一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器的制作方法

1.本实用新型涉及化工废气处理的燃烧器技术领域，具体涉及一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器。


背景技术：

2.在化工产品的生产过程中会产生大量的尾气及废气，这些废气大多数是有毒有害的，故必须经过净化处理才能够排放。在通常情况下，这些废气只能够采用高温焚烧的方式进行无害化处理。其中，有些废气中含有较多的氢气，由于氢气独特的性质使其燃烧速度快，而过快的燃烧会使局部热强度过于集中从而产生大量的热力型的氮氧化物。
3.随着对于化工行业的环保标准日趋严格，这就意味着必须要对燃烧后的烟气进行氮氧化物的脱除处理。这样不仅增加了企业的投资及运营成本，还对企业造成了额外负担。但现有用于处理富含氢气的废气的燃烧器无法降低其在燃烧时的热力型氮氧化物的生成。


技术实现要素：

4.本实用新型提供了一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器，以解决现有用于处理富含氢气的废气的燃烧器无法降低其在燃烧时的热力型氮氧化物的生成的技术问题。
5.本实用新型公开一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器，该用于处理富含氢气的废气的燃烧器包括喷枪组件、第一风壳组件、废气组件、第二风壳组件，喷枪组件包括中心枪管、燃料气喷头，燃料气喷头设置于中心枪管的一端；第一风壳组件包括套设于中心枪管的第一套管，第一套管远离燃料气喷头的一端设有第一风管；废气组件包括废气喷头及套设于第一套管的废气套管，废气喷头设置于废气套管靠近燃料气喷头的一端，废气套管远离燃料气喷头的一端设有废气管；第二风壳组件包括套设于废气套
6.管的第二套管，第二套管远离燃料气喷头的一端设有第二风管。
7.进一步的，第一套管与中心枪管之间形成有第一夹层，第一夹层用于助燃空气的流通。
8.进一步的，用于处理富含氢气的废气的燃烧器还包括喷枪旋流器，喷枪旋流器设置于中心枪管靠近燃料气喷头的一端，喷枪旋流器位于第一夹层内。
9.进一步的，用于处理富含氢气的废气的燃烧器还包括稳燃环，稳燃环包括多个稳燃孔，稳燃环位于第一夹层内；稳燃环设置于中心枪管靠近燃料气喷头的一端；稳燃环位于燃料气喷头与喷枪旋流器之间。
10.进一步的，废气套管与第一套管之间形成有第二夹层，第二夹层用于废气的流通。
11.进一步的，用于处理富含氢气的废气的燃烧器还包括废气旋流器，废气旋流器设置于第一套管靠近燃料气喷头的一端，废气旋流器位于第二夹层内。
12.进一步的，第二套管与废气套管之间形成有第三夹层，第三夹层用于助燃空气的流通。
13.进一步的，用于处理富含氢气的废气的燃烧器还包括二次旋流器，二次旋流器设
置于废气套管或废气喷头靠近燃料气喷头的一端，二次旋流器位于第三夹层内。
14.进一步的，用于处理富含氢气的废气的燃烧器还包括湍流环板。湍流环板包括多个湍流孔。湍流环板设置于废气套管或废气喷头靠近燃料气喷头的一端，湍流环板位于二次旋流器与废气喷头的喷头件之间。
15.进一步的，废气喷头包括安装管及喷头件，喷头件呈环形，喷头件设置于安装管内，且位于安装管的一端；喷头件采用铁铬合金材料制成的丝网式喷头。
16.本实用新型提供的用于处理富含氢气的废气的燃烧器，可以实现以下技术效果：
17.1、通过在燃烧器的中心位置设置喷枪组件能够稳定燃烧器的整体燃烧情况，还便于喷烧富含氢气的废气。助燃空气能够通过第一套管与中心枪管之间的第一夹层流出能够为燃料气的燃烧单独提供助燃空气，使得燃烧
18.火焰具有足够的稳定性，避免发生熄火或脱火的现象。
19.2、采用丝网式喷头的喷头件能够增大废气燃烧时燃烧火焰的铺展面，避免局部热强度集中造成高温燃烧，能够大幅度抑制热力型氮氧化物的生成，起到低氮燃烧的效果。
20.3、从第三夹层流出的助燃空气为燃料气的燃烧提供助燃。这样的设置能够使得富含氢气的废气实现安全稳定的低氮燃烧的目的。
21.4、利用第三夹层流出的助燃空气及第一夹层流出的助燃空气同时为富含氢气的废气燃烧提供助燃空气，提高了助燃空气与富含氢气的废气的混合度。
22.5、在废气喷头上设置湍流环板，保障了第三夹层流出的助燃空气具有足够的湍流强度，提高了富含氢气的废气在燃烧时的火焰刚性。
23.以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本实用新型。
附图说明
24.一个或一个以上实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件视为类似的元件，并且其中：
25.图1是本实用新型一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器的一种实施例的截面示意图；
26.图2是本实用新型一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器的喷枪组件的一种实施例的截面示意图；
27.图3是图2的a部放大图；
28.图4是本实用新型一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器的螺纹接头的一种实施例的截面示意图；
29.图5是本实用新型一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器的第一风壳组件的一种实施例的截面示意图；
30.图6是本实用新型一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器的废气组件的一种实施例的截面示意图；
31.图7是本实用新型一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器的第二风壳
32.组件的一种实施例的截面示意图；
33.图8是本实用新型一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器的的一种实施例的示意图。
34.附图标记：
35.1、喷枪组件；11、中心枪管；12、螺纹接头；121、一级台阶面；122、二级台阶面；13、燃料气喷头；131、燃料气喷孔；14、喷枪旋流器；15、稳燃环；151、稳燃孔；16、固定管；2、第一风壳组件；21、第一套管；22、第一风管；3、废气组件；31、废气套管；32、废气喷头；33、安装管；34、喷头件；35、废气管；4、第二风壳组件；41、第二套管；42、第二风管；51、固定法兰；52、第一法兰；53、第二法兰；54、第一夹层；55、连接法兰；56、第三法兰；57、第二夹层；58、第三夹层；61、变径段；62、废气旋流器；63、二次旋流器；64、湍流环板；641、湍流孔。
具体实施方式
36.为了能够更加详尽地了解本公开实施例的特点与技术内容，下面结合附图对本公开实施例的实现进行详细阐述，所附附图仅供参考说明之用，并非用来限定本公开实施例。在以下的技术描述中，为方便解释起见，通过多个细节以提供对所披露实施例的充分理解。然而，在没有这些细节的情况下，一个或多个实施例仍然可以实施。在其它情况下，为简化附图，熟知的结构和装置可以简化展示。
37.本公开实施例的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开实施例的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
38.本公开实施例中，术语“上”、“下”、“内”、“中”、“外”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本公开实施例及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本公开实施例中的具体含义。
39.另外，术语“设置”、“连接”、“固定”应做广义理解。例如，“连接”可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本公开实施例中的具体含义。
40.除非另有说明，术语“多个”表示两个或两个以上，“多组”表示两组或两组以上。
41.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开实施例中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
42.如图1所示，本实用新型公开一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器，该用于处理富含氢气的废气的燃烧器包括喷枪组件1、第一风壳组件2、废气组件3、第二风壳组件4。第一风壳组件2套设于喷枪组件1，第一风壳组件2可拆卸地连接于喷枪组件1。废气组件3套设于第一风壳组件2，废气组件3可拆卸地连接于第一风壳组件2。第二风壳组件4套设于废气组件3，第二风壳组件4可拆卸地连接于废气组件3。
43.如图2至图4所示，喷枪组件1包括中心枪管11、螺纹接头12、燃料气喷头13。中心枪管11的一端设置有固定法兰51，中心枪管11通过固定法兰51与燃料气管道固定连接，并实现了燃料气管道与中心枪管11的连通。中心枪管11上设置有第一法兰52，第一法兰52位于中心枪管11靠近固定法兰51的一端。螺纹接头12的外壁上构造有一级台阶面121和二级台阶面122。中心枪管11的另一端的内壁上构造有内螺纹，一级台阶面121上构造有与中心枪管11的内螺纹相适配的外螺纹，螺纹接头12通过螺纹连接的方式可拆地安装于中心枪管11的另一端。螺纹接头12远离中心枪管11的一端的内壁上构造有内螺纹，燃料气喷头13的一端的外壁上构造有与螺纹接头12的内螺纹相适配的外螺纹，燃料气喷头13通过螺纹连接的方式可拆卸地安装于螺纹接头12的另一端。螺纹接头12、燃料气喷头13均与中心枪管11同轴心设置。燃料气喷头13上构造有多个燃料气喷孔131，一部分燃料气喷孔131设置在燃料气喷头13的侧壁上，另一部分燃料气喷孔131设置于燃料气喷头13远离中心枪管11的一端的端面上，位于侧壁上的燃料气喷孔131及位于端面上的燃料气喷孔131均围绕燃料气喷头13的中心轴线均匀布设，这样的设置更利于燃料气的充分燃烧。通过在燃烧器的中心位置设置喷枪组件1能够稳定燃烧器的整体燃烧情况，还便于喷烧富含氢气的废气。
44.如图1、图2、图5所示，第一风壳组件2包括第一套管21。第一套管21的一端的端部设置有第一法兰52，第一套管21上还设置有第二法兰53，第二法兰53位于第一法兰52的右侧。在第一套管21上设置一根第一风管22，第一风管22与第一套管21连通。第一风管22位于第一法兰52与第二法兰53之间。第一风管22远离第一套管21的一端设置有固定法兰51。第一套管21套设于中心枪管11，第一套管21与中心枪管11同轴心设置。当第一套管21套设于中心枪管11时，第一风管22通过固定法兰51与一根助燃空气管道固定连接，并实现了助燃空气管道与第一风管22的连通，同时，中心枪管11的第一法兰52抵触于第一套管21的第一法兰52，并用螺栓依次贯穿中心枪管11的第一法兰52及第一套管21的第一法兰52，实现了第一套管21与中心枪管11的可拆卸连接，第一套管21与中心枪管11之间形成有第一夹层54，助燃空气能够通过从一根助燃空气管道依次流入第一风管22、第一夹层54，并从第一夹层54流出能够为燃料气的燃烧单独提供助燃空气，使得燃烧火焰具有足够的稳定性，避免发生熄火或脱火的现象。
45.可选地，如图1、图3所示，用于处理富含氢气的废气的燃烧器还包括喷枪旋流器14。喷枪旋流器14可拆卸地连接于中心枪管11，喷枪旋流器14位于中心枪管11靠近燃料气喷头13的一端。当第一套管21套设于中心枪管11时，喷枪旋流器14位于第一夹层54内。喷枪旋流器14能够让第一夹层54内的助燃空气自身产生旋转并从第一夹层54流出，助燃效果更好。
46.可选地，如图1、图3所示，用于处理富含氢气的废气的燃烧器还包括稳燃环15。稳燃环15上构造有多个稳燃孔151，多个稳燃孔151围绕稳燃环15的中心轴线均匀布设。稳燃环15的内环壁上构造有内螺纹，螺纹接头12的二级台阶面122构造有与稳燃环15的内螺纹相适配的外螺纹，稳燃环15通过螺纹连接的方式可拆地安装于螺纹接头12。当第一套管21套设于中心枪管11时，稳燃环15位于第一夹层54内。利用稳燃环15对第一夹层54内的第一次助燃空气进行过滤，并使其便于为燃料气的燃烧助燃。
47.可选地，如图1、图3所示，在稳燃环15远离燃料气喷头13的一端焊接一根固定管16，固定管16的外管壁上构造有外螺纹，喷枪旋流器14的内孔壁上构造有与固定管16的外
螺纹相适配的内螺纹，喷枪旋流器14通过螺纹连接的方式可拆卸地安装于固定管16，此时，稳燃环15位于燃料气喷头13与喷枪旋流器14之间。这样可拆卸的连接便于后期喷枪旋流器14及稳燃环15的更换、维修。
48.如图1、图6所示，废气组件3包括废气套管31、废气喷头32。废气套管31的一端的端部设置有第二法兰53，废气套管31的另一端的端部设置有连接法兰55。废气喷头32包括安装管33及喷头件34。喷头件34呈环形，喷头件34设置于安装管33内，且位于安装管33的一端。安装管33的另一端设置有连接法兰55，用螺栓依次贯穿安装管33的连接法兰55的孔及废气套管31的连接法兰55的孔，以实现废气喷头32与废气套管31的固定连接。废气套管31上还设置有第三法兰56，第三法兰56位于第二法兰53的右侧。在废气套管31上设置一根废气管35，废气管35与废气套管31连通。废气管35位于第二法兰53与第三法兰56之间。废气管35远离废气套管31的一端设置有固定法兰51。废气套管31套设于第一套管21，废气套管31与第一套管21同轴心设置。当废气套管31套设于第一套管21时，废气套管31通过固定法兰51与废气输送管道固定连接，并实现了废气输送管道与废气管35的连通，同时，废气套管31的第二法兰53抵触于第一套管21的第二法兰53，并用螺栓依次贯穿废气套管31的第二法兰53及第一套管21的第二法兰53，实现了废气套管31与第一套管21的可拆卸连接，废气套管31与第一套管21之间形成有第二夹层57，废气能够通过废气运输管道一次流入废气管35、第二夹层57，并从第二夹层57流出便于进行燃烧处理。
49.可选地，如图6所示，废气套管31靠近废气喷头32的一端构造有变径段61，变径段61能够使得废气套管31两端的管径不相同，例如，位于变径段61左侧的废气套管31的管径大于位于变径段61右侧的废气套管31的管径，在废气套管31上设置变径段61对富含氢气的废气具有整流提速的作用。
50.优选的，喷头件34采用铁铬合金材料制成的丝网式喷头，铁铬合金材料制成的喷头件34能够使其处于高温情况下的使用寿命更长。当废气套管31套设于第一套管21时，第一套管21靠近燃料气喷头13的一端贯穿废气喷头32的内孔至第二夹层57外。采用丝网式喷头的喷头件34能够增大废气燃烧时燃烧火焰的铺展面，避免局部热强度集中造成高温燃烧，能够大幅度抑制热力型氮氧化物的生成，起到低氮燃烧的效果。
51.优选的，如图1、图5所示，用于处理富含氢气的废气的燃烧器还包括废气旋流器62。例如，废气旋流器62可拆卸地连接于第一套管21，先将废气旋流器62套设于第一套管21靠近燃料气喷头13的一端，之后采用螺钉将废气旋流器62固定于第一套管21上。当废气套管31套设于第一套管21时，废气旋流器62位于第二夹层57内。废气旋流器62能够让第二夹层57内的废气自身产生旋转并从第二夹层57内流出，能够配合丝网式的喷头件34让废气更好燃烧。
52.如图1、图7所示，第二风壳组件4包括第二套管41。第二套管41的一端的端部设置有第三法兰56，在第二套管41上设置一根第二风管42，第二风管42与第二套管41连通。第二风管42远离第二套管41的一端设置有固定法兰51。第二套管41套设于废气套管31，第二套管41与废气套管31同轴心设置。当第二套管41套设于废气套管31时，第二风管42通过固定法兰51与另外一根助燃空气管道固定连接，并实现了该助燃空气管道与第二风管42的连通，同时，第二套管41的第三法兰56抵触于废气套管31的第三法兰56，并用螺栓依次贯穿第二套管41的第三法兰56及废气套管31的第三法兰56，实现了第二套管41与废气套管31的可
拆卸连接，第二套管41与废气套管31之间形成有第三夹层58，助燃空气能够通过从另外一根助燃空气管道依次流入第二风管42、第三夹层58，并从第三夹层58流出为燃料气的燃烧提供助燃空气。这样的设置能够使得富含氢气的废气实现安全稳定的低氮燃烧的目的。利用第三夹层58流出的助燃空气及第一夹层54流出的助燃空气同时为富含氢气的废气燃烧提供助燃空气，提高
53.了助燃空气与富含氢气的废气的混合度。
54.可选地，如图7所示，第二套管41靠近燃料气喷头13的一端构造有变径段61，变径段61能够使得第二套管41两端的管径不相同，例如，位于变径段61左侧的第二套管41的管径大于位于变径段61右侧的第二套管41的管径，在第二套管41上设置变径段61对第三夹层58内的助燃空气具有整流提速的作用。
55.可选地，如图1、图6、图7所示，用于处理富含氢气的废气的燃烧器还包括二次旋流器63。例如，二次旋流器63可拆卸地连接于废气喷头32，先将二次旋流器63套设于废气喷头32靠近燃料气喷头13的一端，之后采用螺钉将二次旋流器63固定于废气喷头32上。当第二套管41套设于废气套管31时，二次旋流器63位于第三夹层58内。二次旋流器63能够让第三夹层58内的助燃空气自身产生旋转并从第三夹层58流出，提高与废气的掺杂混合度，助燃效果更好。
56.可选地，如图1、图6、图8所示，用于处理富含氢气的废气的燃烧器还包括湍流环板64。湍流环板64上构造有多个湍流孔641，多个湍流孔641围绕湍流环板64的中心轴线均匀布设。湍流环板64设置于废气喷头32靠近燃料气喷头13的一端。例如，将湍流环板64套设于废气喷头32，之后通过焊接的方式将湍流环板64固定于废气喷头32。保障了第三夹层58流出的助燃空气具有足够的湍流强度，提高了富含氢气的废气在燃烧时的火焰刚性。
57.可选地，如图6所示，当二次旋流器63与湍流环板64同时设置于废气喷头32上时，湍流环板64位于二次旋流器63与废气喷头32的喷头件34之间。
58.采用将第二套管41、废气套管31、第一套管21、中心枪管11依次套设的方式，能够使得富含氢气的废气充分燃烧进行无害化处理，同时还能够降低其在燃烧时热力型氮氧化物的生成。
59.以上描述和附图充分地示出了本公开的实施例，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施例可以包括结构的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施例的部分和特征可以被包括在或替换其他实施例的部分和特征。本公开的实施例并不局限于上面已经描述并在附图中示出的结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

技术特征：
1.一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器，其特征在于，包括：喷枪组件(1)，包括中心枪管(11)、燃料气喷头(13)，所述燃料气喷头(13)设置于所述中心枪管(11)的一端；第一风壳组件(2)，包括套设于所述中心枪管(11)的第一套管(21)，所述第一套管(21)远离所述燃料气喷头(13)的一端设有第一风管(22)；废气组件(3)，包括废气喷头(32)及套设于所述第一套管(21)的废气套管(31)，所述废气喷头(32)设置于所述废气套管(31)靠近所述燃料气喷头(13)的一端，所述废气套管(31)远离所述燃料气喷头(13)的一端设有废气管(35)；第二风壳组件(4)，包括套设于所述废气套管(31)的第二套管(41)，所述第二套管(41)远离所述燃料气喷头(13)的一端设有第二风管(42)。2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一套管(21)与所述中心枪管(11)之间形成有第一夹层(54)，所述第一夹层(54)用于助燃空气的流通。3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，还包括：喷枪旋流器(14)，设置于所述中心枪管(11)靠近所述燃料气喷头(13)的一端；所述喷枪旋流器(14)位于所述第一夹层(54)内。4.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于，还包括：稳燃环(15)，包括多个稳燃孔(151)，所述稳燃环(15)位于所述第一夹层(54)内；所述稳燃环(15)设置于所述中心枪管(11)靠近所述燃料气喷头(13)的一端；所述稳燃环(15)位于所述燃料气喷头(13)与所述喷枪旋流器(14)之间。5.根据权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述废气套管(31)与所述第一套管(21)之间形成有第二夹层(57)，所述第二夹层(57)用于废气的流通。6.根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于，还包括：废气旋流器(62)，设置于所述第一套管(21)靠近所述燃料气喷头(13)的一端；所述废气旋流器(62)位于所述第二夹层(57)内。7.根据权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述第二套管(41)与所述废气套管(31)之间形成有第三夹层(58)，所述第三夹层(58)用于助燃空气的流通。8.根据权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，还包括：二次旋流器(63)，设置于所述废气套管(31)或所述废气喷头(32)靠近所述燃料气喷头(13)的一端；所述二次旋流器(63)位于所述第三夹层(58)内。9.根据权利要求8所述的燃烧器，其特征在于，还包括：湍流环板(64)，设置于所述废气套管(31)或所述废气喷头(32)靠近所述燃料气喷头(13)的一端；所述湍流环板(64)包括多个湍流孔(641)；所述湍流环板(64)位于所述二次旋流器(63)与所述废气喷头(32)的喷头件(34)之间。10.根据权利要求1至9任一项所述的燃烧器，其特征在于，所述废气喷头(32)包括安装管(33)及喷头件(34)，所述喷头件(34)呈环形，所述喷头
件(34)设置于所述安装管(33)内，且位于所述安装管(33)的一端；所述喷头件(34)采用铁铬合金材料制成的丝网式喷头。

技术总结
本实用新型涉及一种用于处理富含氢气的废气的燃烧器，包括：喷枪组件，包括中心枪管、燃料气喷头，燃料气喷头设置于中心枪管的一端；第一风壳组件，包括套设于中心枪管的第一套管，第一套管远离所述燃料气喷头的一端设有第一风管；废气组件，包括废气喷头及套设于所述第一套管的废气套管，所述废气喷头设置于所述废气套管靠近所述燃料气喷头的一端，所述废气套管远离所述燃料气喷头的一端设有废气管；第二风壳组件，包括套设于所述废气套管的第二套管，所述第二套管远离所述燃料气喷头的一端设有第二风管。利用从第二套管与废气套管之间流出的助燃空气为燃料气的燃烧提供助燃。这样的设置能够使得富含氢气的废气实现安全稳定的低氮燃烧的目的。的低氮燃烧的目的。的低氮燃烧的目的。


技术研发人员：张喜悦 蔡雨泉 董立明
受保护的技术使用者：北京科太亚洲生态科技股份有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/8/17