CN213577477U - 一种水冷式全预混燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水冷式全预混燃烧装置，涉及燃烧器领域，以解决水冷式燃烧器的燃烧温度高、效率低及火焰不稳定的问题。该水冷式全预混燃烧装置包括燃烧仓和平行翅片管组，平行翅片管组将燃烧仓分隔成第一空仓和第二空仓，第一空仓内设置有稳压装置和增速装置，稳压装置能够稳定混合气体的气压，增速装置能够加快混合气体的流速，第二空仓内设置有点火装置。本实用新型通过在平行翅片管组前设置稳压装置和增速装置，提高了混合气体的流动速度和流动平稳性，进而提高了对燃烧稳定性和燃烧效率，而且高速流动的混合气体能够对燃烧后端进行风冷，进一步降低了燃烧的高温。

Description

一种水冷式全预混燃烧装置

技术领域

本实用新型涉及燃烧器领域，尤其涉及一种水冷式全预混燃烧装置。

背景技术

燃气锅炉燃烧产生氮氧化物。氮氧化物是污染大气、破坏臭氧层和形成光化学烟雾的主要组分，研究降低氮氧化物排放是锅炉改造的主要方向，而锅炉改造的重点是采用低氮燃烧器。

目前，采用水冷翅片管火排全预混低氮燃烧器。在气体混合腔内设置匀气孔板，且匀气孔板上安装翅片管水冷火排，翅片管水冷火排连接集水室，以提高燃烧效率，降低燃烧温度和氮氧化物产生。

但是，该水冷翅片管火排全预混低氮燃烧器在气体混合后，混合气体直接流向翅片管水冷火排，混合气体的流速不稳定，容易造成火焰窜动，燃烧不稳定，而且混合气体的流速过慢，燃烧效率低且散热慢，燃烧温度高。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种水冷式全预混燃烧装置，以解决目前的水冷式燃烧器的燃烧温度高、效率低及火焰不稳定的问题。

实现本实用新型目的的技术方案如下：

该水冷式全预混燃烧装置包括燃烧仓、平行翅片管组、稳压装置、增速装置和点火装置；

所述燃烧仓的进口端连接于混合气体产生装置；

所述平行翅片管组设置在所述燃烧仓内，所述平行翅片管组将所述燃烧仓分隔成第一空仓和第二空仓，所述第一空仓位于所述平行翅片管组的靠近所述进口的一侧；

所述第一空仓内设置有所述稳压装置和所述增速装置，所述稳压装置进口端连接于所述燃烧仓的进口端，能够稳定混合气体的气压；所述增速装置连接所述稳压装置的出口端和平行翅片管组，能够加快混合气体的流速；

所述第二空仓内设置有所述点火装置，所述点火装置能够点燃所述第二空仓内的气体。

作为本实用新型的进一步改进，该水冷式全预混燃烧装置还包括回火阻止装置；

所述回火阻止装置安装在所述第一空仓内，且所述回火阻止装置位于所述增速装置与所述平行翅片管组之间。

作为本实用新型的进一步改进，所述回火阻止装置包括多个间隔平行设置的管状壳体；

多个所述管状壳体与所述平行翅片管组平行；

任一相邻的两个所述管状壳体之间设置有过渡通道，所述过渡通道的一端连通所述增速装置的出口端，另一端连接所述平行翅片管组。

作为本实用新型的进一步改进，每个所述管状壳体沿长度方向延伸至所述燃烧仓的外部；

每个所述管状壳体内沿长度开设有过水通道，且所述过水通道的端口连接于水冷***。

作为本实用新型的进一步改进，所述增速装置包括喇叭状增速通道；

所述增速通道的大口端与所述稳压装置的出口端连通，所述增速通道的小口端连接所述过渡通道的端口。

作为本实用新型的进一步改进，该水冷式全预混燃烧装置还包括运行压力检测装置，所述运行压力检测装置安装在所述第二空仓内，以检测所述第二空仓内的压力值。

作为本实用新型的进一步改进，该水冷式全预混燃烧装置还包括火焰检测装置，所述火焰检测装置安装在所述第二空仓内，以检测所述第二空仓内的火焰燃烧情况。

作为本实用新型的进一步改进，该水冷式全预混燃烧装置还包括观火孔，所述观火孔开设在所述第二空仓的侧壁上，以观察所述第二空仓内的火焰燃烧情况。

作为本实用新型的进一步改进，该水冷式全预混燃烧装置还包括水冷套管，所述水冷套设置在所述燃烧仓的侧壁外部，所述水冷套管连接于水冷***。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

本实用新型提供的水冷式全预混燃烧装置，在燃烧仓的进口与平行翅片管组之间设置稳压装置和增速装置，其中稳压装置的进口端连接于燃烧仓的进口端，稳压装置的出口端与增速装置的进口端连通，增速装置的出口端连接平行翅片管组。当混合气体进入燃烧仓时，稳压装置能够稳定其气压而使混合气体持续稳定地匀速流动；较慢的流速会降低燃烧效率，增速装置能够提高混合气体的流速而使混合气体持续稳定地快速流动。点燃流速稳定的混合气体，不会发生火焰窜动，提高了燃烧的稳定性，而且混合气体高速流动能够进行风冷，进一步降低了燃烧的高温。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的水冷式全预混燃烧装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的水冷式全预混燃烧装置包括回火阻止装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的平行翅片管组的结构示意图。

图中，1-燃烧仓；2-稳压装置；3-增速装置；4-平行翅片管组；5-点火装置；6-回火阻止装置；7-运行压力检测装置；8-火焰检测装置；9-观火孔；10-水却冷套；11-进料口；12-第一空仓；13-第二空仓；21-稳压装置的进口；22-稳压装置的出口；31-增速通道；41-翅片管；42-翅片；61-管状壳体；62-过渡通道；311-增速通道的大口；312-增速通道的小口。

具体实施方式

下面结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本实用新型的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本实用新型的保护范围之内。

在本实施例的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明创造和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明创造的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明创造中的具体含义。

本实施例提供了一种水冷式全预混燃烧装置，请一并参阅图1至图3。其中，图1为本实施例的水冷式全预混燃烧装置的一种结构示意图；图2为本实施例的水冷式全预混燃烧装置的另一种结构示意图；图3为本实施例的平行翅片管组的结构示意图。

如图1所示，该水冷式全预混燃烧装置包括燃烧仓1、稳压装置2、增速装置3、平行翅片管组4和点火装置5。燃烧仓1的进料口11端连接于混合气体产生装置。平行翅片管组4设置在燃烧仓1内，平行翅片管组4将燃烧仓1分隔成第一空仓12和第二空仓13。其中，第一空仓12位于平行翅片管组4的靠近进口11的一侧，第一空仓12内设置有稳压装置2和增速装置3。稳压装置2的进口21端连接于进料口11端，能够稳定混合气体的气压，增速装置3均连接稳压装置2的出口22端和平行翅片管组4，能够加快混合气体的流速。第二空仓13内设置有点火装置5，能够点燃第二空仓13内的混合气体。

本实用新型提供的水冷式全预混燃烧装置，在燃烧仓1的进口11与平行翅片管组4之间设置稳压装置2和增速装置3，其中稳压装置2的进口21端连接于进料口11端，稳压装置的出口22端连接增速装置3，且增速装置3连接平行翅片管组4。混合气体通过进料口11进入稳压装置2，稳压装置2能够稳定其气压，使混合气体持续稳定地匀速流动，解决了气流不稳定造成的火焰窜动的问题。稳压气体进入增速装置3，增速装置3能够加快气体流速，使混合气体持续稳定地快速流动，解决了气体流速缓慢造成燃烧效率低的问题。通过在平行翅片管组4前设置稳压装置2和增速装置3，提高了混合气体的流动速度和流动平稳性，从而实现了对燃烧稳定性和燃烧效率的提高。同时，高速流动的混合气体能够对燃烧后端进行风冷，进一步降低了燃烧的高温。

需要说明的是，混合气体产生装置是指能够将空气和燃气按一定比例混合的装置。并且，混合气体产生装置包括前预混和后预混两种类型。其中，前预混包括风机，风机将空气和燃气按一定比例吸入风机蜗腔并由风级叶片搅拌混合后，通过风机出风口输送至燃烧仓。后预混包括高压风机和混合器，高压风机吸入空气并增压后，经过风机出口输送到混合器，在混合器内高压空气径向旋转引射燃气进行混合，混合后的混合气体输送至燃烧仓。

如图1和如图3所示，平行翅片管组4是由多个翅片管41组成的装置。多个翅片管41在燃烧仓1的内部并排平行设置，且相邻的两个翅片管41的翅片411相互连接并形成有细小的分气通道。当混合气体流经平行翅片管组4时，混合气体能够被分气通道分隔并从各分气通道持续喷出，各分气通道喷出的气体在平行翅片管组4的一侧表面形成独立的燃烧单元，各燃烧单元能够充分燃烧，提高了燃烧效率。同时，翅片管41沿长度方向延伸至燃烧仓1的外部并连接水冷***，降低了燃烧的温度。

如图2所示，该水冷式全预混燃烧装置还包括回火阻止装置6，回火阻止装置6安装在第一空仓12内，且回火阻止装置6位于增速装置3与平行翅片管组之间4，该回火阻止装置6是能够防止燃烧单元回火的装置。其中，图2示出了回火阻止装置6的一种具体结构。具体地，回火阻止装置6包括多个间隔平行设置的管状壳体61，多个管状壳体61与平行翅片管组4平行，任一相邻的两个管状壳体61之间设置有过渡通道62，过渡通道62的一端连通增速装置3，另一端连接平行翅片管组4。

进一步地，当每个管状壳体61沿长度方向延伸至燃烧仓1的外部，每个管状壳体61内沿长度开设有过水通道，且过水通道的端口连接于水冷***时，该回火阻止装置6还能够水冷降温，降低了燃烧产生的高温。

当然，回火阻止装置6除了图2示出的结构外，还可以为其它结构形式，如能够连接水冷***的孔板。

需要说明的是，本实施例中的水冷***为能够实现循环水冷的装置，例如集水室、储水池等。但应当理解，水冷***中的介质不限定为水，还可以是其它能够吸降温的介质，例如液氮。

稳压装置2是指能够自动稳定气体气压的装置，可以为本领域常用的气体稳压器、空气稳压器等，本实施例不作限定。

增速装置3是能够加快混合气体的流速的装置。图1和图2示出了增速装置的一种具体结构。具体地，增速装置3包括喇叭状增速通道31，喇叭状增速通道31的大口311端与所述稳压装置的出口22端连通，喇叭状增速通道31的小口312端连接过渡通道62的端口。当稳压装置2流出的混合气体进入增速装置3时，气体通过大口311进入并流经增速通道31后，从小口312流入过渡通道62。由于稳压装置2流出的混合气体的体积流量持续稳定，即在单位时间内需要流经增速通道31的气体流量持续稳定，但由于增速通道31的大口311的端面面积大于小口312的端面面积，而气体流速与截面面积（即端面面积）成反比，所以小口312流出的气体的流速大于大口311的流速，实现了对混合气体的增速。

当然，增速装置3除了图1示出的结构外，还可以是其它结构形式，例如开设有多个气孔的矩形块。

点火装置5是能够点燃混合气体的装置，可以为主母点火装置。

该水冷式全预混燃烧装置还包括运行压力检测装置7，运行压力检测装置7安装在第二空仓13内，以检测第二空仓内13的压力值，从而实时掌控燃烧情况。

该水冷式全预混燃烧装置还包括火焰检测装置8，火焰检测装置8安装在第二空仓13内，以检测第二空仓内13的火焰燃烧情况，从而实时掌控火焰燃烧情况。

该水冷式全预混燃烧装置还包括观火孔9，观火孔9开设在第二空仓13的侧壁上，以观察第二空仓13内的火焰燃烧情况，方便观察火焰燃烧情况。

需要说明的是，点火装置5可连接点火控件，点火控件与点火装置5电连接，能够操作点火控件进行点火。运行压力检测装置7和火焰检测装置8均可包括显示表和检测探头，检测探头和显示表电连接，各的显示表均能够显示各检测探头检测的数值。当然，点火控件和显示表均设置在燃烧仓1的外壁，点火装置5和检测探头均设置在第二空仓13内，为便于观察及美观，点火控件和显示表位于同一部位，且整齐排列。

该水冷式全预混燃烧装置还包括水冷套10，水冷套10设置在燃烧仓1的侧壁外部，水冷套10连接于水冷***，以降低燃烧仓1的燃烧高温。其中，水冷套10是本领域常用的燃烧器水冷套，安装采用常规方式，本实施例不作限定。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。

对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种水冷式全预混燃烧装置，其特征在于，包括燃烧仓、平行翅片管组、稳压装置、增速装置和点火装置；

所述燃烧仓的进口端连接于混合气体产生装置；

所述平行翅片管组设置在所述燃烧仓内，所述平行翅片管组将所述燃烧仓分隔成第一空仓和第二空仓，所述第一空仓位于所述平行翅片管组的靠近所述进口的一侧；

所述第一空仓内设置有所述稳压装置和所述增速装置，所述稳压装置进口端连接于所述燃烧仓的进口端，能够稳定混合气体的气压；所述增速装置连接所述稳压装置的出口端和平行翅片管组，能够加快混合气体的流速；

所述第二空仓内设置有所述点火装置，所述点火装置能够点燃所述第二空仓内的气体。

2.根据权利要求1所述的水冷式全预混燃烧装置，其特征在于，还包括回火阻止装置；

所述回火阻止装置安装在所述第一空仓内，且所述回火阻止装置位于所述增速装置与所述平行翅片管组之间。

3.根据权利要求2所述的水冷式全预混燃烧装置，其特征在于，所述回火阻止装置包括多个间隔平行设置的管状壳体；

多个所述管状壳体与所述平行翅片管组平行；

任一相邻的两个所述管状壳体之间设置有过渡通道，所述过渡通道的一端连通所述增速装置的出口端，另一端连接所述平行翅片管组。

4.根据权利要求3所述的水冷式全预混燃烧装置，其特征在于，每个所述管状壳体沿长度方向延伸至所述燃烧仓的外部；

每个所述管状壳体内沿长度开设有过水通道，且所述过水通道的端口连接于水冷***。

5.根据权利要求1-4任一所述的水冷式全预混燃烧装置，其特征在于，所述增速装置包括喇叭状增速通道；

所述增速通道的大口端与所述稳压装置的出口端连通，所述增速通道的小口端连接所述过渡通道的端口。

6.根据权利要求5所述的水冷式全预混燃烧装置，其特征在于，还包括运行压力检测装置；

所述运行压力检测装置安装在所述第二空仓内，以检测所述第二空仓内的压力值。

7.根据权利要求6所述的水冷式全预混燃烧装置，其特征在于，还包括火焰检测装置；

所述火焰检测装置安装在所述第二空仓内，以检测所述第二空仓内的火焰燃烧情况。

8.根据权利要求7所述的水冷式全预混燃烧装置，其特征在于，还包括观火孔；

所述观火孔开设在所述第二空仓的侧壁上，以观察所述第二空仓内的火焰燃烧情况。

9.根据权利要求8所述的水冷式全预混燃烧装置，其特征在于，还包括水冷套管；

所述水冷套设置在所述燃烧仓的侧壁外部，所述水冷套管连接于水冷***。

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