[实用新型]冷却火焰低氮燃烧装置

说明书

本实用新型涉及一种冷却火焰低氮燃烧装置，其特征在于，包括预混气体入口和燃烧室，所述燃烧室内沿着预混气体流动方向依次设有第一换热管组件和点火器，所述第一换热管组件由两组或两组以上的第一换热管排平行排布而成，任一第一换热管排由两根或两根以上外六角管平行排布在同一平面形成，相邻的所述外六角管之间留有允许预混气体通过的间隙，所述点火器相对于第一换热管组件的位置以使得该点火器能够直接点燃从所述间隙通过的预混气体的方式来设定。本实用新型的冷却火焰低氮燃烧装置可以有效抑制氮氧化物的生成，防止回火爆燃现象的发生。

技术领域

本实用新型涉及燃烧装置领域，具体涉及一种冷却火焰低氮燃烧装置。

背景技术

为了加大环境治理力度，我国再次收严氮氧化物的排放标准，要求已有锅炉进行低氮改造和新建锅炉采用低氮燃烧技术，确保氮氧化物排放在30mg/m³以下。

预混技术是将燃气与空气在燃烧前以一定的比例进行混合，通过增大过量空气系数增加火焰区的吸热工质来降低火焰的温度，进而降低氮氧化物的生成。换热冷凝技术是在通过高传热系数的换热管将火焰产生的热量传给换热管内的水，水将热量导出，降低火焰区的温度，抑制热力型氮氧化物的生成，另外，换热冷凝技术充分利用了燃烧产生的热量，提高锅炉的热效率。

全预混冷凝锅炉采用预混技术和换热冷凝技术，不仅可以降低氮氧化物的排放，而且可以实现节能，达到节能、环保的目的。目前我国全预混冷凝技术尚未成熟，如专利CN108443876A公开的水冷式表面燃烧低氮燃烧器、具有其的锅炉及其适用方法，助燃风与天然气经过完全混合后经均匀溢出螺旋冷却管的缝隙与点火枪配合燃烧，因全预混火焰传播速度快，易产生回火现象，此种方式冷水管虽然可以降低火焰温度，但不能防止回火，当火焰通过缝隙返回到冷却管内侧，瞬时点燃预混气，易产生爆燃。另外，预混气在螺旋冷却管溢出不均匀，易产生局部火焰高温区，产生大量的氮氧化物。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种结构简单、污染物排放低、燃烧稳定及热效率高的冷却火焰低氮燃烧装置。

具体而言，本实用新型提供了如下技术方案：

一种冷却火焰低氮燃烧装置，包括预混气体入口1和燃烧室3，所述燃烧室3内沿着预混气体流动方向依次设有第一换热管组件5和点火器4，所述第一换热管组件5由两组或两组以上的第一换热管排平行排布而成，任一第一换热管排由两根或两根以上外六角管平行排布在同一平面形成，相邻的所述外六角管之间留有允许预混气体通过的间隙，所述点火器4相对于第一换热管组件5的位置以使得该点火器4能够直接点燃从所述间隙通过的预混气体的方式来设定。

优选的是，上述冷却火焰低氮燃烧装置中，所述第一换热管组件5中的外六角管之间均平行设置，所述第一换热管组件5中相邻的外六角管以在横向截面上正六边形边对边的方式设置，相邻的三个外六角管之间的间隙在横向截面上呈Y型，所述第一换热管组件5设置为预混气体通过至少一个Y型间隙才被点火器4点燃。

优选的是，上述冷却火焰低氮燃烧装置中，所述外六角管的外接圆直径大小均相等，任意两个相邻的外六角管之间的间隙大小均相等，所述第一换热管组件5在横向截面上呈相邻正六边形之间具有等距间隙的蜂窝状结构；在横向截面上任一外六角管的外接圆直径大小与两个相邻的外六角管之间的间隙大小之比大于六。

优选的是，上述冷却火焰低氮燃烧装置中，任意两个相邻的所述外六角管之间的间隙大小为1.5-3mm。

优选的是，上述冷却火焰低氮燃烧装置中，所述第一换热管组件5中第一换热管排的数量为二至四组，任一换热管排中外六角管的数量为10-25根。

优选的是，上述冷却火焰低氮燃烧装置中，还包括第一冷却液进口6和第一冷却液出口7，所述第一换热管组件5中所述外六角管的一端均与所述第一冷却液进口6连接，另一端均与所述第一冷却液出口7连接。