CN103104914B - 一种生物燃气燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种生物燃气燃烧器，包括燃烧筒外管、燃烧筒内管、锥形稳焰盘、外部风管、出风孔、空气旋流片、煤气旋流片、除焦锥形口、进气口装置、进气外管、调节螺栓，进气外管焊接在锥形口连接件上，进气外管上还固定有可拆接法兰，进气口装置与除焦锥形口固定在可拆接法兰上，锥形口转接法兰固定连接在锥形口连接件上，调节螺栓锁在外部风管上并顶在进气外管上，所述燃烧筒内管套在燃烧筒外管上，燃烧筒内管上还设有支承板，锥形稳焰盘固定连接在燃烧筒内管上。本发明使燃料燃烧的更充分，不污染环境，不易堵塞，稳定性好，不脱火，不回火，使用寿命长。

Description

一种生物燃气燃烧器

技术领域

本发明涉及一种工业用的燃烧器，特别涉及一种再生能源生物燃气燃烧器。

背景技术

地球上的有限资源，随着人类的不断开采，终久有一天会消耗干净，人类必须要综合利用再生能源，生物气的应用替代了不可再生的燃料，如：煤、柴油、燃气、电力等不环保、使用费用高的燃烧加热方式的设备及材料，生物质秸杆的有机成分以纤维素、半纤维素和木质素为主，质量分数约为76％。这些原料，在缺氧条件下加热，使之发生复杂的热化学反应和能量转化过程，但由于生物质具有氢/碳比高、氧含量高和挥发分高等特性，在气化过程中容易形成焦油，为了满足当前工业锅炉优质高产、低能耗及环保要求，必须使用专用的燃烧器才能满足，现在人们大部分使用的是不可再生的普通燃料的燃烧器来代替生物燃气燃烧器，使用这种燃料的燃烧器经常被生物气焦油及灰分堵塞气孔和进气管，再加上生物气热值低，燃烧不充分，冒黑烟，使用寿命短的这一难题，难以满足当前工业锅炉优质高产、低能耗及环保要求。

发明内容

为了解决现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种结构新颖，节能降耗，不易堵塞、燃烧稳定性好，不脱火，不回火，使用寿命长的生物燃气燃烧器。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种生物燃气燃烧器，包括燃烧筒外管、燃烧筒内管、外部风管、出风孔、空气旋流片、煤气旋流片、进气口装置、进气外管、锥形稳焰盘、点火枪套管以及液化气点火枪组件，所述燃烧筒外管套在燃烧筒内管上，所述锥形稳焰盘固定连接在燃烧筒内管上，所述出风孔设置在所述燃烧筒外管上，所述空气旋流片设置在所述燃烧筒外管外部，所述煤气旋流片设置在所述燃烧筒外管内部，所述进气外管通过锥形口连接件与所述燃烧筒外管连接，所述进气外管上还固定有可拆卸的法兰，进气口装置与除焦锥形口固定在所述法兰上，锥形口连接件上还固定连接有锥形口转接法兰，所述燃烧筒外管上焊接有连接法兰，所述连接法兰还与外部风管连接，在所述外部风管与所述进气外管之间还设置有调节螺栓，所述点火枪套管固定在进气外管上，液化气点火枪组件插进点火枪套管内。

优选地，所述燃烧筒外管套在锥形口连接件上。

优选地，所述燃烧筒外管、燃烧筒内管、锥形稳焰盘、进气口装置、可拆卸法兰、进气外管、煤气旋流片、空气旋流片均由耐热钢制成。

优选地，所述液化气点火枪组件包括出气板、混合板、进气管组件、点火枪法兰、球阀、金属软管、石棉垫以及出风孔法兰，其中所述出气板以及混合板依次设置在所述进气管组件的前端，所述点火枪法兰以及出风孔法兰依次设置在所述进气管组件的后端，所述点火枪法兰以及出风孔法兰通过螺栓连接，并且在所述点火枪法兰以及出风孔法兰之间设置有所述石棉垫，所述金属软管通过所述球阀与所述进气管组件连接。

优选地，所述出风孔法兰上设置有多个孔，所述混合板上也设置有多个孔。

优选地，所述液化气点火枪组件还包括陶瓷离子棒、陶瓷点火棒以及点火棒支架，并且所述陶瓷离子棒与陶瓷点火棒都固定在点火棒固定支架上。

本申请的另一方面，还提供了一种生物燃气燃烧器的使用方法，该方法包括以下步骤：

(1)采用风机对燃烧器进行预吹扫，风机设置最大风门；

(2)调小助燃风机风门开度，液化气由入口经球阀控制管路进入进气管组件头部；

(3)助燃风经出风孔法兰的孔喷进点火枪套管内，燃气与空气经混合板多孔射流混合后通过出气板喷出，再经陶瓷点火棒将高压电能通过电弧放电，点燃燃料的混合物；

(4)陶瓷离子棒监视到明火火焰的形成状况，并产生信号报告程控器，再打开生物燃气管道气动阀，燃气通过进气口装置，进入进气外管，助燃空气通过旋流片顺时针旋流经由多个出风孔横向喷出与生物气经逆时针旋流片喷出成90°相遇，促使二者进行强烈混合喷出，着火、燃烧，再根据火焰燃烧状况通过调整风机的风门开度以及燃料供应量。

本发明的有益效果是：使燃料燃烧的更充分，没有烟雾产生，不污染环境。调节比例大，不易堵塞，燃烧稳定性好，不脱火，不回火，使用寿命长的生物燃气燃烧器。

附图说明

图1为本发明生物燃气燃烧器的结构剖视图；

图2为图1的左视图；

图3为图1中液化气点火枪组件图；

图4为图3剖面图；

图5为图3中进气管组件的示意图；

图6a为图3中出气板的示意图；

图6b为图6a中的截面示意图；

图7a为图3中混合板的示意图；

图7b为图7a的截面示意图；

图8为图3中点火枪法兰的示意图；

图9为图3中出风孔法兰的示意图。

其中图中标记如下：1、燃烧筒外管，2、燃烧筒内管，3、锥形稳焰盘，4、连接法兰，5、外部风管，6、空气旋流片，7、支承板，8、出风孔，9、煤气旋流片，10、锥形口连接法兰，11、锥形口连接件，12、除焦锥形口，13、进气口装置，14、可拆卸法兰，15、进气外管，16、调节螺栓，17、点火枪套管，18、液化气点火枪组件，19、出气板，20、混合板，21、进气管组件，22、点火枪法兰，23、球阀，24、金属软管，25、石棉垫，26、出风孔法兰，27、陶瓷离子棒，28、点火棒固定支架，29、陶瓷点火棒。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细地说明。

如图1-9所示，生物燃气燃烧器，包括燃烧筒外管1、燃烧筒内管2、锥形稳焰盘3、外部风管5、出风孔8、空气旋流片6、煤气旋流片9、锥形口连接件11、除焦锥形口12、进气口装置13、锥形口转接法兰10、进气外管15、调节螺栓16，进气口装置13与除焦锥形口12固定在可拆卸法兰14上，其作用是维修拆装，除焦锥形口12的作用是防止焦油堵塞在管道里，做成一个扩散锥度，让其气体与焦油经过射流方向喷出烧掉，因此焦油不会堵塞燃烧器。可拆卸法兰14固定在进气外管15上，进气外管15焊接在锥形口连接件11上，其作用是燃烧火焰稳定、防止回火、同时也防止焦油经过煤气旋流片9旋流混合时，掉落在出风孔8外部风管5上引起火焰不稳定及堵塞，锥形口转换法兰10连接在锥形口连接件11上的作用是调节燃烧器出力，改变气体出口动压从而改变火焰稳定性。空气旋流片6固定在燃烧筒外管1上，煤气旋流片9固定在燃烧筒外管1内，其作用是空气通过旋流片6顺时针旋流经由多个出风孔8横向高速喷出与生物气经逆时针旋流片9喷出成90°相遇，空气流速比大，对生物气有极强的引射作用，促使二者进行强烈混合，因此，有效地抑制了NOx生成，另外一个作用是空气沿燃烧筒长度分散供应，起到了对燃烧筒外管冷却作用，延长了寿命，燃烧筒外管1套在锥形口连接件11上；连接法兰4焊在燃烧筒外管1上，连接法兰4连接在外部风管5上，调节螺栓16锁在外部风管5并顶在进气外管15上，其作用是调节进气外管装配精度。支承板7固定在燃烧筒内管2上，锥形稳焰盘3固定在燃烧筒内管2上，燃烧筒内管2套在燃烧筒外管1上，其作用是稳定火焰，防止火焰脱火。

点火枪套管17固定在进气外管15上，液化气点火枪组件18插进点火枪套管17内，其作用是，先用液化气点火枪点燃明火，再点燃燃烧器主火焰，防止点火过程中发生炉膛爆燃或爆炸等事故发生，火焰通过离子探针自动跟踪。

液化气点火枪组件：包括陶瓷离子棒27、点火棒固定支架28、陶瓷点火棒29、混合板20、出气板19、进气管组件21、点火枪法兰22、球阀23、金属软管24、石棉垫25、出风孔法兰26，陶瓷离子棒27与陶瓷点火棒29固定在点火棒固定支架28上，混合板20与出气板19用螺纹固定在进气管组件21上，点火枪法兰22用螺栓固定在进气外管15上，球阀23用螺纹固定在进气管组件21和金属软管24上，石棉垫25与出风孔法兰26用螺栓固定在点火枪法兰22上。

陶瓷离子棒27与陶瓷点火棒29固定在点火棒固定支架28上，其作用是固定陶瓷点火棒29与陶瓷离子棒27不允许转动，液化石油气经出气板19喷出，陶瓷点火棒29将高压电能通过电弧放电的形式转换成光能和热能，以瞬间点燃空气与燃料的混合物，产生明火，点燃主火焰的作用。其次陶瓷离子棒27的作用是监视火焰的形成状况，并产生信号报告程控器，完成自动探火，功能。混合板20与出气板19用螺纹固定在进气管组件21上，点火枪法兰22用螺栓固定在进气外管15上，石棉垫25与出风孔法兰26用螺栓固定在点火枪法兰22上，其作用是助燃风经风孔法兰26小孔喷进点火枪套管17内，燃气与空气经混合板20多孔射流混合后通过出气板19喷出。合理组织燃料和空气的良好混合，可实现稳定、安全、高效率燃烧，同时又利于冷却点火枪套管17，保护点火高压线不受高温情况下所浸坏的作用。球阀23用螺纹固定在进气管组件21和金属软管24上，其作用是通过球阀23来调节明火大小火。

使用方法：打开风机最大风门预吹扫2分钟后，调小助燃风机风门开度，液化气由入口经球阀23控制管路进入点火枪头部，助燃风经风孔法兰26小孔喷进点火枪套管17内，燃气与空气经混合板20多孔射流混合后通过出气板19喷出。再经陶瓷点火棒29将高压电能通过电弧放电的形式转换成光能和热能，以瞬间点燃燃料的混合物以达到点燃明火的目的，陶瓷离子棒27监视到明火火焰的形成状况，并产生信号报告程控器。再打开生物燃气管道气动阀，燃气通过进气口装置13，进入进气外管15，助燃空气通过旋流片6顺时针旋流经由多个出风孔8横向高速喷出与生物气经逆时针旋流片9喷出成90°相遇，促使二者进行强烈混合喷出，着火、燃烧，再根据火焰燃烧状况通过调整助然风机(风门开度)与燃料供应量(燃气流量调节)来达到火焰最佳效果。

其中，燃烧器主体制造方法如下：

1、制备燃烧筒外管、燃烧筒内管、外部风管、进气外管、进气口：各零件都圆筒状、先钻孔、再滚圆加工，焊接。

2、连接法兰：于圆形状、铣床加工法兰螺栓孔、车床加工法兰内孔。

3、空气旋流片：于曲面弧形45度左旋斜角形状、虎钳折弯

4、煤气旋流片：于曲面弧形30度右旋斜角形状、虎钳折弯

5、锥形口转换法兰：于内孔圆锥形状、铣床加工法兰螺栓孔、车床加工内孔。

6、锥形口连接件、锥形稳焰盘、除焦锥形口：于内孔圆锥形状、车床加工外圆、内圆锥。

7、可拆接法兰：于圆形状，车床加工外圆、内圆。

点火枪组件制造方法如下：

1、点火棒固定支架：于曲面弧形状、线切割加工弧形状，中间钻孔攻丝。

2、混合板：于圆形状、铣床钻孔，车床加工内孔及内螺纹。

3、出气板：于圆形状、铣床钻孔，车床加工内孔。

4、进气管组件：于圆形状、车床加工螺纹。

5、法兰：于圆形状、铣床钻孔，车床加工内孔。

6、石棉垫：于圆形状、外购石棉垫剪切圆形。

7、出风孔法兰：于圆形状、铣床钻孔，线切割圆弧。

应当注意，以上实施例不作为对本发明的限制，凡在本发明范围内作的修改，同等替换和改进均属于本发明保护的范围之内。

Claims (4)

1.一种生物燃气燃烧器，包括燃烧筒外管、燃烧筒内管、外部风管、出风孔、空气旋流片、煤气旋流片、进气口装置、进气外管、锥形稳焰盘、点火枪套管以及液化气点火枪组件，其特征在于：所述燃烧筒外管套在燃烧筒内管上，所述锥形稳焰盘固定连接在燃烧筒内管上，所述出风孔设置在所述燃烧筒外管上，所述空气旋流片设置在所述燃烧筒外管外部，所述煤气旋流片设置在所述燃烧筒外管内部，所述进气外管通过锥形口连接件与所述燃烧筒外管连接，所述进气外管上还固定有可拆卸的法兰，进气口装置与除焦锥形口固定在所述法兰上，锥形口连接件上还固定连接有锥形口转接法兰，所述燃烧筒外管上焊接有连接法兰，所述连接法兰还与外部风管连接，在所述外部风管与所述进气外管之间还设置有调节螺栓，所述点火枪套管固定在进气外管上，液化气点火枪组件插进点火枪套管内，所述燃烧筒外管套在锥形口连接件上，所述燃烧筒外管、燃烧筒内管、锥形稳焰盘、进气口装置、可拆卸法兰、进气外管、煤气旋流片、空气旋流片均由耐热钢制成，所述液化气点火枪组件包括出气板、混合板、进气管组件、点火枪法兰、球阀、金属软管、石棉垫以及出风孔法兰，其中所述出气板以及混合板依次设置在所述进气管组件的前端，所述点火枪法兰以及出风孔法兰依次设置在所述进气管组件的后端，所述点火枪法兰以及出风孔法兰通过螺栓连接，并且在所述点火枪法兰以及出风孔法兰之间设置有所述石棉垫，所述金属软管通过所述球阀与所述进气管组件连接。

2.根据权利要求1所述的生物燃气燃烧器，其特征在于所述出风孔法兰上设置有多个孔，所述混合板上也设置有多个孔。

3.根据权利要求1所述的生物燃气燃烧器，其特征在于所述液化气点火枪组件还包括陶瓷离子棒、陶瓷点火棒以及点火棒支架，并且所述陶瓷离子棒与陶瓷点火棒都固定在点火棒固定支架上。

4.一种使用如权利要求1所述的生物燃气燃烧器的使用方法，包括以下步骤：

(1)采用风机对燃烧器进行预吹扫，风机设置最大风门；

(2)调小助燃风机风门开度，液化气由入口经球阀控制管路进入进气管组件头部；

(3)助燃风经出风孔法兰的孔喷进点火枪套管内，燃气与空气经混合板多孔射流混合后通过出气板喷出，再经陶瓷点火棒将高压电能通过电弧放电，点燃燃料的混合物；

(4)陶瓷离子棒监视到明火火焰的形成状况，并产生信号报告程控器，再打开生物燃气管道气动阀，燃气通过进气口装置，进入进气外管，助燃空气通过旋流片顺时针旋流经由多个出风孔横向喷出与生物气经逆时针旋流片喷出成90°相遇，促使二者进行强烈混合喷出，着火、燃烧，再根据火焰燃烧状况通过调整风机的风门开度以及燃料供应量。