一种低氮氧化物高速烧嘴的制作方法

本发明主要涉及烧嘴的，具体为一种低氮氧化物高速烧嘴。

背景技术：

1、炉窑是工业生产中最常见的重要热工设备，各种烧嘴是其基本的单元，对于以煤气为燃料的焦炉、高炉、转炉等炉窑来说，燃烧生成的氮氧化物主要为燃料型氮氧化物和热力型氮氧化物。对于以天然气为燃料的炉窑来说，由于天然气中氮及化合物含量较少，燃烧生成的氮氧化物产物主要为热力型氮氧化物；炉窑燃烧生成的氮氧化物产物的量与温度有密切的关系，炉窑内温度越高，生成的氮氧化物产物越多。目前国内应用的天然气烧嘴氮氧化物排放量普遍较高，尤其是锻造加热炉类高温、高压设备的烧嘴，在这些设备中，燃烧过程中氮氧化物的生成和转化较为复杂，难以实现高效净化。同时，现有燃烧技术尚不能满足设备低氮氧化物排放的要求；

2、为了减少大气污染，在工业燃烧领域，改进燃烧设备和燃烧过程，提高能源利用率，减少氮氧化物是非常重要的。

技术实现思路

1、基于此，本发明的目的是提供一种低氮氧化物高速烧嘴，以解决上述背景技术中提出的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种低氮氧化物高速烧嘴,包括烧嘴本体、无动力旋流混合组件、助燃空气通管和用于对所述助燃空气通管内部的助燃空气进行预热对燃烧室内部进行降温的预热降温组件，所述烧嘴本体内部划分有燃烧室、气体混合室和气流通道室，所述燃烧室、气体混合室和气流通道室依次排列且贯通相连接，所述燃烧室、气体混合室和气流通道室外部设置有防护壳体，所述预热降温组件位于所述防护壳体内部的所述燃烧室外圆周壁上，所述气体混合室内部设置有用于调节孔径以达到控制流速的流速调节组件，所述防护壳体远离所述燃烧室一端顶部外壁上分别设置有燃料通管，所述助燃空气通管位于所述燃料通管一侧所述防护壳体外壁上。

4、本技术方案具体的，所述气流通道室内部设置有主燃料气体气流管道和助燃空气气流管道，所述主燃料气体气流管道和所述助燃空气气流管道均呈螺旋形结构环绕设置，所述主燃料气体气流管道上均匀贯通开设有若干个旋流混合第一通孔，所述助燃空气气流管道上均匀贯通开设有若干个旋流混合第二通孔，所述主燃料气体气流管道进气口与所述燃料通管相连接，所述助燃空气气流管道进气口与所述助燃空气通管相连接。

5、本技术方案具体的，所述无动力旋流混合组件包括有无动力旋流盘，所述无动力旋流盘位于所述气体混合室内部靠近所述燃烧室一侧，所述无动力旋流盘包括有法兰固定环、旋流叶片和固定轴，所述旋流叶片设置有多个，所述旋流叶片均匀分布位于所述固定轴外圆周壁上，所述旋流叶片一端与所述固定轴外圆周壁相固定，所述旋流叶片另一端底部与所述法兰固定环靠近外圆周壁顶部相连接，所述旋流叶片与所述法兰固定环之间有旋流气体通过的旋流气体混合通道，所述固定轴内部通过转动轴承连接有固定横杆，所述固定横杆与所述气体混合室内壁相连接。

6、本技术方案具体的，所述预热降温组件包括有预热降温铜管，所述预热降温铜管呈螺旋结构缠绕分布于所述防护壳体内部的所述燃烧室外圆周壁上，所述预热降温铜管一端与外部助燃空气供气设备相连接，所述预热降温铜管另一端与所述助燃空气通管相连接。

7、本技术方案具体的，所述流速调节组件位于所述气体混合室内部靠近所述气流通道室一侧，所述流速调节组件包括有圆形风管风量调节阀，所述圆形风管风量调节阀外圆周壁与所述气体混合室内圆周壁相连接，所述圆形风管风量调节阀通过导线与外部控制设备相连接。

8、本技术方案具体的，所述燃烧室远离所述气体混合室一侧端部连接设置有碳化硅陶瓷环，所述碳化硅陶瓷环内部填充设置有活性炭。

9、本技术方案具体的，所述烧嘴本体远离所述燃烧室一端设置有点火电极。

10、综上所述，本发明主要具有以下有益效果：

11、针对背景技术中的问题，本申请烧嘴具有结构设计简单，燃烧高效可控，低氮氧化物，节能降耗环保，维护保养方便和适用场景广泛的优点；

12、通过设置预热降温铜管，预热降温铜管与外部助燃空气供气设备连接，对通入助燃空气通管前的助燃空气进行预热，能提高其燃烧温度，有助于减少氮氧化物的生成；

13、预热降温铜管缠绕位于燃烧室外圆周壁上，通过预热降温铜管吸收燃烧室外壁上的温度，对燃烧室进行降温，助燃空气通过预热降温铜管内部进行预热，预热降温铜管不仅可以防止燃烧室内因为过高的温度而导致的问题，还可以提高燃烧效率，降低能源消耗，节省成本；

14、通过在气流通道室内部设置双螺旋环绕的主燃料气体气流管道和助燃空气气流管道，主燃料气体气流管道上均匀贯通开设有若干个旋流混合第一通孔，助燃空气气流管道上均匀贯通开设有若干个旋流混合第二通孔，通过螺旋环绕结构增加燃料与助燃气体的混合，双螺旋环绕的主燃料气体气流管道和助燃空气气流管道的设定，能够有效地增加燃料和助燃气的混合，进而提高燃烧效率，降低nox的生成；

15、通过设置圆形风管风量调节阀通过对通过气体混合室内部的气体通道直径进行调节，燃料气体在圆形风管风量调节阀内流动，通过小孔径的圆形风管风量调节阀中间段较小的孔径时，会因气体压强变大而加速，进一步提高气体的混合程度，确保燃烧过程中的充分混合，从而降低nox的生成；

16、通过在气体混合室的内部圆形风管风量调节阀出口一侧设置无动力旋流盘，通过无动力旋流盘进一步提高气体的混合程度，通过无动力旋流盘的高速旋转，可以使气体产生离心力，产生涡流，进一步增加了气体之间的混合程度,确保燃烧过程中的充分混合，从而降低nox的生成。

17、附图说明

18、图1为本发明的轴测图；

19、图2为本发明的烧嘴本体整体示意图；

20、图3为本发明的预热降温组件与气体混合室连接示意图；

21、图4为本发明的无动力旋流盘结构示意图；

22、图5为本发明的圆形风管风量调节阀主视图；

23、图6为本发明的主燃料气体气流管道和助燃空气气流管道连接位置示意图。

技术特征：

1.一种低氮氧化物高速烧嘴,包括烧嘴本体（1）、无动力旋流混合组件、助燃空气通管（2）和用于对所述助燃空气通管（2）内部的助燃空气进行预热对燃烧室（11）内部进行降温的预热降温组件（3），其特征在于,所述烧嘴本体（1）内部划分有燃烧室（11）、气体混合室（12）和气流通道室（13），所述燃烧室（11）、气体混合室（12）和气流通道室（13）依次排列且贯通相连接，所述燃烧室（11）、气体混合室（12）和气流通道室（13）外部设置有防护壳体（111），所述预热降温组件（3）位于所述防护壳体（111）内部的所述燃烧室（11）外圆周壁上，所述气体混合室（12）内部设置有用于调节孔径以达到控制流速的流速调节组件，所述防护壳体（111）远离所述燃烧室（11）一端顶部外壁上分别设置有燃料通管（112），所述助燃空气通管（2）位于所述燃料通管（112）一侧所述防护壳体（111）外壁上。

2.根据权利要求1所述的一种低氮氧化物高速烧嘴，其特征在于，所述气流通道室（13）内部设置有主燃料气体气流管道（131）和助燃空气气流管道（132），所述主燃料气体气流管道（131）和所述助燃空气气流管道（132）均呈螺旋形结构环绕设置，所述主燃料气体气流管道（131）上均匀贯通开设有若干个旋流混合第一通孔（1311），所述助燃空气气流管道（132）上均匀贯通开设有若干个旋流混合第二通孔（1321），所述主燃料气体气流管道（131）进气口与所述燃料通管（112）相连接，所述助燃空气气流管道（132）进气口与所述助燃空气通管（2）相连接。

3.根据权利要求1所述的一种低氮氧化物高速烧嘴，其特征在于，所述无动力旋流混合组件包括有无动力旋流盘（4），所述无动力旋流盘（4）位于所述气体混合室（12）内部靠近所述燃烧室（11）一侧，所述无动力旋流盘（4）包括有法兰固定环（41）、旋流叶片（411）和固定轴（412），所述旋流叶片（411）设置有多个，所述旋流叶片（411）均匀分布位于所述固定轴（412）外圆周壁上，所述旋流叶片（411）一端与所述固定轴（412）外圆周壁相固定，所述旋流叶片（411）另一端底部与所述法兰固定环（41）靠近外圆周壁顶部相连接，所述旋流叶片（411）与所述法兰固定环（41）之间有旋流气体通过的旋流气体混合通道（414），所述固定轴（412）内部通过转动轴承连接有固定横杆（413），所述固定横杆（413）与所述气体混合室（12）内壁相连接。

4.根据权利要求1所述的一种低氮氧化物高速烧嘴，其特征在于，所述预热降温组件（3）包括有预热降温铜管（31），所述预热降温铜管（31）呈螺旋结构缠绕分布于所述防护壳体（111）内部的所述燃烧室（11）外圆周壁上，所述预热降温铜管（31）一端与外部助燃空气供气设备相连接，所述预热降温铜管（31）另一端与所述助燃空气通管（2）相连接。

5.根据权利要求1所述的一种低氮氧化物高速烧嘴，其特征在于，所述流速调节组件位于所述气体混合室（12）内部靠近所述气流通道室（13）一侧，所述流速调节组件包括有圆形风管风量调节阀（5），所述圆形风管风量调节阀（5）外圆周壁与所述气体混合室（12）内圆周壁相连接，所述圆形风管风量调节阀（5）通过导线与外部控制设备相连接。

6.根据权利要求1所述的一种低氮氧化物高速烧嘴，其特征在于，所述燃烧室（11）远离所述气体混合室（12）一侧端部连接设置有碳化硅陶瓷环（121），所述碳化硅陶瓷环（121）内部填充设置有活性炭。

7.根据权利要求1所述的一种低氮氧化物高速烧嘴，其特征在于，所述烧嘴本体（1）远离所述燃烧室（11）一端设置有点火电极（6）。

技术总结本发明公开了一种低氮氧化物高速烧嘴，涉及烧嘴领域，包括烧嘴本体、无动力旋流混合组件、助燃空气通管和用于对助燃空气通管内部的助燃空气进行预热对燃烧室内部进行降温的预热降温组件，烧嘴本体内部划分有燃烧室、气体混合室和气流通道室，燃烧室、气体混合室和气流通道室依次排列且贯通相连接，燃烧室、气体混合室和气流通道室外部设置有防护壳体，预热降温组件位于防护壳体内部的燃烧室外圆周壁上，气体混合室内部设置有用于调节孔径以达到控制流速的流速调节组件；本申请烧嘴具有结构设计简单，燃烧高效可控，低氮氧化物，节能降耗环保，维护保养方便和适用场景广泛的优点。技术研发人员：吴亚淋,何华中,汪刘应受保护的技术使用者：太湖县光华铝业有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/9