一种直燃超低氮燃气喷头装置的制作方法

1.本实用新型涉及燃烧器技术领域，特别涉及一种直燃超低氮燃气喷头装置。


背景技术：

2.在国家环保政策的大力推动下，锅炉低氮改造如火如荼的进行，改造当中绝大部分都是使用当下比较主流的烟气外循环技术。随着烟气外循环技术超低氮燃烧器使用量的增加，反映出不少的问题及弊端。
3.烟气外循环技术是通过在锅炉尾部烟气出口处取15
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20％的烟气到进风箱与新鲜空气混合后，再与燃料混合进入炉膛燃烧；降低炉膛温度，减少热力型nox的产生。
4.烟气外循环技术普遍存在锅炉效率损失、冷凝水腐蚀管道损坏电子元器件及安装费用高、控制复杂等缺陷。


技术实现要素：

5.本实用新型为了解决的上述技术问题，提供了一种直燃超低氮燃气喷头装置，燃料通过分区、分层、引射技术，助燃空气通过高、低压及负压分配，使燃烧器在无需烟气外循环装置的辅助下满足超低氮排放，运行稳定。
6.技术方案如下，一种直燃超低氮燃气喷头装置，其特征在于，包括燃气分配段、锥筒、中心筒、中心稳燃喷枪和点火针，所述燃气分配段连接在所述锥筒的后端，所述中心筒连接在所述锥筒的前端，所述中心稳燃喷枪贯穿于所述燃气分配段、锥筒及中心筒，并且位于三者的中心线上，在所述中心稳燃喷枪的前端径向外侧上固定有旋流盘，所述点火针固定安装在所述旋流盘外侧的上部；从所述燃气分配段上分配出有若干根外部燃气喷管、若干根中部燃气喷管及若干根内部燃气喷管，所述若干根外部燃气喷管等距离布置形成外部燃气分配环，置于所述锥筒的外侧，并且其喷口向前伸出超过所述中心筒的前端；所述若干根中部燃气喷管等距离布置形成中部燃气分配环，置于所述锥筒内侧，且贯穿出所述锥筒的锥口向所述中心筒的前端延伸；所述若干根内部燃气喷管等距离布置形成外部燃气分配环，置于所述中心筒的内侧，所述旋流盘的外侧。
7.作为进一步的改进，所述外部燃气喷管由燃气喷管前段、燃气喷管中段和燃气喷管后段组成，所述燃气喷管前段的末端经过缩径后与所述燃气喷管中段连接，所述燃气喷管中段的末端通过4块支撑板与所述燃气喷管后段连接，并且所述燃气喷管中段的末端未完全进入所述燃气喷管后段内，所述燃气喷管后段的喷口为斜喷口，提供外层燃气。
8.作为进一步的改进，所述锥筒通过锥筒安装法兰安装在所述燃气分配段内，所述锥筒由锥筒直段、锥筒大锥口及锥筒小锥口组成，所述锥筒直段与所述锥筒大锥口连接，所述锥筒小锥口可前后活动调节的连接在所述锥筒大锥口上，在所述锥筒大锥口上及所述锥筒小锥口上均设有可供所述中部燃气喷管穿过的通孔。
9.作为进一步的改进，所述中心筒的前端端口呈缩小口径状。
10.作为进一步的改进，所述外部燃气喷管、中部燃气喷管及内部燃气喷管均为6根。
11.有益效果
12.有益效果为：本实用新型装置的中心稳燃喷枪及助燃空气通过采用分层、分段布置的方式，燃气及助燃空气配置合理，燃烧稳定，解决了烟气外循环技术锅炉效率损失、冷凝水腐蚀管道、损坏电子元器件及安装费用高、控制复杂等缺陷。同时，炉膛在径向内、中、外，轴向前、中、后的温度分布均匀，有效降低了炉膛局部高温，减少了氮氧化物的生成，满足了低氮排放要求。
附图说明
13.下面结合附图与实施案例进一步说明本实用新型。
14.图1为本实用新型的侧面结构示意图；
15.图2为本实用新型的正视结构示意图；
16.图3为本实用新型的外部燃气喷管的结构示意图；
17.图4为本实用新型的锥筒的结构示意图；
18.图5为本实用新型的中心稳燃喷枪的前端的结构示意图。
19.图中标号：
20.1、燃气分配段
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2、锥筒
21.201、锥筒直段
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202、锥筒大锥口
22.203、锥筒小锥口
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3、中心筒
23.4、中心稳燃喷枪
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401、燃气大喷孔
24.402、燃气小喷孔
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5、点火针
25.6、旋流盘
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7、外部燃气喷管
26.701、燃气喷管前端
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702、燃气喷管中段
27.703、燃气喷管后段
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704、支撑板
28.705、斜喷口
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8、中部燃气喷管
29.9、内部燃气喷管
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10、主燃气进口
30.11、风机连接法兰
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12、锅炉安装板
31.13、锥筒安装法兰
具体实施方式
32.为使对本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，用以较佳的实施例及附图配合详细的说明，说明如下：
33.如图1
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2所示，一种直燃超低氮燃气喷头装置，包括燃气分配段1、锥筒2、中心筒3、中心稳燃喷枪4和点火针5，燃气分配段1连接在锥筒2的后端，中心筒3连接在锥筒2的前端，中心稳燃喷枪4贯穿于燃气分配段1、锥筒2及中心筒3，并且位于三者的中心线上，在中心稳燃喷枪4的前端径向外侧上固定有旋流盘6，点火针5固定安装在旋流盘6外侧的上部；从燃气分配段1上分配出有若干根外部燃气喷管7、若干根中部燃气喷管8及若干根内部燃气喷管9，若干根外部燃气喷管7等距离布置形成外部燃气分配环，置于锥筒2的外侧，并且其喷口向前伸出超过中心筒3的前端；若干根中部燃气喷管8等距离布置形成中部燃气分配环，置于锥筒2内侧，且贯穿出锥筒2的锥口向中心筒3的前端延伸；若干根内部燃气喷管9等距
离布置形成外部燃气分配环，置于中心筒3的内侧，旋流盘6的外侧。使用时，助燃风经风机升压混合后依次进入燃气分配段1内部、锥筒2的锥口处、锥筒2与中心筒3之间的间隙处及中心筒2内，再经由中心筒3与旋流盘6之间的间隙及旋流盘6上的导向旋流片的间隙处喷出；燃气经由外部燃气喷管7、中部燃气喷管8、内部燃气喷管9、中心稳燃喷枪4喷出；当燃气与助燃风进行合理配比，然后在风压的作用下配送到锅炉炉膛，在炉膛不同区域形成不同流畅进行低氮燃烧。
34.具体的，如图1、3所示，外部燃气喷管7、中部燃气喷管8及内部燃气喷管9均为6根。在燃气分配段1下部连通有主燃气进口10，燃气分配段1的两端，一端安装有用于连接风机的风机连接法兰11，另一端上安装风机连接法兰12，燃气分配段1的内腔内具有环形夹层，环形夹层为燃气分配环，6根外部燃气喷管7从在锅炉安装板12上伸出，在燃气分配环上交叉均布6根中部燃气喷管8及6根内部燃气喷管9。
35.外部燃气喷管7提供外层燃气，主要由燃气喷管前段701、燃气喷管中段702和燃气喷管后段703组成，燃气喷管前段701的末端经过缩径后与燃气喷管中段702连接，其目的是为了减缓燃气流速，避免过多燃气喷出烧坏装置，燃气喷管中段702的末端通过4块支撑板704与燃气喷管后段703连接，并且燃气喷管中段702的末端未完全进入燃气喷管后段703内，燃气喷管后段703的喷口为斜喷口705，引导燃气尽可能的向外侧喷出。
36.如图1、4所示，锥筒2通过锥筒安装法兰13安装在燃气分配段1内，锥筒2由锥筒直段201、锥筒大锥口202及锥筒小锥口203组成，锥筒直段201与锥筒大锥口202连接，锥筒小锥口203可前后活动调节的连接在锥筒大锥口201上，根据现场调试需求可前后调节，在锥筒大锥口202上及锥筒小锥口203上均设有可供中部燃气喷管8穿过的通孔，6根中部燃气管8，提供中间层燃气。
37.中心筒3的前端端口呈缩小口径状，缩口处气流速加快，增加烟气回流；6根内部燃气喷管9，紧贴于中心筒3的内侧，提供内层燃气。
38.如图1、5所示，中心稳燃喷枪4置于中心筒3内，中心稳燃喷枪4前端由内向外分别径向均布6只燃气大喷孔401，12只燃气小喷孔402，提供中心稳燃燃气。
39.点火针5具有两只对称安装于旋流盘6上，提供高能电火花，提供点火火源。
40.旋流盘6的内部中空，固定于中心稳燃喷枪4上，中部开设有8只斜向叶片；形成中部旋流助燃混合空气；为中心稳燃喷枪4提供助燃混合空气，稳定中心火焰。
41.本实用新型的工作流程：
42.点火针5的高能电火花引燃经由中心稳燃喷枪4的燃气大喷孔401、燃气小喷孔402喷出的燃气，与旋流盘6中部8只斜向叶片提供的助燃空气混合，形成内部旋转的可燃气体混合物，形成中心稳燃火焰在炉膛前段稳定燃烧。
43.中心稳燃喷枪4形成的中心稳燃火焰引燃均布于紧贴中心筒3的内侧的6根内部燃气喷管9喷出的燃气；由中心筒3与旋流盘6之间的间隙为其提高速助燃风；形成的内部火焰在中心筒3的前端的缩小口的导流下，形成内层火焰在炉膛中前段稳定燃烧。
44.中心筒3与锥筒2之间的间隙为高速助燃风出口，助燃风在炉膛前段形成对内部火焰的包裹，有效降低炉膛前段燃烧产生的局部高温。但是辐射热足以引燃贯穿锥筒小锥口上的6根中部燃气管8喷出的燃气，锥筒2上通孔为其提供少量助燃风，使其形成中间层火焰在炉膛中段稳定燃烧。
45.均布于锅炉安装板12上根外部燃气喷管7，燃气以低速经由喷管前段701进入燃气喷管中段702，在燃气喷管中段702的末端高速喷入燃气喷管后段703，在引射原理下，燃气喷管中段702和燃气喷管后段703的间隙吸入大量炉膛内的烟气，形成可燃气体混合物由带有外径向角度的燃气喷管后段703的斜喷口705喷出；由中间层火焰的辐射热引燃，使其形成外层火焰在炉膛中后段稳定燃烧。
46.本实用新型的中心稳燃喷枪及助燃空气通过采用分层、分段布置的方式，燃气及助燃空气配置合理，燃烧稳定，解决了烟气外循环技术锅炉效率损失、冷凝水腐蚀管道、损坏电子元器件及安装费用高、控制复杂等缺陷。同时，炉膛在径向内、中、外，轴向前、中、后的温度分布均匀，有效降低了炉膛局部高温，减少了氮氧化物的生成，满足了低氮排放要求。
47.综上所述，仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。