CN205560746U - 一种低噪音低NOx排放环保节能高效燃气烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种低噪音低NOx排放环保节能高效燃气烧嘴，包括燃烧筒，燃烧筒内设置喷嘴腔，其特征在于：喷嘴腔通过风量调节器和布风器连接文丘里管；文丘里管另外一端与螺旋气流生成片连接；螺旋气流生成片与温度增强混合消音器连接，温度增强混合消音器设置在消音罩内。本实用新型的优点是：结构合理，配合精密，符合燃烧原理，实现了低噪音、低NOx排放。

Description

一种低噪音低NOx排放环保节能高效燃气烧嘴

技术领域

本实用新型涉及高大空间红外辐射采暖系统的燃烧器部分，更具体说是一种烧嘴。

背景技术

1)随着国家对环境保护的重视和对企业节能减排的强制性要求，对市场上的燃气设备尾气排放的指标提出更加严格的要求；

2)目前，在国内高大空间红外线辐射采暖领域，大量应用了燃气辐射燃烧器，这种类型的燃烧器的燃烧组件大部分设计比较简单，燃烧混合组件基本上采用杯式烧嘴结构、单一形式文丘里管结构几种。在实际应用中都存在着尾气排放不合格，NOx(氮氧化物)排放严重超标，而小部分燃气燃烧器虽然按照低NOx设计，但是采用的常规的燃烧设计原理，或者是没有相应的理论研究和设计方法研究，产品性能不稳定，从而使排放效果也不是十分理想。

3)截至目前，在红外辐射采暖领域，所使用的燃气燃烧器标定运行噪音大部分为不高于60db，而在实际应用中，因为燃气类别及燃气气质参数的差别，大部分燃烧器运行噪音大于所标定的60db。因为在高大空间厂房内采暖，往往安装数量众多的辐射设备，每小时外排的尾气量是很大的，多台设备同时运行的设备噪音污染也是不容忽视的。

发明内容

为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种结构合理，配合精密，符合燃烧原理的新型烧嘴，本具体技术方案如下：

一种低噪音低NOx排放环保节能高效燃气烧嘴，包括燃烧筒，燃烧筒内设置喷嘴腔，其特征在于：喷嘴腔通过风量调节器和布风器连 接文丘里管；文丘里管另外一端与螺旋气流生成片连接；螺旋气流生成片与温度增强混合消音器连接，温度增强混合消音器设置在消音罩内。

所述螺旋气流生成片形状为舵轮型。

本实用新型的优点是：结构合理，配合精密，符合燃烧原理，实现了低噪音、低NOx排放。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为立体连接示意图；

图3为图2的部件装配后的立体示意图。

具体实施方式

下面结合附图具体说明本实用新型，如图1-图3所示，本实用新型包括燃烧筒1，燃烧筒1内设置喷嘴腔2，喷嘴腔通过风量调节器3和布风器4连接文丘里管6；文丘里管6另外一端与螺旋气流生成片5连接；螺旋气流生成片5与温度增强混合消音器8连接，温度增强混合消音器8设置在消音罩7内。

所述螺旋气流生成片5形状为舵轮型。

本实用新型的工作原理及理论分析：

低噪音结构分析：图1为燃烧器组件剖面图

测试条件：

强制助燃空气压力：3mbar；

天然气喷嘴压力：1.6mbar；

燃气流量：5.35Nm³/h；

测试所要的检测仪器：

数字压力计、浸入式热电偶温度测试仪、热成像仪、表面温度测试仪、噪音测试仪、米尺；

根据上述测试条件及检测仪器，测试在组件3、4、5、8设置和 取消两种状态下的结果分析如表1。

表1

根据上面列表的测试结果说明，如果仅仅使用单体结构的文丘里烧嘴，燃烧器的各项指标都不是太理想。

设置组件3、4、5、8的工作流程说明：

强制助燃空气在压力一定的前提下，首先经过风量调节片3及布风器4，调节片的大小是根据相应的燃烧器功率来设定的。因为鼓风机强制送风和风机叶轮的旋转作用的原因，空气在离开风机出口时动能很大，而且空气流成动态旋转模式前进，在经过布风器4时，这种不合适的动能被削减，紊乱的空气流被重新整理。与此同时，空气从风机口出来时的噪音被降低了70％；之后助燃空气进入组件5和组件4之间的腔体，腔体断面形状前宽后窄，空气经过组件5与管壁的空隙时，因为流道变窄，根据文丘里原理，此时的空气压力降低，速度加快，空气越过组件5(螺旋气流生成片)时，因为组件5的特殊结构，使空气均匀规则匀速的螺旋式前进，进入燃烧管(燃烧室)内，与点燃后的火焰相遇，因为螺旋的作用，空气流裹挟着火焰前进，使火焰与燃烧管壁间形成空间，减少了火焰与关闭的摩擦和撞击，从而减少了火焰在离开喷火口瞬间产生的噪音。

本实用新型的关键点是增加了组件3、4、5、8，将助燃空气状态从湍流至稳流再加速最后形成旋流。

低NOx排放结构分析：以图1为参照说明；

以表1运行参数为测试条件；

测试需要的仪器仪表：

数字压力计、浸入式热电偶温度测试仪、热成像仪、表面温度测试仪、烟气成分分析仪(可以测量CO、NOx、O2、CO2(计算值)

测试在组件7、8设置和取消两种状态下的结果分析如表2；

表2

增加组件7和8的理论分析：

在燃气燃烧过程中，产生NOx的来源主要有三种方式：

燃料型：因为燃料中含有氮的化合物，燃烧后经氧化生成；

温度型：因为空气中的氮含量占比约78％，氮在高温作用下氧化成氮化物；

不完全燃烧型：空燃比不合适，供氧量不足容易形成氮化物；

本发明主要针对后两种因素提出解决方案。

不完全燃烧解决方案：

燃气在喷嘴腔2中以一定的动能喷出，在引射和强制送风的作用下，引入一部分助燃空气进行一次初步混合，此时空气供应不足燃气过浓，混合物浓度不均。经过喉管时，混合气体流速加大，使喷嘴腔内负压升高，引入更多空气，之后进入文丘里扩散管再次混合，经过消音罩位置时，再次吸入空气进行第三次混合，这时混合气体的浓度已经达到最佳的空燃比。混合气体经过温度增强混合消音器8时，因为此部件的多孔特征，使混合气体分成若干小股气流以雾状形式喷出并被点燃。此种结构，可以使助燃空气和燃气进行分级混合，雾化喷射，解决完全燃烧的问题；

温度型解决方案：

主要是通过缩短高温烟气在高温火焰区停留的时间，使之迅速离开；被点燃的燃气因为组件5的作用而产生的螺旋空气流迅速拖离燃烧室高温区，以此抑制温度型氮化物的产生；因为燃气辐射采暖系统为中低温型燃烧器，火焰中心温度比较低，所以空气中的氮气不易氧化成氮化物。

Claims (1)

1.一种低噪音低NOx排放环保节能高效燃气烧嘴，包括燃烧筒，燃烧筒内设置喷嘴腔，其特征在于：喷嘴腔通过风量调节器和布风器连接文丘里管；文丘里管另外一端与螺旋气流生成片连接；螺旋气流生成片与温度增强混合消音器连接，温度增强混合消音器设置在消音罩内。