[发明专利]一种可承压式多重水冷预混燃气装置

说明书

一种可承压式多重水冷预混燃气装置，包括在燃烧室内设置的多组致密并行布置的平直翅片、翅片管、高U型循环管和低U型循环管，所述最外围的平直翅片上布置进气筒，多组致密并行布置的平直翅片上贯穿设置有翅片管，构成第一重水冷表面；多组致密并行布置的相邻的平直翅片构成多组防回火进气微通道，多组平行布置的翅片管与平直翅片构成流通面积沿进气方向先减缩后渐扩的二次强化防回火进气微通道；翅片管、高U型循环管和低U型循环管的两端分别与套筒式进出水集箱和混合分配集箱相连接，低U型循环管布置构成第二重水冷表面，高U型循环管布置构成第三重水冷表面。本发明结构简单、制造方便，适用于常压锅炉、高压锅炉及超临界锅炉。

技术领域

本发明涉及燃气装置技术领域，具体涉及一种可承压式多重水冷预混燃气装置。

背景技术

燃气锅炉由于燃烧效率高、污染物原始排放低、后处理技术成本低等优点得到了广泛的应用。然而在愈加严苛的污染物排放标准下，燃气锅炉在重点地区氮氧化物排放标准为150mg/Nm³，部分地区甚至低至30mg/Nm³。由于天然气的热值很高，燃烧温度通常可以高达2000K以上，而在燃烧温度高于1300℃时，温度每增加100℃，反应速度将增大6～7倍，此时导致氮氧化物的原始排放呈指数增加。虽然国内现阶段燃气锅炉低氮燃烧技术已经得到一定发展，如分级燃烧、烟气再循环、贫燃预混、水冷预混等，然而部分技术仍然存在成本高、效果差、不适用于高压及超临界锅炉等缺点，如在专利CN201721339948.5中，所采用上水室和下水室结构为带尖角的半圆管，在高压运行条件下，易导致尖角处应力集中而使管子断裂，从而发生运行安全事故。

发明内容

针对现有的燃气燃烧器所面临的问题，本发明的目的在于提供一种可承压式多重水冷预混燃气装置，可以实现燃气均匀低温低NOx表面预混燃烧，并设有两级防回火装置，充分保证燃烧的安全性；同时该燃气装置可承高压，结构简单、制造方便，适用于常压锅炉、高压锅炉及超临界锅炉。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种可承压式多重水冷预混燃气装置，包括在燃烧室1内设置的平直翅片2、翅片管4、高U型循环管3a和低U型循环管3b，其中平直翅片2设有多组且致密并行布置，所述进气筒5布置在最外围的所述平直翅片2上，翅片管4上贯穿各组平直翅片2布置，构成第一重水冷表面；多组相邻的平直翅片2构成多组防回火进气微通道6a，多组平行布置的翅片管4与平直翅片2构成流通面积沿进气方向先减缩后渐扩的二次强化防回火进气微通道6b；翅片管4一端连接套筒式进出水集箱7，另一端连接混合分配集箱8，高U型循环管3a一端连套筒式进出水集箱7，另一端连接混合分配集箱8，低U型循环管3b一端连接套筒式进出水集箱7，另一端连接混合分配集箱8，低U型循环管3b布置构成第二重水冷表面，高U型循环管3a布置构成第三重水冷表面。

所述高U型循环管3a、低U型循环管3b在水平截面呈现为交替分布的“凹凸”状错列结构，相邻的高U型循环管3a、低U型循环管3b构成连续的“山”字形冷却表面。

所述高U型循环管3a布置高度高于低U型循环管3b，构成了上下交错的且连续的“山”字型冷却表面。

所述套筒式进出水集箱7、混合分配集箱8、翅片管4和高U型循环管3a、低U型循环管3b构成该冷却装置的水循环系统。

所述套筒式进出水集箱7设有进水口9和出水口10，所述套筒式进出水集箱7外筒为进水集箱7a，内筒为出水集箱7b；进水口9布置于进水集箱7a侧，燃烧室1布置于进水集箱7a的外壁，且进水集箱7a与翅片管4相连；出水口10布置于出水集箱7b侧，且出水集箱7b与高U型循环管3a、低U型循环管3b相连。

所述套筒式进出水集箱7、翅片管4、混合分配集箱8、高U型循环管3a和低U型循环管3b均采用可承压圆管。

本发明的有益效果：