧嘴结构后，能够使天然气与氢气水蒸气混合气体更好地燃烧，减少空气用量，进一步降低氮氧化物排放，还有助于节约天然气和鼓风机的电能，节约能源。

Description

一种燃烧机的烧嘴结构

技术领域

本实用新型涉及燃烧机，具体涉及一种燃烧机的烧嘴结构。

背景技术

氢气燃烧生成水，不产生污染物，是一种清洁的二次能源，具有广泛的应用。但是目前氢气的制作成本较高，如电解水制氢需要消耗过高电能并利用特定设备，水蒸气催化裂解制氢的催化剂需要用到贵金属等，因此由这些方法制备出来的氢气限于制作成本，并不适合作为锅炉或工业窑炉的燃料。

锅炉和工业窑炉一般通过燃烧机燃烧液体燃料或天然气来获取能量，现有的燃烧机主要由燃烧头、旋流器、喷嘴、点火针、送风管等组成，由风机送来的助燃空气经送风管进入燃烧机头部，进行燃烧。在燃烧过程中，空气中含有的氮气和氧气在高温下会发生反应，生成具有污染性的氮氧化物。低氮燃烧机能够减少氮氧化物的产生，其将80-85%的燃料送入主燃区进行燃烧，将其余15-20%的燃料作为还原剂，在主燃区的上部位置喷入形成再燃区，再燃区不仅使已经生成的氮氧化物得到还原，同时还阻止了新的氮氧化物的生成，能够降低氮氧化物的排放浓度，再燃区上方布置燃尽风以形成燃尽区，保证再燃区出口的未完全燃烧产物燃尽。

为了降低制氢成本，并将其应用到锅炉或工业窑炉中，以进一步降低氮氧化物的排放并节约能源，发明专利申请201912351291.1涉及一种水蒸气制氢催化剂和燃烧装置，将制出的氢气水蒸气混合气与天然气等燃料混合叠加燃烧，可以降低制氢成本，减少空气用量，从而减少氮氧化物排放。在进一步的试验中发现，氢气水蒸气混合气体与天然气混合叠加燃烧的效果及对氮氧化物排放量降低的程度，与燃烧机的烧嘴部位的结构关系很大，因此需要进一步改进烧嘴结构以获得更大的燃烧效益。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种燃烧机的烧嘴结构，燃烧机采用该烧嘴结构后，能够使天然气与氢气水蒸气混合气体更好地燃烧，减少空气用量，进一步降低氮氧化物排放，还有助于节约天然气和鼓风机的电能，节约能源。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下技术方案：

一种燃烧机的烧嘴结构，包括筒体，在筒体内设有多孔盘，在筒体内还设有氢气水蒸气混合气体管路，氢气水蒸气混合气体管路的一端从所述多孔盘的中心穿出并与混合气体喷嘴相连，另一端与汽水分离装置相连，在氢气水蒸气混合气体管路周围分布有若干天然气管路，所述天然气管路穿过所述多孔盘的边缘或内部并与天然气喷嘴相连，所述筒体接收风机产生的助燃风并将助燃风从多孔盘喷出，沿助燃风前进的方向上混合气体喷嘴超出天然气喷嘴不超过20厘米，在多孔盘处设有点火装置。

优选的，所述筒体与多孔盘边缘之间设有过风间隙，所述天然气喷嘴呈圆周分布在所述过风间隙上。

优选的，所述多孔盘包括盘芯和盘沿，所述盘芯相对于盘沿向所述助燃风的来风方向凹陷，盘芯与盘沿之间具有连接部，在盘芯上设有若干通孔，在盘沿和连接部上设有若干条缝。

优选的，所述点火装置为点火针。

优选的，所述汽水分离装置为汽水分离器或具有自动电磁阀的三通。

本实用新型的技术方案中，在发明专利申请201912351291.1的基础上做进一步改进和细化，并将燃烧机的烧嘴结构确定为氢气水蒸气混合气体喷嘴位于天然气喷嘴的中心，这样可以进一步提升燃烧效率，减少空气用量，降低氮氧化物的排放，还可以减少鼓风量，从而节约电能。上述效果可以通过试验获得证实，机理推测为从多孔盘中心将氢气水蒸气与周围的天然气混合燃烧，可以更好地使气体混合，氢气燃烧产生的水蒸气与原有的水蒸气一起与天然气未充分燃烧部分产生的碳反应生成一氧化碳和氢气，进一步燃烧，或者与天然气未充分燃烧生成的一氧化碳反应生成二氧化碳和氢气，这些都充分发挥了水蒸气的去焦油和助燃功能，使天然气燃烧更充分，减少焦油、氮氧化物的产生并有助于减少鼓风量，混合气体喷嘴需要与天然气喷嘴齐平或突出天然气喷嘴，这可以使氢气水蒸气混合气体直接向四周喷向已经燃烧的天然气，并且可以使水蒸气混入天然气燃烧不十分充分的内焰中，从而与未氧化的碳、一氧化碳发生氧化还原反应，从而更有效地产生上述减碳助燃、降低氮氧化物的效果，并节约鼓风量。

附图说明

图1是本实用新型结构图；

图2是本实用新型结构剖视示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

实施例1 燃烧机的烧嘴结构

如图1和图2所示，本实用新型的燃烧机烧嘴结构包括筒体1，在筒体1内垂直于筒体1设有多孔盘2，多孔盘2上有通孔21，用于喷出助燃风。筒体1内设有氢气水蒸气混合气体管路3，氢气水蒸气混合气体管路3一端从多孔盘2中心穿出并与混合气体喷嘴31相连。氢气水蒸气混合气体管路3的另一端在筒体2外与汽水分离装置相连，汽水分离装置用于分离掉冷凝水，使氢气水蒸气混合气体管路内只有氢气和水蒸气，以利于燃烧。汽水分离装置可以是汽水分离器，也可以是具有自动电磁阀的三通。在氢气水蒸气混合气体管路周围分布有若干根天然气管路4。在本实用新型的一个优选实施例中，多孔盘与筒体1之间留有过风间隙5，天然气管路呈圆周状分布在过风间隙5内，并与天然气喷嘴41相连。还可多设置天然气管路穿过多孔盘，并且也以氢气天然气混合气体管路和混合气体喷嘴为圆心呈圆周状分布。筒体1作为燃烧机的一个部件，用来接收燃烧机风机产生的助燃风。在助燃风前进的方向上，混合气体喷嘴31与天然气喷嘴41齐平，或者超出天然气喷嘴41，但是最长不超过20毫米。这样可以将氢气水蒸气喷入到天然气的燃烧火焰中，进行助燃、降低煤焦油、氮氧化物含量等各种反应。在多孔盘上设有点火针6。在本发明的一个实施例中，多孔盘包括盘芯201和盘沿202，盘芯与盘沿经连接部203相连，在盘芯上设有上述多个通孔21，在盘沿和连接部上设有条缝22，都用于通过助燃风。

实施例2：燃烧效果验证

4吨有机热载体锅炉

备注：除采用新型烧嘴外，其他试验条件与发明专利申请201912351291.1相同，相对于该申请的氮氧化物排放量28mg/m³，采用本实用新型喷嘴后，氮氧化物排放22mg/m³，降低了21.4%。

上述实施例只是对本实用新型构思和实现的说明，并非对其进行限制，在本实用新型构思下，未经实质变换的技术方案仍然在保护范围内。

Claims (5)

1.一种燃烧机的烧嘴结构，包括筒体，在筒体内设有多孔盘，其特征在于，在筒体内还设有氢气水蒸气混合气体管路，氢气水蒸气混合气体管路的一端从所述多孔盘的中心穿出并与混合气体喷嘴相连，另一端与汽水分离装置相连，在氢气水蒸气混合气体管路周围分布有若干天然气管路，所述天然气管路穿过所述多孔盘的边缘或内部并与天然气喷嘴相连，所述筒体接收风机产生的助燃风并将助燃风从多孔盘喷出，沿助燃风前进的方向上混合气体喷嘴超出天然气喷嘴不超过20厘米，在多孔盘处设有点火装置。

2.如权利要求1所述的燃烧机的烧嘴结构，其特征在于，所述筒体与多孔盘边缘之间设有过风间隙，所述天然气喷嘴呈圆周分布在所述过风间隙上。

3.如权利要求2所述的燃烧机的烧嘴结构，其特征在于，所述多孔盘包括盘芯和盘沿，所述盘芯相对于盘沿向所述助燃风的来风方向凹陷，盘芯与盘沿之间具有连接部，在盘芯上设有若干通孔，在盘沿和连接部上设有若干条缝。

4.如权利要求1所述的燃烧机的烧嘴结构，其特征在于，所述点火装置为点火针。

5.如权利要求1至4任一项所述的燃烧机的烧嘴结构，其特征在于，所述汽水分离装置为汽水分离器或具有自动电磁阀的三通。

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