專利名稱：一種輻射管燃燒器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種輻射管燃燒器。
背景技術：
目前，金屬熱處理等需要使用保護氣氛的加熱設備大多使用輻射管式加熱器，特別是在帶鋼連續退火爐中燃氣式輻射管得到了廣泛使用。隨著高品質、長壽命蓄熱體的小型化和緊湊化，20世紀80年代末人們開始將蓄熱體應用于燃氣輻射管中，通過直接增加助燃空氣(或燃氣)的預熱溫度，來提高燃氣輻射管的熱效率。但是，由于傳統的輻射管體結構(U型及W型)并沒有使煙氣參與再循環回流結構的特征，故過高的預熱溫度也帶來了輻射管內煙氣參與再循環量不足，火焰中心溫度較高，且NOx排放量較多的不利影響；同時整個輻射管空間較為狹小，冷態點火普遍比較困難，使得蓄熱式輻射管的全面推廣受到一定影響。
實用新型內容本實用新型的目的是提供一種提高冷態點火穩定性的輻射管燃燒器。為了實現上述目的，采用以下技術方案一種輻射管燃燒器，包括輻射管，輻射管的中心設置有頭部具有燃氣噴口的燃料管路，燃氣噴口的下方設置有點火槍，其特征在于 輻射管的內側設置有蜂窩狀蓄熱體，隔板將蓄熱體與燃料管路和點火槍隔絕，分別形成一次空氣管路和二次空氣管路；一次空氣管路內，燃氣噴口周向方向環繞設置有一次空氣噴口，且燃氣噴口與點火槍穿出一次空氣噴口 ；二次空氣噴口位于二次空氣管路內，并與蓄熱體一端相接，且在周向方向等距離地環繞于燃氣噴口前部的一次燃燒室；所述一次空氣噴口包括沿圓周方向交錯分布的旋流噴口與非旋流噴口 ；所述二次空氣噴口包括中心噴口和在圓周方向分布的外圍噴口。為了燃燒充分，燃氣噴口與輻射管燃燒器中心軸線呈一定的夾角A,夾角A的范圍為 50° 80°。所述旋流噴口為與中心軸線成20° 50°的矩形孔；所述非旋流噴口為與中心軸線平行的圓形孔。所述外圍噴口不少于兩個，為非對稱布置，外圍噴口所處的圓周上除去外圍噴口后封閉區域的角度為C，C大于等于120°。本實用新型綜合利用多股流非對稱布置、分級燃燒技術、非預混燃燒技術和蓄熱燃燒技術，提高冷態點火穩定性，解決了輻射管冷態點火較為困難的問題，提高燃料燃燒效率和輻射管表面溫度均勻性，降低氮氧化物排放，適用于各種形式的輻射管，可廣泛應用于各種間接加熱環境。
圖1為本實用新型結構示意圖；[0011]圖2為圖1中A的局部放大圖；圖3為圖1的立體剖面圖；圖4為一次空氣噴口的結構示意圖；圖5為圖4中B-B的剖面圖；圖6為二次空氣噴口的結構示意圖；圖7為二次空氣噴口外的空氣流動示意圖。圖中件1是燃料管路、件2是一次空氣管路、件3是蓄熱體、件4是燃氣噴口、件 5是一次空氣噴口、件5-1為旋流噴口、件5-2為非旋流噴口、件6是一次燃燒室、件7是輻射管、件8是二次空氣噴口、件8-1為中心噴口、件8-2為外圍噴口、件9是點火槍、件10為隔板、件11為二次空氣管路。
具體實施方式
以下結合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的說明。如圖1至圖7所示，一種輻射管燃燒器，包括燃料管路1、一次空氣管路2、蓄熱體 3、燃氣噴口 4、一次空氣噴口 5、一次燃燒室6、輻射管7、二次空氣噴口 8、點火槍9、隔板10、 二次空氣管路11。燃氣噴口 4位于燃燒器的中心軸線外圍并與中心軸線呈一定的夾角；一次空氣噴口 5嵌在一次空氣管路內，在周向方向環繞于燃氣噴口 4 ；燃氣噴口 4前方的一次燃燒室6 與燃氣噴口 4和一次空氣噴口 5相接，并被一次空氣管路2包圍；蓄熱體3被隔板10隔離， 并包裹在一次空氣管路2外圍；二次空氣噴口 8與蓄熱體3相接，且在周向方向等距離地環繞于一次燃燒室6 ；輻射管7包裹在蓄熱體3和二次空氣噴口 8的外圍。燃氣噴口 4引導燃氣與水平成一定角度A (50° 70° )噴出，進入一次燃燒室 6，遇到空氣之后被點火槍9點燃；一次空氣噴口 5包含交錯均勻分布的旋流矩形噴口與非旋流圓形噴口，空氣經一次空氣噴口 5進入一次燃燒室6，與燃氣混合燃燒，并形成回流流場，提高冷態點火的穩定性。二次空氣噴口 8則在周向方向等距離的環繞于一次燃燒室6，二次空氣噴口 8包括中心噴口 8-1和在圓周方向分布的外圍噴口 8-2。其中外圍噴口 8-2在圓周上呈非對稱布置，圓周上其他的封閉區域的角度C不低于120°，封閉區域即為煙氣的回流區域。空氣被預熱之后從二次空氣噴口 8高速噴出，在輻射管內形成壓力差，形成燃燒氣體回流，使得燃燒煙氣參與再循環燃燒，以此降低燃燒反應區局部氧氣濃度和燃燒強度， 降低局部高溫區，從而實現降低NOx的目的，實現拉長燃燒反應區、提高輻射管壁面的溫度均勻性的目的。蓄熱體3布置在一次空氣管路2外圍，是二次空氣進入的通道，也是煙氣排放的通道。當燃燒器處于排煙工作狀態時，煙氣流過蓄熱體3排出燃燒器，并把熱量傳遞給蓄熱體 3 ；經過半個周期之后，燃燒器處于供熱狀態，空氣進入燃燒器，流過蓄熱體3，吸收儲存在蓄熱體3中的熱量之后經二次空氣噴口8噴出，參與燃燒。蓄熱體可極限回收煙氣余熱，提高空氣預熱溫度，大幅提高了燃料利用率。本實用新型提高了輻射管燃燒器的燃料利用率、延長燃燒器的使用壽命、提高加
4熱質量，通過空氣分級燃燒及二次空氣噴口的非對稱布置，利用非對稱二次空氣噴口所形成的管內壓力差，使得較多的低氧濃度燃燒煙氣參與再循環，從而降低燃燒火焰中心溫度及減少污染物NOxW生成。 本裝置具有加工制造安裝方便，使用壽命長、氣密性良好及加熱效果優良等優點； 同時系統的穩定性和可靠性高，污染物NOx生成量低。
權利要求1.一種輻射管燃燒器，包括輻射管(7)，輻射管(7)的中心設置有頭部具有燃氣噴口 (4)的燃料管路(1)，燃氣噴口(4)的下方設置有點火槍(9)，其特征在于輻射管(7)的內側設置有蜂窩狀蓄熱體(3)，隔板(10)將蓄熱體(3)與燃料管路(1)和點火槍(9)隔絕，分別形成一次空氣管路(2)和二次空氣管路(11);一次空氣管路(2)內，燃氣噴口(4)周向方向環繞設置有一次空氣噴口(5)，且燃氣噴口(4)與點火槍(9)穿出一次空氣噴口(5);二次空氣噴口(8)位于二次空氣管路(11)內，并與蓄熱體(3)—端相接，且在周向方向等距離地環繞于燃氣噴口(4)前部的一次燃燒室(6)；所述一次空氣噴口(5)包括沿圓周方向交錯分布的旋流噴口(5-1)與非旋流噴口 (5-2)；所述二次空氣噴口(8)包括中心噴口(8-1)和在圓周方向分布的外圍噴口(8-2)。
2.如權利要求1所述的輻射管燃燒器，其特征在于燃氣噴口(4)與輻射管燃燒器中心軸線呈一定的夾角A，夾角A的范圍為50° 80°。
3.如權利要求1或2所述的輻射管燃燒器，其特征在于所述旋流噴口(5-1)為與中心軸線成20° 50°的矩形孔；所述非旋流噴口(5-2)為與中心軸線平行的圓形孔。
4.如權利要求3所述的輻射管燃燒器，其特征在于所述外圍噴口(8-2)不少于兩個， 為非對稱布置，外圍噴口所處的圓周上除去外圍噴口(8-2)后封閉區域的角度為C，C大于等于120°。
專利摘要本實用新型公開了一種輻射管燃燒器，包括輻射管，輻射管的中心設置有頭部具有燃氣噴口的燃料管路，燃氣噴口的下方設置有點火槍，關鍵在于輻射管的內側設置有蜂窩狀蓄熱體，隔板將蓄熱體與燃料管路和點火槍隔絕，分別形成一次空氣管路和二次空氣管路；一次空氣管路內，燃氣噴口周向方向環繞設置有一次空氣噴口，且燃氣噴口與點火槍穿出一次空氣噴口；二次空氣噴口位于二次空氣管路內，并與蓄熱體一端相接，且在周向方向等距離地環繞于燃氣噴口前部的一次燃燒室。本實用新型提高冷態點火穩定性，解決了輻射管冷態點火較為困難的問題，提高燃料燃燒效率和輻射管表面溫度均勻性，降低氮氧化物排放，可廣泛應用于各種間接加熱環境。
文檔編號F23D14/66GK202141052SQ20112022661
公開日2012年2月8日 申請日期2011年6月30日 優先權日2011年6月30日
發明者馮霄紅, 張道明, 李志 , 程奇伯, 董斌, 雍海泉 申請人:重慶賽迪工業爐有限公司