一种冷凝锅炉的空气燃气预混燃烧器的燃烧头及其预混燃烧方法

技术领域

本发明涉及一种锅炉燃烧器，具体涉及冷凝锅炉的空气燃气预混燃烧器的燃烧头及其预混燃烧方法。

背景技术

现有空气燃气预混燃烧器工作时空气和燃气的混合经常会因为流向的原因导致混合不够充分，因此会产生燃气的浪费并且会导致燃烧不充分，增加氮氧化物的排放量。燃烧器结构决定气体流向及火焰状态，如果燃烧器结构不良，那么会出现气体喷出无力，火焰方向杂乱，距离换热管的距离远，换热效率低的问题。

专利201811301376.0公开了一种全预混燃烧器、换热器及壁挂炉。所述燃烧器包括进气板和燃烧壁。进气板在圆周方向上均匀设置了多个进气孔，进气孔面向燃烧壁，其背向燃烧壁的方向与进气板相连。虽然燃烧器进气板的开孔可对气体流动起到导向作用，使混合气体直接喷向燃烧壁，并从燃烧壁上的燃烧孔喷出；气流有力，使得火焰在燃烧器上方燃烧，避免燃烧器承受高温，减小燃烧器材料的损耗和疲劳。但是进气口的面积大大缩小，降低了生产效率；在燃烧壁较长的情况下，燃烧壁中部的气流方向仍然存在杂乱的现象，不能够在壁内持续起到引导气流的作用。

专利200880120516.2公开了一种新式预混燃烧器，通过连接两层燃烧器隔膜，形成圆筒状的燃烧器，端部设置燃烧器隔膜使气体在端部不会受到阻碍，从而让气体在有限的空间内充分燃烧。虽然该专利更加适合现代燃烧器的尺寸，解决了之前气体燃烧不充分的问题，但是制作工艺较为复杂；燃烧时仍然存在端盖处的火焰较大，中部火焰较小、燃烧不充分的问题。

发明内容

本发明提供一种冷凝锅炉的空气燃气预混燃烧器的燃烧头及其预混燃烧方法，解决了燃气燃烧不充分的问题，采用简单可行的结构均衡了燃烧壁内部的气压；另外提供了具体的预混燃烧方法，保证气体充分燃烧。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案：一种冷凝锅炉的空气燃气预混燃烧器的燃烧头，包括空气燃气预混燃烧器，还包括燃烧头。所述燃烧头分为燃气部和空气部：

所述的燃气部包括支架和燃气管，支架上安装若干燃气管；所述燃气管上均布有气体通孔，燃气通过气体通孔从燃气管中输出，与空气混合后在锅炉内部燃烧。；所述燃气部的支架包括支架进气口、连接管和连接架，所述支架进气口的一端与燃烧器中的进气口连接，另一端固定连接有若干连接管；所述连接管与连接架的底部连接，连接架上设置有若干用于连接燃气管的通孔，下端与连接管配合，上端对应连接有燃气管；

所述空气部包括底座、燃烧壁和风扇；所述底座与空气燃气预混燃烧器之间为可拆卸的固定连接；所述底座上固定连接有保护壳，与燃气部的支架外侧过渡配合；所述燃烧壁为筒状，表面均布若干个燃烧孔，燃烧壁一端与连接架过渡配合；燃烧壁的内部安装有调节气压的风扇。

连接管为折线型，若干个连接管组合后成伞状，相较于之前的结构设计更加简单，形状更圆滑能够更好地与其他部件进行配合；对于连接管的安装布置更加稳定牢固，燃气的输送效果更好。

连接架上设有用于安装点火棒的通孔，便于穿过点火棒，在内部进行点火。

连接架上用于连接燃气管的通孔为螺纹孔，燃气管和连接架之间为可拆卸的固定连接，在组装燃烧器或者更换燃气管、空气部等部件时便于操作人员拆卸和安装。

连接架内部设置有固定燃烧壁轴向位移的凹槽。

在底座的保护壳内部设置有用于限制支架的轴向位置的凹槽。

冷凝锅炉的空气燃气预混燃烧器的预混燃烧方法的具体技术方案为：设置有空气流道和燃气流道，所述燃气流道包括支架和燃气管，支架包括支架进气口、连接管和连接架，支架进气口与燃烧器中燃气的进气口相通，连接管通过连接架与燃气管连通，进入支架进气口的燃气通过连接管和连接架输送至燃气管中。

所述空气流道包括底座、燃烧壁和风扇，底座固定在燃烧器上，底座上固定连接有保护壳，保护壳内部安装所述的支架，空气从支架与保护壳的空腔输入，内部安装风扇的燃烧壁固定在支架中的连接架内部；从空腔进入的空气沿着燃烧壁输入进锅炉内部。

点火棒穿过支架的连接架上开设的通孔，伸进锅炉内，把沿着空气流道和燃气流道通入锅炉内部混合的空气和燃气点燃。

具体的操作流程为先将燃烧机部分的电机等设备调试好，然后将底座与燃烧机配合安装固定，再依次安装燃气部的支架和燃气管，接着将燃烧壁内固定好风扇，插入燃气部的支架内。点火棒伸入连接架的孔中，待通气后进行点火。因为燃气从圆周排列的燃气管中输出，能够与从燃烧壁圆孔中排出的空气接触；同时在燃烧壁内部的风扇的作用下，空气在内部产生旋流，使整个燃烧壁的气压均衡，气体从燃烧壁的各个燃烧孔排出，从而得到充分地燃烧。这样的结构节省了空间，提高了燃气的利用率，并且经测量可知，燃烧时明显减少了对氮氧化物的排放，符合企业环保标准的要求，有利于保护大气环境。

与现有技术相比，本发明中燃烧头结构的实质性特点在于：

连接管设置为折线型，上端通过连接架与燃气管相连，下端通过支架上的进气口与燃烧器内的进气口相连；燃气管的侧壁上均匀设置若干个气体通孔。这样，燃气可以更好地输送到与空气输出孔对应的锅炉内部较深的地方，燃气的利用率较高，燃烧更充分，降低了生产成本。

燃烧壁内部设置风扇，通入气体后，在风扇产生的旋流作用下气体不仅在轴向运动，而且径向的输出也变得更加均匀。通过燃烧壁上的圆孔扩散到外部，整个燃烧壁的气体分布更加均匀，燃气燃烧得更加充分，减少了氮氧化物的排放，达到了环保标准，实现绿色生产。

本发明中预混燃烧方法的实质性特点在于：空气与燃气通过空气流道和燃气流道进入锅炉的同时因为燃气管与燃烧壁的结构和布置，从燃气管的通孔输出的燃气与从燃烧壁燃烧孔中输出的空气均匀混合，点火棒直接点燃了混合后的气体，使得锅炉内气体得以充分燃烧。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步说明。

图1为本发明冷凝锅炉的空气燃气预混燃烧器的燃烧头的结构示意图。

图2为本发明冷凝锅炉的空气燃气预混燃烧器的燃烧头的燃气部的部分结构示意图。

图3为本发明冷凝锅炉的空气燃气预混燃烧器的燃烧头的支架结构示意图。

图4为本发明冷凝锅炉的空气燃气预混燃烧器的燃烧头的空气部结构示意图。

图中标号：1.底座、2.支架进气口、3.连接管、4.连接架、5.燃气管、6.燃烧壁、7.燃烧孔、8. 风扇。

具体实施方式

如图1所示，一种冷凝锅炉的空气燃气预混燃烧器的燃烧头包括空气燃气预混燃烧器，还包括燃烧头。其中燃烧头分为燃气部和空气部。

如图2所示，燃气部包括支架和燃气管5，燃气管5固定连接在支架上，燃气管5上均布有若干气体通孔。

如图3所示，燃气部的支架包括支架进气口2、连接管3和连接架4，支架进气口2的一端为圆管，与燃烧器中的进气口连接，保证气体输送畅通；圆管上固定连接有碟形凸台，在碟形凸台的斜面上通过螺纹连接设置若干连接管3。连接架4上设置有若干用于连接燃气管5的螺纹通孔，连接管3与连接架4的底部连接，上端对应连接有燃气管5。使用时将燃气管5依次拧入连接架4的螺纹孔中，若干燃气管5呈圆周排列分布在。

支架内设置有凹槽，用来固定空气部。如图4所示，空气部包括底座1、燃烧壁6和风扇8。矩形底座1的四个顶角处设置有连接通孔，与空气燃气预混燃烧器的风机之间为可拆卸的固定连接。底座1上焊接了圆柱形保护壳，在保护壳的内壁开有凹槽；将用于固定燃气管5的支架用凹槽固定在保护壳中，并且让支架和保护壳呈过渡配合。

燃烧壁6为圆筒型，表面均布若干个圆形的燃烧孔7，燃烧壁一端放入支架内部用于限位的凹槽中；燃烧壁6内靠近入风口的一端固定调节气压的风扇8。

使用前，把燃烧部的支架、燃烧管5部件依次组装好，将底座1固定到燃烧机的机架上，接着在燃气管5组内插入固定了风扇8的燃烧壁6。接通燃烧机的风机电源和电机电源，将点火棒插入连接架4通孔中并点燃，在空气燃气的入风口分别通入气体。这时，燃气从燃气进风口通过支架进气口2，再进入燃气管5；空气从风机进入空气进风口，再输入进燃烧壁6中，风扇8在风力作用下开始转动，将进入的竖直方向的空气打散，使其均匀地从燃烧壁6各个段的燃烧孔7中排出，与燃气管5的气体通孔中排出的燃气充分接触，经点火棒点燃后充分燃烧。