沼气燃烧器
阅读说明：本技术 沼气燃烧器 (Marsh gas combustor ) 是由 蒋培峰 胡适 吴立早 于 2021-09-29 设计创作，主要内容包括：本发明揭示了一种沼气燃烧器,包括：具有一敞口的火焰筒；纵向环布于火焰筒内且末端从敞口伸出的燃气喷管；其中,燃气喷管的末端面覆盖一阻挡板,燃气喷管中位于敞口外侧的侧壁形成有侧向喷射口,且多个燃气喷管形成的多个侧向喷射口呈环状布置。本发明的沼气燃烧器解决了现有技术中的用于沼气回收的燃烧器由于燃烧过程中控制困难而导致产生的污染物含量较高的问题。(The invention discloses a biogas burner, comprising: the flame tube is provided with an opening; the tail end of the gas spray pipe extends out of the opening; the tail end face of the gas spray pipe covers a blocking plate, lateral spray orifices are formed in the side wall, located on the outer side of the opening, of the gas spray pipe, and the lateral spray orifices formed by the gas spray pipes are annularly arranged. The biogas burner solves the problem that the burner for recycling biogas in the prior art has high content of pollutants caused by difficult control in the burning process.)
技术领域
本发明涉及沼气燃烧器技术领域，尤其涉及一种沼气燃烧器。
背景技术
发酵沼气是利用诸如生活垃圾、粪便、污泥、泥水等废弃物进行厌氧发酵后产生的气体，其主要有甲烷、二氧化碳、水蒸气以及多种微量杂质组成。发酵沼气的收集利用已经越来越受到人们的重视，而且由于这些气体都是来自于废弃物发酵，属于可再生能源，其利用与消纳不仅可以替代不可再生的化石燃料，而且可以减少温室气体的排放。
但是，在发酵沼气的处理利用系统中，由于产气与用气的不匹配，往往需要设置焚烧设备将多余的气体集中烧掉。另外，由于前述废弃物处理过程当中往往有污染浓度高的污水排出，在垃圾填埋场成为“渗滤液”，利用废弃物发酵产生的气体燃烧器来处理渗滤液是一种新的“以废治废”的处理模式。沼气燃烧器即是在这个基础上进行研发而来的。传统沼气一般作为家用燃气，其相应的燃烧器-灶具已成为较为普通的燃烧设备，但是对于大量气体焚烧或者渗滤液焚烧蒸发工艺中需要的燃烧器，目前还没有成熟的应用。现有的燃烧器为了保证燃烧的安全，一般都采用扩散式为主的燃烧器，这样不会出现回火类的危险事故，但是燃烧器控制比较困难，燃烧产物中污染物的含量也比较高。
有鉴于此，有必要对现有技术的燃烧器予以改进，以解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于揭示一种沼气燃烧器，以解决现有技术中的用于沼气回收的燃烧器由于燃烧过程中控制困难而导致产生的污染物含量较高的问题。
为实现上述目的之一，本发明提供一种沼气燃烧器，包括：
具有一敞口的火焰筒；
纵向环布于所述火焰筒内且末端从所述敞口伸出的燃气喷管；
其中，所述燃气喷管的末端面覆盖一阻挡板，所述燃气喷管中位于所述敞口外侧的侧壁形成有侧向喷射口，且多个燃气喷管形成的多个侧向喷射口呈环状布置。
作为本发明的进一步改进，所述火焰筒中形成纵向布置的中心喷管，中心喷管的末端套设有陷于所述火焰筒内的稳焰盘，且所述稳焰盘的末端套设一旋风盘，所述燃气喷管环布于所述旋风盘的外侧。
作为本发明的进一步改进，所述旋风盘由与所述稳焰盘的外壁贴合的内环、与所述燃气喷管间隔布置的外环、形成于所述内环与所述外环之间的多个折叠叶片构成，其中，相邻折叠叶片之间形成供气体流通的空隙。
作为本发明的进一步改进，所述火焰筒内嵌有与其同轴装配且形成一密封腔体和两端分别对应形成一开口的中空腔体的分配筒，所述分配筒与所述折叠叶片之间形成用于固定所述旋风盘的固定支架。
作为本发明的进一步改进，所述固定支架装配于所述分配筒的环面与所述折叠叶片的其中一叶片之间。
作为本发明的进一步改进，所述燃气喷管中与其末端相对的顶端配置为连接至所述分配筒的外侧壁以与所述分配筒的密封腔体相连通的弯折部。
作为本发明的进一步改进，所述中心喷管纵向贯穿所述分配筒的中空腔体，且所述中心喷管中与其末端相对的顶端从所述分配筒凸伸出，其中，所述中心喷管的顶端连接有贯穿所述火焰筒侧壁以向所述中心喷管输入一级燃气的第一输气管，所述分配筒的外侧壁连接有贯穿所述火焰筒侧壁以向所述中空腔体输入二级燃气的第二输气管。
作为本发明的进一步改进，所述火焰筒的侧壁还形成有用于供空气进入其中的气体输入端口。
作为本发明的进一步改进，每一喷射口形成于所述阻挡板与所述燃气喷管的侧壁之间。
作为本发明的进一步改进，所述燃气喷管靠近火焰筒内壁且与火焰筒内壁形成一预设间隙布置。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的沼气燃烧器通过从火焰筒敞口伸出的燃气喷管末端面覆盖的阻挡板阻挡燃气喷管内的燃气从其末端面直接喷出，并通过多个燃气喷管形成的多个侧向喷射口的设置，使得从多个侧向喷射口喷出的燃气与燃气喷管内侧的空气混合后带动燃气喷管外侧的空气一起喷向锅炉内侧，从而实现多段燃烧、分段燃烧，有助于降低火焰的温度，从而抑制热力型NOx的生成。如此，解决了现有技术中用于沼气回收的燃烧器由于燃烧过程中控制困难而导致产生的污染物含量较高的问题。
附图说明
图1为本发明一个实施例的一种沼气燃烧器的立体结构图；
图2为图1中A处的放大结构图；
图3为图1的示意性右视图；
图4为本发明的沼气燃烧器中气体流动路径及火焰喷射路径的概念图；
图5为本发明一个实施例的沼气燃烧器的示意性结构图，其中，图中省略了火焰筒和燃气喷管的结构；
图6为本发明另一个实施例的沼气燃烧器的示意性结构图，其中，图中省略了火焰筒的结构；
图7为本发明一个实施例的旋风盘的示意性结构图。
具体实施方式
下面结合附图所示的各实施方式对本发明进行详细说明，但应当说明的是，这些实施方式并非对本发明的限制，本领域普通技术人员根据这些实施方式所作的功能、方法、或者结构上的等效变换或替代，均属于本发明的保护范围之内。
需要理解的是，在本申请中，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”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，仅是为了便于描述本技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术方案的限制。
实施例一：
结合图1至图7进行说明，本实施例提供一种沼气燃烧器，包括：具有一敞口101的火焰筒10；纵向环布于火焰筒10内且末端从敞口101伸出的燃气喷管20；其中，燃气喷管20的末端面覆盖一阻挡板201，燃气喷管20中位于敞口外侧的侧壁形成有侧向喷射口202，且多个燃气喷管20形成的多个侧向喷射口202呈环状布置。每一侧向喷射口202形成于阻挡板201与燃气喷管20的侧壁之间。
本实施例的沼气燃烧器通过从火焰筒10敞口101伸出的燃气喷管20末端面覆盖的阻挡板201阻挡燃气喷管20内的燃气从其末端面直接喷出，并通过多个燃气喷管20形成的多个侧向喷射口202的设置，使得从多个侧向喷射口202喷出的燃气与燃气喷管20内侧的空气混合后带动燃气喷管20外侧的空气一起喷向锅炉内侧，从而实现多段燃烧、分段燃烧，有助于降低火焰的温度，从而抑制热力型NOx的生成。如此，本实施例能够解决现有技术中用于沼气回收的燃烧器由于燃烧过程中控制困难而导致产生的污染物含量较高的问题。
参图3至图5所示，火焰筒10中形成纵向布置的中心喷管30，中心喷管30的末端套设有陷于火焰筒10内的稳焰盘40，且稳焰盘40的末端套设一旋风盘50，燃气喷管20环布于旋风盘50的外侧。火焰筒10内嵌有与其同轴装配且形成一密封腔体61和具有一开口620的中空腔体62的分配筒60。在本实施例中，所涉及的“纵向”是指图4中yy方向。其中，靠近中心喷管30处设有与中心喷管30平行的点火电极(图中未示出)，点火电极上形成有穿过稳焰盘40的点火针(图中未示出)，以通过点火针引燃中心喷管30中纵向流动的一级燃气。
应理解，以箭头301方向输入至中心喷管30的一级燃气经过稳焰盘40喷出，以与稳焰盘40外侧的螺旋空气进行混合形成螺旋火焰。同时，二级燃气以箭头603方向进入分配筒60的密封腔体61内并流通至燃气喷管20，以从燃气喷管20的侧向喷射口202喷出。由于燃气喷管20末端设置的阻挡板201能够阻挡燃气喷管20内的燃气从其末端面直接喷出，从而使燃气喷管内的燃气由多个侧向喷射口202喷出以形成侧向火焰，并且由于多个侧向喷射口202呈环状布置，使得从多个侧向喷射口202喷出的二级燃气形成螺旋侧向火焰，同时，由于旋风盘50的作用，其生成的螺旋风将多个侧向喷射口喷出的螺旋侧向火焰向其中心轴方向拉拢，以确保拉拢后的火焰垂直喷香锅炉内侧，以解决低热值燃气(如沼气等)燃烧不稳定的问题。并且，由于一级燃气经由稳焰盘40喷出形成的火焰(即一级火M)和二级燃气经由侧向喷射口202喷出形成的侧向火焰(即二级火N)均为螺旋火焰，因此，本实施例的燃烧器能够实现多段燃烧、分段燃烧，以抑制热力型NOx的生成。
需要说明的是，燃气喷管20的数量配置为18根，且相邻燃气喷管之间间隔布置。在本实施例中，可根据相邻燃气喷管的间隔大小相应地增加或减少燃气喷管20的数量，即燃气喷管的数量可配置为19、20、22、24或26根，燃气喷管20的数量也可配置为3、4、5、6、8、10、12、14或16根等等，燃气喷管20的数量具体可根据实际工况需求进行配置，对此不再赘述。同时，多个燃气喷管20以火焰筒10的纵向轴线均匀环形布置，以通过每一燃烧喷管20的侧向喷射口202进行侧向喷射燃气，从而形成侧向环形火焰，以实现均匀燃烧的目的。
具体地，参图7所示，旋风盘50由与稳焰盘40的外壁贴合的内环51、与燃气喷管20间隔布置的外环52、形成于内环51与外环52之间的多个折叠叶片53构成，其中，相邻折叠叶片53之间形成供气体流通的空隙54，以通过旋风盘50的作用使得经由空隙54流通的气体形成螺旋风。如图5所示，分配筒60与折叠叶片53之间形成用于固定旋风盘50的固定支架55。
值得注意的是，燃气喷管20靠近火焰筒10内壁且与火焰筒10内壁形成一预设间隙布置，便于火焰筒10内的空气从预设间隙向火焰筒的敞口101之外的方向流通。如此，火焰筒10内的空气可分别从旋风盘50中相邻折叠叶片53之间形成的空隙54、燃气喷管20与火焰筒内壁形成的预设间隙喷出，能够避免空气过度集中排出火焰筒10的敞口处而导致一级燃气和/或二级燃气集中燃烧，从而使得燃烧过程中由于控制困难而产生过多的污染物。
结合图4、图5、图7进行说明，分配筒60由形成两端分别对应形成开口620和开口621的中空腔体62的内筒602、与内筒602外侧壁形成密封腔体61的外筒601构成。其中，固定支架55装配于分配筒60的环面(内筒602和外筒601形成的密封环面63)与折叠叶片53的其中一叶片之间。固定支架55的一端嵌入分配筒60的环面内，可与分配筒的环面螺纹连接，折叠叶片53上设置固定孔56，固定支架55的另一端可通过螺栓组件等方式通过折叠叶片53的固定孔56实现与折叠叶片的固定相连。
如图6所示，燃气喷管20中与其末端相对的顶端配置为连接至分配筒60的外侧壁(即外筒601的侧壁)以与分配筒60的密封腔体61相连通的弯折部203。如此，向分配筒60密封腔体61内输入的二级燃气只能经由燃气喷管20的侧向喷射口202喷出，以形成侧向火焰(即二级火N)，从而通过旋风盘50的作用向其中心轴方向靠拢，并与中心喷管30内的一级燃气经由稳焰盘40喷出形成的火焰(即一级火M)同时垂直喷向锅炉内侧。
继续参图4所示，中心喷管30纵向贯穿分配筒的中空腔体62，且中心喷管30中与其末端相对的顶端从分配筒60凸伸出。其中，中心喷管30的顶端连接有贯穿火焰筒10侧壁以向中心喷管30以箭头301方向输入一级燃气的第一输气管31，分配筒60的外侧壁连接有贯穿火焰筒10侧壁以向中空腔体62以箭头603方向输入二级燃气的第二输气管64。火焰筒10的侧壁还形成有用于供空气102进入其中的气体输入端口11。
如此，本实施例通过火焰筒10的气体输入端口11输入空气，并通过第一输气管31以箭头301方向向中心喷管30输入一级燃气，且由于旋风盘50的作用，使得经由稳焰盘40喷出的一级燃气呈螺旋状以形成一级火M，同时通过第二输气管64以箭头603方向向分配筒60输入二级燃气，并经过燃气喷管20的侧向喷射口202喷出，且由于旋风盘50的作用，使得侧向喷射口202喷出的燃气呈螺旋状且将侧向喷射口喷出的燃气所形成的二级火N向中心轴拉拢，从而使一级火M和二级火N同时垂直喷向锅炉内侧，以提高低热值燃气(如沼气等)燃烧的稳定性。
需要说明的是，本实施例的沼气燃烧器一般用于对沼气的燃烧，即一级燃气和二级燃气中至少一种燃气为沼气。
上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本发明的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本发明的保护范围，凡未脱离本发明技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本发明的保护范围之内。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
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