一种可调节型低氮平焰燃烧器
【技术领域】
本实用新型涉及低氮型平焰燃烧器，特别是一种可调节型低氮平焰燃烧器。
【背景技术】
目前，国内冶金、机械行业炉窑需要在炉顶位置增加平焰燃烧器对炉内进行加热，由于功率较小，可以灵活布置在炉顶位置以补充该位置的加热盲点，在一些大型推钢加热炉、宽厚板加热炉炉顶得以广泛应用。
常规平焰燃烧器以其成熟的性能已被行业所接受并广泛应用在加热炉顶位置。常规平焰燃烧器结构简单，形式多为燃料从燃烧器中心喷出，外围通空气混合的方式，采用外混式扩散式燃烧，通过带有喇叭口的烧嘴砖，整个混合气场实现附壁式燃烧。其特点是炉顶管路布置简单，火焰形状好，加热均匀，火焰温度较高。缺点是火焰温度集中，导致温度过高，从而使得火焰将空气的氮气和氧气加热发生化学反应，产生NOx，最终使得NOx排放较高。
随着国家对工业炉窑NOx排放的重视，制定了越来越严苛的排放指标，低氮型平焰燃烧器慢慢将代替现有的常规平焰燃烧器。
但是，低氮型平焰燃烧器在实际应用中会出现NOx不好控制的情况。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题，在于提供一种可调节型低氮平焰燃烧器，可调节燃料和空气的燃烧量，分散火焰，降低火焰集中度，进而降低温度，从而调节NOx的排放，实现降低NOx的排放。
本实用新型是这样实现的：一种可调节型低氮平焰燃烧器，包括
配风体，所述配风体的一端开设有一第一安装孔和复数个第二安装孔；所述配风体的一侧凸设有一空气进口管；
空气隔板，所述空气隔板包括环形板和环形管，所述环形板还凸设有一分隔板；所述环形板还开设有第三安装孔，所述第三安装孔和第二安装孔的数量相等；所述环形管的一端口垂直连接于所述环形板；所述环形板固定连接于所述配风体内，且所述分隔板嵌入所述空气进口管将所述空气进口管分隔成两个进气通道；
空气分配阀，所述空气分配阀固定连接于所述分隔板的端部；
旋流器；
烧嘴砖，所述烧嘴砖的一端开设有复数个燃气通孔、复数个空气通孔、以及一中心通孔；所述配风体固定连接于所述烧嘴砖；所述旋流器固定连接于所述烧嘴砖，且两者同轴布置，同时所述旋流器位于所述配风体内，所述空气进口管和所述旋流器的入口连通，所述旋流器的出口和所述中心通孔连通；所述空气通孔和所述空气进口管连通；
一次燃气喷管，所述一次燃气喷管的出口端设有第一燃气喷头，所述一次燃气喷管固定连接于所述配风体，且所述一次燃气喷管依次穿过所述第一安装孔、环形板的内环、环形管内腔、旋流器后所述第一燃气喷头伸入所述中心通孔内；
二次燃气喷管，所述二次燃气喷管的出口端设有第二燃气喷头，所述二次燃气喷管和第二安装孔的数量相等；所述二次燃气喷管依次穿过所述第二安装孔、第三安装孔后所述第二燃气喷头嵌入所述燃气通孔内；
燃气分配阀，所述燃气分配阀和二次燃气喷管的数量相等；所述燃气分配阀的出口气密性的连接于所述二次燃气喷管的入口端；所有的所述燃气分配阀的入口和所述一次燃气喷管的入口端气密性的连通。
进一步地，所述复数个所述空气通孔呈圆周均匀布置在所述中心通孔外。
进一步地，复数个所述第二安装孔、第三安装孔、燃气通孔分别呈圆周布置。
本实用新型的优点在于：本实用新型的一种可调节型低氮平焰燃烧器，包括配风体、空气隔板、空气分配阀、旋流器、烧嘴砖、一次燃气喷管、二次燃气喷管、及燃气分配阀，分隔板嵌入所述空气进口管将所述空气进口管分隔成两个进气通道，将原空气通道分为一次空气和二次空气，所述空气分配阀固定连接于所述分隔板的端部；在空气进口管处设置空气分配阀，将原燃气通道分为一次燃气和二次燃气，即一次燃气喷管和二次燃气喷管。本实用新型通过空气分配阀和燃气分配阀，来调节一次空气和一次燃气的掺混比例和掺混量、二次空气和二次燃气的掺混比例和掺混量，相比现有技术增加了可调节性功能，解决了低氮型平焰燃烧器NOx物排放值无法调节与控制的问题，从而在不同燃气成份下，实现NOx物排放可达到设计要求。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型所述的可调节型低氮平焰燃烧器的燃气分级原理图。
图2是本实用新型所述的可调节型低氮平焰燃烧器的空气分级原理图。
图3是本实用新型所述的烧嘴砖的俯视图。
图4是本实用新型所述的空气隔板的俯视图。
图5是本实用新型所述的配风体的俯视图。
图6是本实用新型所述的燃气管安装法兰的俯视图。
附图标记说明：
配风体1，第一安装孔11，第二安装孔12，空气进口管13，进气通道131、132，第二螺孔14，端面法兰15，第三螺孔151；
空气隔板2，环形板21，环形管22，分隔板211，第三安装孔212，
旋流器3；
烧嘴砖4，燃气通孔41、空气通孔42、中心通孔43，第四螺孔44；
一次燃气喷管5，第一燃气喷头51；
二次燃气喷管6，第二燃气喷头61；
燃气分配阀7；
空气分配阀8；
燃气管安装法兰9，第一穿孔91，第二穿孔92，第一螺孔93。
【具体实施方式】
词语解释：NOx为氮氧化物，其中X为下标，例如X＝1时，为NO；X＝2时，为NO2。
本实用新型实施的总体构思如下：
一、将原空气通道分为一次空气和二次空气，即所述分隔板211嵌入所述空气进口管13将所述空气进口管13分隔成两个进气通道131、132；
二、在空气进口管13处设置空气分配阀8，可以通过控制一次空气和二次空气的分配比例，来控制NOx物的生成量。
三、根据燃气分级原理的要求，将原燃气通道分为一次燃气和二次燃气，即一次燃气喷管5和二次燃气喷管6。
四、在燃气进口处设置燃气分配阀7，可以通过控制一次燃气和二次燃气的分配比例，来控制NOx物的生成量。
因各行业各使用单位使用的工况条件不同，燃气成份均有差别，均需要通过空气和燃气掺混比例和掺混量，来精细调节至最佳配比，NOx物排放才能达到最低值。
因此，本实用新型通过空气分配阀8和燃气分配阀7，来调节一次空气和一次燃气的掺混比例和掺混量、二次空气和二次燃气的掺混比例和掺混量，相比现有技术增加了可调节性功能，解决了低氮型平焰燃烧器NOx物排放值无法调节与控制的问题，从而在不同燃气成份下，实现NOx物排放可达到设计要求。
请参阅图1至图6所示。
本实用新型的一种可调节型低氮平焰燃烧器，包括
配风体1，如图5所示，所述配风体1的一端开设有一第一安装孔11和复数个第二安装孔12；所述配风体1的一侧凸设有一空气进口管13；在具体一实施例中，如图5和图6所示，所述一次燃气喷管5和二次燃气喷管6通过燃气管安装法兰9，燃气安装法兰9上开设有第一穿孔91和第二穿孔92，第一穿孔91用于穿设所述一次燃气喷管5，第二穿孔92用于穿设所述二次燃气喷管6，燃气管安装法兰9上还开设有第一螺孔93，配风体1上开设有第二螺孔14，通过螺丝锁入第一螺孔93和第二螺孔14从而将一次燃气喷管5和二次燃气喷管6固定安装在配风体1上，而各个燃气管和安装孔可以采用嵌接或者焊接的方式固定。
在具体一实施例中，所述配风体1的底端设有端面法兰15，端面法兰15上开设有第三螺孔151，在烧嘴砖4的顶部开设有第四螺孔44，通过螺丝锁入第三螺孔151和第四螺孔44将配风体1固定在烧嘴砖4上。空气隔板2可以焊接在烧嘴砖4上或者焊接在配风体1内从而将其固定。旋流器3也可以采用螺丝连接在烧嘴砖4上，或者通过螺丝或焊接的方式固定在配风体1内，此处未图示。
空气隔板2，所述空气隔板2包括环形板21和环形管22，所述环形板21还凸设有一分隔板211；所述环形板21还开设有第三安装孔212，所述第三安装孔212和第二安装孔12的数量相等；所述环形管22的一端口垂直连接于所述环形板21；所述环形板21固定连接于所述配风体1内，且所述分隔板211嵌入所述空气进口管13将所述空气进口管13分隔成两个进气通道131、132；如图2所示，一次空气从进气通道131经过所述环形板21的内环再进入旋流器3中，再从旋流器3进入烧嘴砖4的中心通孔43，为一次燃气喷管5燃烧提供氧气。二次空气从进气通道132经过所述环形管22的外侧，再进入烧嘴砖4的空气通孔42，为二次燃气喷管5燃烧提供氧气。
如图1所示，一次燃气从一次燃气喷管5进入烧嘴砖4的中心通孔43内，二次燃气从二次燃气管6进入烧嘴砖4的燃气通孔41内，从而进入烧嘴砖4的内腔，而且燃气通孔41在烧嘴砖4内的出口位于中心通孔43的后方，从而将一次燃气和二次燃气分散开来，减少聚集度，降低NOX的产生，从而降低NOX的排放。
空气分配阀8，其用于将空气分为一次空气和二次空气，并可以调节两者的比例和量，实现精确调节，所述空气分配阀8固定连接于所述分隔板211的端部；
旋流器3；用于将空气旋转，使其和一次燃气混合更均匀，且更均匀分散在烧嘴砖4的中心通孔43内。
烧嘴砖4，所述烧嘴砖4的一端开设有复数个燃气通孔41、复数个空气通孔42、以及一中心通孔43；所述配风体1固定连接于所述烧嘴砖4；所述旋流器3固定连接于所述烧嘴砖4，且两者同轴布置，同时所述旋流器3位于所述配风体1内，所述空气进口管13和所述旋流器3的入口连通，所述旋流器3的出口和所述中心通孔43连通；所述空气通孔42和所述空气进口管13连通；
一次燃气喷管5，所述一次燃气喷管5的出口端设有第一燃气喷头51，所述一次燃气喷管5固定连接于所述配风体1，且所述一次燃气喷管5依次穿过所述第一安装孔11、环形板21的内环、环形管22内腔、旋流器3后所述第一燃气喷头51伸入所述中心通孔43内；
二次燃气喷管6，所述二次燃气喷管6的出口端设有第二燃气喷头61，所述二次燃气喷管6和第二安装孔12的数量相等；所述二次燃气喷管依次穿过所述第二安装孔12、第三安装孔212后所述第二燃气喷头嵌入所述燃气通孔41内；
燃气分配阀7，所述燃气分配阀7和二次燃气喷管6的数量相等；所述燃气分配阀7的出口气密性的连接于所述二次燃气喷管6的入口端；所有的所述燃气分配阀7的入口和所述一次燃气喷管5的入口端气密性的连通。通过燃气分配阀7来控制进入二次燃气喷管6的燃气量，其调控原理为：进入的燃气量一定，通过调节进入二次燃气喷管6的量，而剩余的量则从一次燃气喷管5进入中心通孔43内，从而控制一次燃气喷管5和二次燃气喷管6的燃气量和比例，达到精确调节的目的。当然在另一实施例中，还可以在一次燃气喷管5的进口端也设置燃气分配阀7，此处未图示，对一次燃气喷管5的燃气也进行调节。
在具体实施中，优选的一实施例：所述复数个所述空气通孔42呈圆周均匀布置在所述中心通孔43外，使得空气分别更均匀。
复数个所述第二安装孔12、第三安装孔212、燃气通孔41分别呈圆周布置，使得燃气分别更均匀。
实施例：
空气分配阀8和燃气分配阀7可以采用现有的球阀、蝶阀或者分配阀等。
烧嘴砖4与配风体1各配有安装法兰用螺栓螺母连接紧密；
旋流器3放在烧嘴砖4中心通孔43孔位上，与配风体1用螺栓螺母连接紧密；
空气隔板2将配风体1内分隔为一次空气通道和二次空气通道；
配风体1内装有空气分配阀8，可以调节一次空气与二次空气的分配比例；
二次燃气喷管6与二次燃气喷头61连接后，与燃气分配阀6连接，再与一次燃气喷管5连接，通过燃气安装法兰9与配风体1连接；
一次燃气喷管5与一次燃气喷头51连接，伸入烧嘴砖4的中心通孔43内；
烧嘴砖4均匀打燃气通孔41，孔数为n(n≥3)，以承接二次燃气喷头61插入；
二次燃气喷管6插入空气隔板2内，伸入烧嘴砖4对应的圆周均布的燃气通孔41中。
全套部件组装后安装位置置于工业炉炉顶。
在附图1中，燃气进入燃烧器接口后，分别进入一次燃气喷管5和n支(n≥3)二次燃气喷管6，一次燃气进入到一次燃气喷管5，通过一次燃气喷头51沿径向旋转喷出，与一次空气混合，产生部分预混燃烧区，此时，采用一次空气量小于一次燃气量的配比，由于一次燃气量较小，一次燃气燃烧得到了抑制；
二次燃气通过燃气分配阀7进入二次燃气管6、二次燃气喷头61、进入烧嘴砖4内的燃气通孔41内，最终从烧嘴砖4内部喷出，进入到中心预混燃烧区外进行再次混合燃烧，由于燃气浓度被部分预混燃烧区产生的烟气所稀释，二次燃烧也得到了抑制。
在附图1中，燃气分配阀7用来调节二次燃气的用量，从而间接调节了一次燃气与二次燃气的配比用量。
在附图2中，空气进入空气分配阀8被分配为一次空气和二次空气，一次空气通过空气隔板2进入到旋流器3，产生旋转气流进入烧嘴砖4中心通孔43内，与一次燃气汇合，进入到中心部分预混燃烧区，此时空气量较小，一次燃气燃烧得到抑制；
二次空气通过分配阀后进入配风体1内，从烧嘴砖4内的空气通孔42喷出，进入到中心部分预混燃烧区外进行再次混合燃烧，氧浓度被中心部分预混燃烧区产生的烟气所稀释，二次燃气燃烧得到抑制。
在附图2中，空气分配阀8用来调节一次空气与二次空气的配比。
通过调节空气分配阀8和燃气分配阀7的各自开度，可以精确调节出每种燃料在每种工况条件下对应的NOx的最低值，充分发挥出低氮平焰燃烧器最佳性能。
虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是熟悉本技术领域的技术人员应当理解，我们所描述的具体的实施例只是说明性的，而不是用于对本实用新型的范围的限定，熟悉本领域的技术人员在依照本实用新型的精神所作的等效的修饰以及变化，都应当涵盖在本实用新型的权利要求所保护的范围内。
