[发明专利]一种工业燃气燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业使用的，以可燃气体为燃料的燃烧器，确切讲本发明是一种燃烧工业燃气的燃烧器。该燃烧器由风室、燃气仓和置于风室内的燃气分配管束、置于燃烧器内部带有点火电极的中心管枪以及位于前部的燃烧头及安装法兰构成。

技术背景

现有的工业燃气燃烧器大多采用鼓风式预混结构，强调燃气与助燃空气的充分混合。但普遍存在功率小、燃气与空气不能精确配比、负荷调节范围受到限制、安全性差和对燃气性能要求较高等问题，尤其是针对大型工业燃气燃烧器问题尤为突出。目前国内也有部分专利技术涉及到以上问题的研究，但解决问题的方式过于单一，不能相互兼顾，如中国发明专利02111914.7公开的完全预混式燃气燃烧器、200710072397.5公开的强性预混合燃气燃烧器、中国发明专利200810010867X公开的高效燃气燃烧器、02273600.X公开的燃气燃烧器、02228538.5公开的高效节能燃气燃烧器、200720150391.0公开的工业烘干、加热用全预混蜂巢式燃气燃烧器等。以200710072397.5为例，其技术解决方案是：它的喷枪喷嘴上带有斜孔、前端有喷孔的喷枪燃气管和喷枪配风管。喷枪燃气管通过燃气导管连接燃气分管形的燃气主道和分道，第一混合器为一组，其内部气道入口一一对应燃气管和风道的喷孔；第二混合器和第三混合器各为两组，混合器与混合器之间、混合器与喷枪喷嘴设有混合室，燃气和空气在第一混合器的入口汇入，在混合室混合后从喷枪喷嘴斜孔喷出。喷枪燃气管和喷枪配风管装有控制阀。该技术虽然解决了燃气与助燃空气的混合问题，但结构过于繁杂，特别是这类的燃烧器对燃气的压力及洁净度要求高，当气源压力出现波动时火焰稳定性差。

现有的各类燃烧器均不太适用于燃烧热值较低的工业燃气(如高炉煤气)，特别不适合用于燃烧气体中含较多固体杂质的燃气，现在实际应用的燃烧工业燃气的燃烧器又存在着易发生回火的不足。另外，由于工业燃气热值较低，现在的各类燃烧器均存在点火困难的通病。

发明内容

本发明提供一种可以克服现有技术不足，具有功率大、对燃料气体适用范围广且具有良好防回火功能的燃气燃烧器，尤其是当燃料气体压力波动时仍能稳定燃烧的燃气燃烧器。

本发明的工业燃气燃烧器的结构是在燃气供气管的末端设置一个燃气仓，燃气仓用一个隔板与空气室隔开，在隔板上设置有位于空气室内的燃气分配管束，燃气分配管束的总面积按燃气流速在25～30m/s确定，每个燃气分配管的直径与长度比为1/10～1/20，并按此范围确定燃气分配管的数量，在各燃气分配管内设置有导流叶片，在各燃气分配管上距其总长度6/7以外的管壁上开设有与空气室连通的孔，各孔的总面积按相应燃气分配管输出的燃气燃烧所需空气量的0.75～5倍确定，即每个燃气分配管径上的小孔总面积与该燃气分配管径之比为0.05～0.008，燃气管束下游末端与空气仓末端边缘的距离为30～50mm，这一区域为燃气与空气混合的混风及燃烧室。

对于燃气中存在更多的固体杂质的工业燃气(即燃气中灰污级别更高的)，本发明提供一种与前述燃烧器结构稍有不同的另一种工业燃气燃烧器，其具体结构是在燃气供气管的末端设置一个燃气仓，燃气仓用一个隔板与空气室隔开，在隔板上设置有位于空气室内的燃气分配管束，燃气分配管束的总面积按燃气流速在25～30m/s确定，每个燃气分配管的直径与长度比为1/10～1/20，并按此范围燃气分配管的数量，在各燃气分配管内设置有导流叶片，在各燃气分配管上距其总长度6/7以外的管壁上开设有与空气室连通的孔，各孔的总面积按相应燃气分配管输出的燃气燃烧所需理论空气量的0.75～5倍确定，即每个燃气分配管径上的小孔总面积与该燃气分配管径之比为0.05～0.008，燃气管束下游末端与空气仓末端边缘的距离为30～50mm，这一区域为混风及燃烧区，在燃烧区位置的空气仓内壁上设置有沿轴线倾斜布置的导流叶片，导流叶片的高度为50～90mm，导流叶片的导程为1。

在以上的技术方案中，燃气分配管的径/长值对于低压燃气为1/20，对于大于5KPa的高压燃气该值可大于1/20至1/10之间的值；

燃气分配管中混入的空气量的大小与燃气热值大小成正比，燃气热值小则取其下限；

优选地：本发明的工业燃气燃烧器的外轮廓截面为圆形，空气室的进气管与进气室相切，并使燃气分配管喷出的气体流向与空气室内旋转气体的流向相反。这样可以使从燃气分配管中喷出的燃气更为有效地与空气混合。