[发明专利]一种具有圆柱形火焰面的大气式火排燃烧器

说明书

本发明一种具有圆柱形火焰面的大气式火排燃烧器，包括二次风管，以及以二次风管为圆周中心呈环状设置的一圈内混合气管；二次风管末端封闭，侧壁上设置有若干出风口，在圆周中心朝四周辐射二次风；内混合气管采用大气引射式燃烧方式，其过量空气系数小于1；内混合气管的火孔均朝外布置，形成圆柱形火焰面，相邻内混合气管之间呈间隙设置；内混合气管前端设有第一进水集箱，内混合气管后端设有第一出水集箱；第一进水集箱和第一出水集箱之间的第一水冷通道沿内混合气管的火孔一侧设置。采用大气式燃烧方法，通过优化燃烧器设计，实现一次风系数的大范围调节，达到空燃比接近于1的工况，燃烧器结构精巧，大幅缩小了燃烧器体积。

技术领域

本发明涉及燃气锅炉中配套的大气式火排燃气燃烧器，具体为一种具有圆柱形火焰面的大气式火排燃烧器。

背景技术

随着国家环保、节能政策的发布实施，我国许多城市开始控制燃煤锅炉的建造，而作为使用清洁能源的中小型燃气锅炉以其方便快捷、热效率高、污染小的优良品质而受到市场青睐，成为替代燃煤锅炉的理想产品。

冷凝燃气锅炉由于其高能效低排放，逐渐成为我国燃气锅炉市场的主流。如今，冷凝燃气锅炉的燃烧器多为全预混燃烧器，但是全预混燃烧器有许多问题。尽管全预混燃烧器宣传其烟气含氧量低，但是真实排放情况并非如此，烟气中含氧量高，影响冷凝燃气锅炉效率。全预混燃烧器对设备的要求高，比如金属网上有很多的微小孔隙，使用一段时间后空气中的杂质堵塞小孔，需要定期清洗。全预混燃烧器容易产生燃烧震荡问题，且消除手段复杂，并且稳定燃烧范围低，更容易回火和脱火。全预混燃烧器的阀组控制装置全由外国公司垄断，国内产品想突破十分困难，但是大气式燃烧器的设备全部可以国产化，有利于摆脱对外国的依赖。

传统大气式火排式燃烧器由于其火力猛、功效高，目前已被普遍使用在各种燃气用具当中。然而目前市面上存在的火排式燃烧器均为板型布置，平面燃烧，占用炉膛面积大，燃气燃烧不充分，降低了燃烧器的功效且污染物排放大。

发明内容

针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种具有圆柱形火焰面的大气式火排燃烧器，采用大气式燃烧方法，通过优化燃烧器设计，实现一次风系数的大范围调节，达到空燃比接近于1的工况，燃烧器结构精巧，大幅缩小了燃烧器体积。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种具有圆柱形火焰面的大气式火排燃烧器，包括二次风管，以及以二次风管为圆周中心呈环状设置的一圈内混合气管；所述的二次风管末端封闭，侧壁上设置有若干出风口，在圆周中心朝四周辐射二次风；所述的内混合气管采用大气引射式燃烧方式，其过量空气系数小于1；内混合气管的火孔均朝外布置，形成圆柱形火焰面，相邻内混合气管之间呈间隙设置；所述的内混合气管前端设有第一进水集箱，内混合气管后端设有第一出水集箱；第一进水集箱和第一出水集箱之间的第一水冷通道沿内混合气管的火孔一侧设置。

优选的，内混合气管包括依次连接的减缩圆锥型第一引射段，圆柱形第一喉管段，圆转方型的第一扩散段，第一整流段，流通面积减缩的第一矩形分配段，一端设置在减缩圆锥型第一引射段内的压力可调的第一引射管，以及设置在第一矩形分配段外侧出口端的第一缝隙式火孔；第一水冷通道布置在第一缝隙式火孔两侧。

进一步，共设置有两种长度的第一整流段，内混合气管在沿圆周布置时交替采用两种长度的混合气管使其在炉膛内部沿轴向错开。

优选的，内混合气管外部同心设置有一圈呈环状布置的外混合气管；

所述的外混合气管为两级引射预混式燃烧，其过量空气系数大于1，所用燃气量为燃烧器总燃气量的80％～90％；内混合气管所用燃气量为燃烧器总燃气量的10％～20％；外混合气管火孔均朝外布置，形成圆柱形火焰面，相邻外混合气管之间呈间隙设置；

所述的外混合气管前端设有第二进水集箱，外混合气管后端设有第二出水集箱；第二进水集箱和第二出水集箱之间的第二水冷通道沿外混合气管的火孔一侧设置。