[发明专利]燃气短火焰高温工业燃烧器

说明书

技术领域

本发明燃气短火焰高温工业燃烧器，涉及一种燃气燃烧装置的改进，可广泛应用于工业加热器、焚烧炉上。 

背景技术

燃气工业燃烧器可分为扩散式和预混式两种，其中，扩散式燃烧器一般多采用燃气在一定压力下进入管内，经火孔逸出后从周围空气中获得氧气而燃烧，形成扩散火焰。根据加热工艺的需要，如：自然引风式扩散燃烧器可做成直管式扩散燃烧器、排管式扩散燃烧器和涡卷式扩散燃烧器，燃气与空气进气管同心布置，这类燃烧器结构简单、制造方便；且燃烧稳定，不会回火且点火容易、调节方便；不需要鼓风，无动力消耗，但是，燃烧热强度低、火焰长、需要大的燃烧室；易产生不完全燃烧，甚至冒黑烟，因此，为使燃烧完全，必须供给过量的空气，造成燃烧温度低、排烟热损失大。扩散式燃烧器适用于温度要求不高、火焰稳定但加热温度均匀的场合。如热水器等。又如鼓风式扩散燃烧器燃气燃烧所需的全部空气均由鼓风机一次供给，但燃烧前燃气和空气并不能实现预混。

预混式燃烧器是在燃烧前燃气和空气进行预混，使燃烧强度高，火焰短，但结构复杂，由于结构所限，造成燃烧器燃气种类的适应性不强、负荷调节比较小等缺点。然而，燃烧强度和火焰长度均与燃气和空气的混合强度正相关。 

发明内容

本发明的目的是提供一种燃气短火焰高温工业燃烧器，可以适应不同种类的燃气，特别是低热值燃气，扩大负荷调节范围，提高燃烧稳定性。

本发明目的可通过下述技术方案实现：一种燃气短火焰高温工业燃烧器，在燃烧器本体上设置包括带燃气接口和燃气孔的燃气气室、带空气接口和空气孔的空气气室以及连接气流主通道的烧嘴砖，其中：各部件由前至后依序为燃气气室、空气气室经气流主通道至烧嘴砖，至少部份气流主通道为被所述的燃气气室和空气气室的环状包围部，燃气由燃气接口进入燃气气室，经燃气孔环状进入气流主通道，而空气由空气接口进入空气气室，经空气孔进入气流主通道，燃气、空气在气流主通道内混合燃烧，火焰从烧嘴砖喷出。

燃烧器内旋转的空气流，使燃气空气在燃烧器主通道内充分混合，缩短了火焰长度，提高了燃烧温度，且不会发生脱火、回火现象，实现燃气稳定、完全地燃烧，减少一氧化碳、氮氧化物等污染物的排放。

本发明的燃气管与燃气环型气室相连，燃气、空气前后分别从气流主通道周边环状进气，使燃气和空气混合充分，可以适应不同种类的燃气，特别是低热值燃气，扩大负荷调节范围，提高燃烧稳定性。燃气气室和空气气室中的气流有冷却燃烧器的作用，可降低燃烧器外部的温度。

在上述方案基础上，所述的环状包围部为气流主通道的中间段，由中间段至燃气气室外壁为燃气段；由中间段至空气气室外壁为空气段。即由中间段和燃气段组合形成燃气气室；由中间段和空气段组合形成空气气室。

在上述方案基础上，在所述的中间段上，燃气气室处设有环状排列的燃气孔，燃气管连接环形燃气气室，使燃气经均匀分布的燃气孔进入燃烧器气流主通道；空气气室处设有切向排列的空气孔，空气管与空气环型气室相连，空气经均匀布置的切向孔进入燃烧器主通道，形成空气旋流。本发明将燃气分成很多细小流束射入空气流中，并采用空气旋流，使空气旋流与燃气流强力混合燃烧，旋流可使高温烟气发生回流，使燃烧稳定，避免发生脱火的现象。

在上述方案基础上，在燃气段的端面开孔，安装点火器、火焰探测器和观火镜。将点火器、火焰探测器和观火镜安装在燃烧器燃气进气侧端部，这里的燃气浓度受空气量大小的影响较小，可提高点火成功率。

在上述方案基础上，所述的燃烧器本体为铸铁材料，所述的烧嘴砖通过烧嘴支架与采用铸铁材料的燃烧器本体连接，而所述的烧嘴砖采用与燃烧器本体的铸铁材料所不同的耐火材料。燃烧器本体采用铸铁制造，可利用余热预热空气和燃气，提高燃烧温度，提高能源利用率。而燃烧器的主燃烧区域采用耐火的烧嘴砖结构，既可提高燃烧器寿命，又可改善燃烧稳定性。

本发明的优点是：燃烧性能不受燃气种类的影响，特别适应低热值燃气，环形边缘供气可提高混合强度，缩短火焰的长度，点火的成功率和可靠性高，燃烧负荷调节比大，可实现不同过剩空气系数下的稳定燃烧。在燃烧主气流通道内形成烟气回流区，避免发生脱火，避免因火焰太长接触到冷表面而产生不完全燃烧的现象，烧嘴砖采用与本体的铸铁材料所不同的耐火材料，适应极高的火焰出口温度。

下面结合附图详细说明实施例。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的右视结构示意图；

图3是图1的A-A剖面示意图；

图中标号说明：