全预混水冷壁燃烧头装置

技术领域

本发明涉及燃烧器技术领域，具体涉及一种全预混水冷壁燃烧头装置。

背景技术

锅炉与燃烧器的配合方式可以参考授权公告号为CN204329009U的实用新型专利文件公开的一种燃气锅炉燃烧器，其包括锅炉本体和燃烧器本体，锅炉本体包括锅炉壳体，锅炉壳体内成型有加热腔，锅炉壳体上设有排放口，排放口与加热腔连通；燃烧器本体包括燃烧器壳体，燃烧器壳体内上部设有筒体，燃烧器壳体内下部成型有第一混合室，筒体内上部为燃烧室，筒体内下部为第二混合室，燃烧室与加热腔连通，燃烧室内设有带若干燃烧孔的燃烧板，筒体的内部或外周设有若干空气通道，第一混合室连接有燃气管和空气增压装置；燃烧器壳体与锅炉壳体相互衔接。

上述装置在使用时，燃气燃烧过程中产生的热量被锅炉炉膛吸收，但炉膛会辐射一部分热量至燃烧器，会在一定程度上提高燃烧器燃烧头处的温度，使燃烧头处于高温燃烧状态，容易产生较多的氮氧化合物，污染危害较大；同时，燃气在燃烧头处燃烧时处于局部扩散燃烧，火焰并不均匀，易受环境温度、气流大小变化等因素的影响。

发明内容

本发明提供一种全预混水冷壁燃烧头装置，以解决现有技术中燃气燃烧时容易产生氮氧化合物、燃烧火焰不均匀以致火焰易受影响的技术问题。

为解决上述问题，本发明提供的全预混水冷壁燃烧头装置采用如下技术方案：

全预混水冷壁燃烧头装置，包括：

预混器，其用于安装在锅炉的侧部，预混器具有燃气进口和空气进口，预混器用于对燃气和空气按设定比例混合，以形成高压待燃混合气；

水冷燃烧头，其安装在所述预混器的出口侧，用于向锅炉提供热量；

扑火器，其安装在所述预混器的出口侧，且位于出口与水冷燃烧头之间；

冷却管，其布置在所述扑火器和水冷燃烧头之间，冷却管用于在通入冷却水后对水冷燃烧头换热降温，以吸收水冷燃烧头受到的由锅炉所辐射的热量。

本发明所提供的全预混水冷壁燃烧头装置的有益效果是：1)冷却管对水冷燃烧头表面换热降温后，能够充分降低燃烧头表面的温度，能够方便工作人员将燃烧温度控制在不易形成氮氧化合物的1200℃以下；2)低温下实现了安全燃烧，稳定燃烧，将传统的扩散式燃烧，改为表面燃烧，表面燃烧火焰均匀，不因环境温度、气流大小变化而影响火焰，始终保持表面燃烧；综上，通过上述设置，本发明有效解决了现有技术中燃气燃烧时容易产生氮氧化合物、燃烧火焰不均匀以致火焰易受影响的技术问题。

进一步地，所述预混器的出口侧连接有上扩斜板和下扩斜板，上扩斜板和下扩斜板之间形成燃烧区域，上扩斜板和下扩斜板之间连接固定有多个所述水冷燃烧头。

进一步地，所述上扩斜板远离所述预混器一端的端部固定有上横板，下扩斜板远离所述预混器的一端的端部固定有下横板，上横板和下横板之间连接固定有所述水冷燃烧头。相比于上扩斜板和下扩斜板，在上横板和下横板上固定水冷燃烧头更加方便，难度更低。

进一步地，所述上横板和下横板之间连接固定有多个扑火器，多个扑火器间隔均布，相邻扑火器之间的间隔形成供所述高压待燃混合气通过的通道。

进一步地，所述冷却管的两端分别连接所述上横板和下横板，且冷却管位于所述扑火器与水冷燃烧头之间。

进一步地，所述冷却管的数量为多个，多个冷却管排列后的宽度与多个水冷燃烧头排列后的宽度相同，以对水冷燃烧头进行充分的换热降温。

进一步地，所述冷却管的下端为进水口，上端为出水口，以使冷却水自下向上流动。下端进水、上端出水的方式，由于冷却水的自身重力作用，冷却水在冷却管内停留的时间更长，换热降温效果更好。

进一步地，所述冷却管为具有双通道的两级水冷管，以提高冷却管在冷却水流通一次过程中的换热能力。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本发明示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本发明的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1为本发明所提供的全预混水冷壁燃烧头装置的示意图。

附图标记说明：

1、预混器；2、水冷燃烧头；3、扑火器；4、冷却管；5、上扩斜板；6、下扩斜板；7、上横板；8、下横板；9、进水口；10、出水口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，本领域技术人员应知，下面所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的主要构思为，利用冷却管4对水冷燃烧头2表面换热降温，能够充分降低燃烧头表面的温度，能够方便工作人员将燃烧温度控制在不易形成氮氧化合物的1200℃以下；此外，低温下实现了安全燃烧，稳定燃烧，将传统的扩散式燃烧，改为表面燃烧，表面燃烧火焰均匀，不因环境温度、气流大小变化而影响火焰，始终保持表面燃烧。

在介绍了本发明的基本原理之后，下面具体介绍本发明的各种非限制性实施方式。附图中的任何元素数量均用于示例而非限制，以及任何命名都仅用于区分，而不具有任何限制含义。

下面参考本发明的若干代表性实施方式，详细阐释本发明的原理和精神。

本发明所提供的全预混水冷壁燃烧头装置的实施例1：

如图1所示，全预混水冷壁燃烧头装置包括预混器1、水冷燃烧头2、扑火器3和冷却管4，其中，预混器1用于安装在锅炉的侧部，预混器1具有燃气进口和空气进口，预混器1用于对燃气和空气按设定比例混合，以形成高压待燃混合气。

水冷燃烧头2安装在预混器1的出口侧，用于向锅炉提供热量；扑火器3安装在预混器1的出口侧，且位于出口与水冷燃烧头2之间；冷却管4布置在扑火器3和水冷燃烧头2之间，冷却管4用于在通入冷却水后对水冷燃烧头2换热降温，以吸收水冷燃烧头2受到的由锅炉所辐射的热量。

具体地，预混器1的出口侧连接有上扩斜板5和下扩斜板6，上扩斜板5和下扩斜板6之间形成燃烧区域，上扩斜板5和下扩斜板6之间连接固定有多个水冷燃烧头2。

为了方便安装固定水冷燃烧头2，降低安装难度，上扩斜板5远离预混器1一端的端部固定有上横板7，下扩斜板6远离预混器1的一端的端部固定有下横板8，上横板7和下横板8之间连接固定有水冷燃烧头2。相比于上扩斜板5和下扩斜板6，在上横板7和下横板8上固定水冷燃烧头2更加方便，难度更低。

关于扑火器3的具体安装。上横板7和下横板8之间连接固定有多个扑火器3，多个扑火器3间隔均布，相邻扑火器3之间的间隔形成供高压待燃混合气通过的通道。

冷却管4的两端分别连接上横板7和下横板8，且冷却管4位于扑火器3与水冷燃烧头2之间。此外，冷却管4的数量为多个，多个冷却管4排列后的宽度与多个水冷燃烧头2排列后的宽度相同，以对水冷燃烧头2进行充分的换热降温。

具体地，冷却管4的下端为进水口9，上端为出水口10，以使冷却水自下向上流动。下端进水、上端出水的方式，由于冷却水的自身重力作用，冷却水在冷却管4内停留的时间更长，换热降温效果更好。

关于冷却管4的具体构造。冷却管4为具有双通道的两级水冷管，以提高冷却管4在冷却水流通一次过程中的换热能力。

本发明所提供的全预混水冷壁燃烧头装置的工作原理是：整个燃烧头装置安装在锅炉的侧部，按照一定的比例向预混器1内通入燃气和空气，混合后形成高压待燃混合气，而后由预混器1的出口喷向水冷燃烧头2，进而向锅炉提供热源，待使用结束后，使用扑火器3扑灭水冷燃烧头2；在此过程中，冷却管4对水冷燃烧头2表面换热降温后，能够充分降低燃烧头表面的温度，能够方便工作人员将燃烧温度控制在不易形成氮氧化合物的1200℃以下；使得水冷燃烧头2在低温下实现安全燃烧，稳定燃烧，将传统的扩散式燃烧，改为表面燃烧，表面燃烧火焰均匀，不因环境温度、气流大小变化而影响火焰，始终保持表面燃烧。

本发明所提供的全预混水冷壁燃烧头装置的实施例2：

其与实施例1的区别主要在于：

实施例1中，上扩斜板远离预混器一端的端部固定有上横板，下扩斜板6远离所述预混器的一端的端部固定有下横板，上横板和下横板之间连接固定有水冷燃烧头。

在本实施例中，不再设置上横板和下横板，水冷燃烧头直接固定在上扩斜板和下扩斜板6上。

本发明所提供的全预混水冷壁燃烧头装置的实施例3：

其与实施例1的区别主要在于：

实施例1中，冷却管为具有双通道的两级水冷管，以提高冷却管在冷却水流通一次过程中的换热能力。

在本实施例中，冷却管为具有单通道的水冷管。

根据本说明书的上述描述，本领域技术人员还可以理解如下使用的术语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“宽度”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语是基于本说明书的附图所示的方位或位置关系的，其仅是为了便于阐述本发明的方案和简化描述的目的，而不是明示或暗示所涉及的装置或元件必须要具有所述特定的方位、以特定的方位来构造和进行操作，因此上述的方位或位置关系术语不能被理解或解释为对本发明方案的限制。

另外，在本说明书的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个或更多个等，除非另有明确具体地限定。