本發(fā)明涉及一種燃燒器，特別是一種鍋爐用低排放冷焰多級預(yù)混燃燒器。

背景技術(shù)：

隨著工業(yè)快速發(fā)展，環(huán)境污染變得日益嚴重，高效低污染的燃燒技術(shù)及產(chǎn)品的開發(fā)研究日趨重要。

低污染的燃燒即是控制燃燒過程中氮氧化物(nox)的排放，nox的生成主要與燃燒火焰的溫度、燃燒氣體中氧的濃度、燃燒氣體在高溫下的滯留時間及燃料中的含氧量因素有關(guān)。

現(xiàn)有的鍋爐燃燒器使用金屬纖維做燃燒管，將預(yù)混燃氣在金屬表面燃燒，為了實現(xiàn)低排放，通常過剩空氣需要控制在40％左右，表面燃燒的效率低。由于金屬纖維的纖維網(wǎng)格小，且多層排列，一旦空氣中的臟的顆粒進入，會堵住網(wǎng)格，導(dǎo)致局部溫度變高，金屬纖維隨之被燒毀。

煙氣再循環(huán)技術(shù)即將一部分排氣返回到送氣系統(tǒng)，降低混合氣中的氧濃度，起熱量吸收體的作用，不致使燃燒溫度變得過高，從而抑制氮氧化物的生成。煙氣循環(huán)率通常是尾氣總量的5-20％，使nox產(chǎn)生量降低10-90％。但是利用煙氣再循環(huán)，需要增加管路，空間不足，如果煙氣和助燃風(fēng)機入口距離遠，廢氣溫度太高，不太實用，冬天溫度低，會產(chǎn)生冷凝水，增加了維修難度。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的是提供了一種結(jié)構(gòu)簡單的低排放冷焰多級預(yù)混燃燒器。

為達到上述目的，本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種低排放冷焰多級預(yù)混燃燒器，包括：

燃氣噴氣管，設(shè)有三處噴氣出口，所述燃氣噴氣管外部區(qū)域與被加熱體之間形成燃燒室；

點火槍，其點火口設(shè)置在所述三處噴氣出口的任意一處或多處。

進一步地，所述燃氣噴氣管頭部的頂壁上開有第一噴氣出口，用于當(dāng)流過所述第一噴氣出口的空氣-燃料混合物的一部分被點燃時建立第一火焰，所述第一火焰從所述燃氣噴氣管頭部的頂壁向外延伸，所述第一噴氣出口為多個小通孔，所述小通孔從頂壁中心向周向側(cè)壁延伸排列。

進一步地，所述燃氣噴氣管頭部的周向側(cè)壁開有第二噴氣出口，所述第二噴氣出口朝向被加熱體，用于當(dāng)流過所述第二噴氣出口的空氣-燃料混合物的一部分被點燃時在所述燃燒室中建立第二火焰，所述第二火焰在被加熱體表面形成穩(wěn)定的尖端。

進一步地，所述燃氣噴氣管的周向側(cè)壁開有第三噴氣出口，所述第三噴氣出口朝向被加熱體，用于當(dāng)流過所述第三噴氣出口的空氣-燃料混合物的一部分被點燃時在所述燃燒室中建立第三火焰，所述第三火焰在被加熱體表面形成穩(wěn)定的尖端。

采用上述優(yōu)選的方案，通過三個燃燒區(qū)，分級燃燒；點火槍設(shè)在第一噴氣出口處，第一火焰在此產(chǎn)生，在點燃時在中心和周邊邊緣之間延伸，以保持分離的第二火焰的點燃；第一火焰產(chǎn)生之后第二噴氣出口處的第二火焰(主火)即被引燃；當(dāng)主火流量加大時，第三噴氣出口處的第三火焰產(chǎn)生，形成花瓣形火焰；第二火焰(主火)從第二噴氣出口高速噴射出，迅速接觸到被加熱體，使得火焰溫度快速下降，接觸到冷媒的火焰，被反射回來，形成燃燒的氣簾，使得燃燒后的廢氣參與到第三噴氣出口處的二次燃燒中，充當(dāng)煙氣再循環(huán)，有效降低了氮氧化物的產(chǎn)生。

進一步地，所述點火槍位于所述燃氣噴氣管內(nèi)部，所述點火槍包括由里向外依次套設(shè)的火花塞、點火槍燃氣管、點火槍空氣管，所述火花塞點火口、點火槍燃氣管出口、點火槍空氣管出口均設(shè)置在所述第一噴氣出口處，所述點火槍燃氣管、點火槍空氣管尾部分別設(shè)有點火槍燃氣進口、點火槍空氣進口。

采用上述優(yōu)選的方案，點火槍設(shè)于燃氣噴氣管內(nèi)部，擁有單獨的燃氣管、空氣管結(jié)構(gòu)，其過?？諝庀禂?shù)入范圍可以實現(xiàn)0.5-100，用于實現(xiàn)抗復(fù)雜燃燒環(huán)境氣壓、氣流的變化，穩(wěn)定建立點火火焰。

進一步地，所述第一噴氣出口導(dǎo)出所述空氣-燃料混合物的10％-30％的出氣量，所述第二噴氣出口導(dǎo)出所述空氣-燃料混合物的40％-80％的出氣量，所述第三噴氣出口導(dǎo)出所述空氣-燃料混合物的10％-30％的出氣量。

采用上述優(yōu)選的方案，通過各噴氣出口的構(gòu)造提供各噴氣出口相應(yīng)的出氣量，以實現(xiàn)煙氣再循環(huán)，確保氮氧化物的低排放。

進一步地，所述第二噴氣出口與第三噴氣出口之間的距離為所述燃氣噴氣管直徑的2-4倍。

進一步地，被加熱體直徑為所述燃氣噴氣管直徑的2-4倍。

采用上述優(yōu)選的方案，合適的尺寸比例設(shè)計，更易實現(xiàn)冷焰，保證燃燒的充分和高效，實現(xiàn)超低排放。

進一步地，所述燃氣噴氣管尾端連接有預(yù)混箱，所述預(yù)混箱一端與空氣供給管相連通，所述預(yù)混箱內(nèi)設(shè)置有文丘里管，所述文丘里管大開口端與所述預(yù)混箱內(nèi)壁貼合，所述文丘里管的小開口端與所述燃氣噴氣管尾端開口相連通，所述文丘里管外部區(qū)域與所述預(yù)混箱內(nèi)部區(qū)域所形成的腔道為燃料供給通道，所述預(yù)混箱箱壁靠文丘里管大開口端設(shè)有燃料供給口，所述文丘里管靠小開口端的管壁上設(shè)有燃料輸出口。

采用上述優(yōu)選的方案，空氣通過文丘里管縮小的過流斷面時，出現(xiàn)流速增大的現(xiàn)象，流速的增大伴隨著空氣壓力的降低，對燃料產(chǎn)生了抽吸作用，使得空氣與燃料更好地進行預(yù)混合。

進一步地，所述空氣供給管與所述預(yù)混箱垂直設(shè)置，連通過渡面為弧面。

采用上述優(yōu)選的方案，使得空氣在預(yù)混箱內(nèi)形成攪動氣流，能夠與燃料進行更好預(yù)混。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是燃氣噴氣管的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是燃氣噴氣管與被加熱體間生成的火焰示意圖；

圖4是點火槍的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中數(shù)字和字母所表示的相應(yīng)部件的名稱：

1-被加熱體；2-燃氣噴氣管；21-第一噴氣出口；22-第二噴氣出口；23-第三噴氣出口；211-第一火焰；221-第二火焰；231-第三火焰；3-預(yù)混箱；4-文丘里管；5-空氣供給管；6-燃料供給口；7-燃料輸出口；8-點火槍；81-火花塞；811-火花塞點火口；82-點火槍燃氣管；821-點火槍燃氣進口；83-點火槍空氣管；831-點火槍空氣進口。

具體實施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

為了達到本發(fā)明的目的，如圖1所示，本發(fā)明的一種實施方式為：一種低排放冷焰多級預(yù)混燃燒器，包括燃氣噴氣管2、點火槍8，燃氣噴氣管2設(shè)有三處噴氣出口，燃氣噴氣管2外部區(qū)域與被加熱體1之間形成燃燒室；點火槍8點火口設(shè)置在所述三處噴氣出口的任意一處或多處。

采用上述技術(shù)方案的有益效果是：通過三個燃燒區(qū)，分級燃燒，有效降低了氮氧化物的產(chǎn)生。

如圖2-3所示，在本發(fā)明的另一些實施方式中，為了達到煙氣再循環(huán)，以實現(xiàn)低排放的目的，燃氣噴氣管2頭部的頂壁上開有第一噴氣出口21，用于當(dāng)流過第一噴氣出口21的空氣-燃料混合物的一部分被點燃時建立第一火焰211，第一火焰211從燃氣噴氣管2頭部的頂壁向外延伸，第一噴氣出口21為多個小通孔，所述小通孔從頂壁中心向周向側(cè)壁延伸排列；燃氣噴氣管2頭部的周向側(cè)壁開有第二噴氣出口22，第二噴氣出口22朝向被加熱體1，用于當(dāng)流過第二噴氣出口22的空氣-燃料混合物的一部分被點燃時在所述燃燒室中建立第二火焰221，第二火焰221在被加熱體1表面形成穩(wěn)定的尖端；燃氣噴氣管2的周向側(cè)壁開有第三噴氣出口23，第三噴氣出口23朝向被加熱體1，用于當(dāng)流過第三噴氣出口23的空氣-燃料混合物的一部分被點燃時在所述燃燒室中建立第三火焰231，第三火焰231在被加熱體1表面形成穩(wěn)定的尖端。

通過三個燃燒區(qū)，分級燃燒；點火槍8設(shè)在第一噴氣出口21處，第一火焰211在此產(chǎn)生，在點燃時在中心和周邊邊緣之間延伸，以保持分離的第二火焰221的點燃；第一火焰211產(chǎn)生之后第二噴氣出口22處的第二火焰221(主火)即被引燃；當(dāng)主火流量加大時，第三噴氣出口23處的第三火焰231產(chǎn)生，形成花瓣形火焰。采用上述技術(shù)方案的有益效果是：第二火焰221(主火)從第二噴氣出口22高速噴射出，迅速接觸到被加熱體1，使得火焰溫度快速下降，接觸到冷媒的火焰，被反射回來，形成燃燒的氣簾，使得燃燒后的廢氣參與到第三噴氣出口23處的二次燃燒中，充當(dāng)煙氣再循環(huán)，有效降低了氮氧化物的產(chǎn)生。

如圖4所示，在本發(fā)明的另一些實施方式中，為了達到穩(wěn)定建立點火火焰的目的，點火槍8位于燃氣噴氣管2內(nèi)部，點火槍8包括由里向外依次套設(shè)的火花塞81、點火槍燃氣管82、點火槍空氣管83，火花塞點火口811、點火槍燃氣管出口、點火槍空氣管出口均設(shè)置在第一噴氣出口21處，點火槍燃氣管82、點火槍空氣管83尾部分別設(shè)有點火槍燃氣進口821、點火槍空氣進口831。采用上述技術(shù)方案的有益效果是：點火槍8設(shè)于燃氣噴氣管2內(nèi)部，擁有單獨的燃氣管、空氣管結(jié)構(gòu)，其過剩空氣系數(shù)入范圍可以實現(xiàn)0.5-100，用于實現(xiàn)抗復(fù)雜燃燒環(huán)境氣壓、氣流的變化，穩(wěn)定建立點火火焰。

在本發(fā)明的另一些實施方式中，為了達到更好地實現(xiàn)煙氣再循環(huán)的目的，第一噴氣出口21導(dǎo)出所述空氣-燃料混合物的10％-30％的出氣量，第二噴氣出口22導(dǎo)出所述空氣-燃料混合物的40％-80％的出氣量，第三噴氣出口23導(dǎo)出所述空氣-燃料混合物的10％-30％的出氣量。采用上述技術(shù)方案的有益效果是：通過各噴氣出口的構(gòu)造提供各噴氣出口相應(yīng)的出氣量，以實現(xiàn)煙氣再循環(huán)，確保氮氧化物的低排放。

在本發(fā)明的另一些實施方式中，為了達到實現(xiàn)冷焰的目的，所述第二噴氣出口22與第三噴氣出口23之間的距離為燃氣噴氣管2直徑的2-4倍；被加熱體1直徑(φb)為燃氣噴氣管2直徑(φa)的2-4倍。采用上述技術(shù)方案的有益效果是：合適的尺寸比例設(shè)計，更易實現(xiàn)冷焰，保證燃燒的充分和高效，實現(xiàn)超低排放。

在本發(fā)明的另一些實施方式中，為了達到空氣與燃料充分預(yù)混的目的，燃氣噴氣管2尾端連接有預(yù)混箱3，預(yù)混箱3一端與空氣供給管5相連通，預(yù)混箱3內(nèi)設(shè)置有文丘里管4，文丘里管4大開口端與預(yù)混箱3內(nèi)壁貼合，文丘里管4的小開口端與燃氣噴氣管2尾端開口相連通，文丘里管4外部區(qū)域與預(yù)混箱3內(nèi)部區(qū)域所形成的腔道為燃料供給通道，預(yù)混箱3箱壁靠文丘里管4大開口端設(shè)有燃料供給口6，文丘里管4靠小開口端的管壁上設(shè)有燃料輸出口7。采用上述技術(shù)方案的有益效果是：空氣通過文丘里管縮小的過流斷面時，出現(xiàn)流速增大的現(xiàn)象，流速的增大伴隨著空氣壓力的降低，對燃料產(chǎn)生了吸附作用，使得空氣與燃料更好地進行預(yù)混合。

在本發(fā)明的另一些實施方式中，為了達到形成攪動空氣流的目的，空氣供給管5與預(yù)混箱3垂直設(shè)置，連通過渡面為弧面。采用上述技術(shù)方案的有益效果是：使得空氣在預(yù)混箱內(nèi)形成攪動氣流，能夠與燃料進行更好預(yù)混。

上述實施例只為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點，其目的在于讓本領(lǐng)域普通技術(shù)人員能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并加以實施，并不能以此限制本發(fā)明的保護范圍，凡根據(jù)本發(fā)明精神實質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。