[发明专利]燃气燃烧器用燃烧头结构

说明书

燃气燃烧器用燃烧头结构，包括：一个助燃管(13)；一个燃料管(19)，其容纳在助燃管(13)中并围绕燃烧头(11)的纵向对称轴线“S1”延伸；多个出口喷嘴(21)与燃料管(19)连通；一个扩散器板(23)，所述扩散器板(23)设置在所述燃烧头(11)中的前部并位于基本上垂直于纵向对称轴线“S1”的平面“P1”中。所述扩散器板(23)所处的平面“P1”相对于所述喷嘴(21)的最前端位于所述燃烧头(11)的后面，并且所述喷嘴(21)的孔的周边与所述扩散器板(23)的外周边的最小距离“d”小于200mm，并且所述扩散器板(23)由一个杆(25)在后面支撑，以调节所述扩散器板(23)的轴向位置，所述杆平行于所述燃烧头的纵向轴线“S1”延伸。

技术领域

本发明涉及用于燃气燃烧器的一种燃烧头结构，适于容纳于燃气燃烧器中，以实现低氮氧化物(NOx)排放的气体燃料的燃烧。

背景技术

使用燃烧头的燃气燃烧器用于一些工业应用中。这些燃烧器通常使用天然气、甲烷或液化石油气(液态丙烷气)作为燃料。

在燃气燃烧器中，已知燃料和助燃剂(燃烧的支持物)之间的燃烧反应是借助于燃烧头来进行的。燃烧头结构通常具有一个管状导管，用于将来自鼓风机的助燃流体输送到燃烧室中。所述助燃流体与气体燃料混合(该气体燃料通过一个或多个喷嘴输送)，并且一个已知类型的点火装置点燃所述混合物，由此引起燃烧。

在设计燃烧头时要面对的主要问题之一是如何减少由燃烧引起的污染对环境的影响。源自用于燃气燃烧器的燃烧头的使用而产生的主要污染因素之一是氮氧化物(NOx)，即氧化氮及其混合物。

对于氮氧化物(NOx)产生现象的研究突出地表明这些氮氧化物(NOx)特别地在火焰温度高时产生。实际上，实验已经表明，当火焰温度大约为1200-1400℃左右时，氮氧化物(NOx)的产生显着增加。

由于这个原因，已经开发了具有燃烧头的燃烧器，其中由于在燃烧过程中产生的部分烟气在燃烧头内和火焰本身再循环，所以火焰温度降低了。

存在于燃烧室中的烟气被带回到火焰中，并且由于它们不参与燃烧反应，吸收热量，由此它们冷却火焰，并从而降低氮氧化物(NOx)的排放。

在EP1783426中描述了如何减少由于氮氧化物(NOx)的排放导致的污染问题的解决方案，其示出了设置有喷嘴的一种燃烧头的结构，这些喷嘴相对于所述助燃管的所述纵向轴线倾斜。

然而，该解决方案和迄今为止提出的其他解决方案并未能够获得期望的结果，因此在所述领域内，对于进一步降低燃烧头在燃烧期间产生的氮氧化物(NOx)值仍有较强的需求。

因此，本发明的第一个目的是提供用于燃气燃烧器的燃烧头的一种结构，相对于目前已知的燃烧头，所述结构可以减少氮氧化物(NOx)排放。

本发明的另一目的是提供上述类型的燃烧头的一种结构，其在几种使用条件下得以通过减少氮氧化物(NOx)排放来优化燃烧。

本发明的一个特别的目的是提供能够以一个成本有效方式进行工业制造的一种燃烧头的一种结构。

通过所附权利要求书中所要求保护的所述气体燃烧头来实现这些和其他目的。

发明内容

根据本发明的燃气燃烧器用燃烧头结构基本上包括：一个助燃管和一个燃料管，所述燃料管至少是部分地容纳在所述助燃管内，所述燃料管优选地基本上位于所述助燃管的中心。所述助燃管围绕所述燃烧头的一条中央纵向对称轴线延伸，并且得以将助燃空气从所述燃烧头的后部区域输送到发生燃烧的前部区域。所述助燃管包括用于所述燃烧头的一个入口开口以及一个出口开口，所述入口开口用于引入助燃空气并且被设置在所述燃烧头的后部，所述出口开口用于释放助燃空气并且被设置在所述燃烧头的前部。出于结构要求和节省空间的原因，所述入口开口可相对于所述助燃管的所述纵向轴线径向定向。所述助燃管优选为具有直径L₁的圆形横截面的圆柱形。