CN106765086B - 一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构，工作时，将启动燃烧室启动介质酒精连接到启动燃烧室喷嘴入口，启动燃烧室配风空气连接到启动燃烧室配风入口，有机废液连接到主燃烧室喷嘴入口，主燃烧室配风空气连接到主燃烧室配风入口，废水连接到一次进水口。将酒精与空气加注通过配风雾化喷嘴加注到启动燃烧室内，通过电点火器点燃启动酒精，产生的高温燃气将个主燃烧室内的有机废液引燃，启动燃烧室与主燃烧室的产生的工质通过主燃气导管进入到燃烧掺混段壳体内，经过二次配风继续燃烧之完全，将废液通过一次进水喷嘴加注到燃烧掺混段内，在高温燃气的环境下，废水完全蒸发，废水内的有机物完全燃烧分解，达到处理废液、废水的完全焚烧处理。

Description

一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构

技术领域

本发明涉及一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构，该联焰燃烧组织结构基于分级燃烧的系统原理，通过联焰的方式，实现废液燃烧器点火、启动与燃烧。

背景技术

通常有机废液、废水的燃烧特性较差，其燃烧组织是燃烧器设计的难点，如其点火特性较差，必须采用高能点火源才能保证点火，可燃性较差，必须设计合理的燃烧组织结构，才能保证废液、废水的完全燃烧分解，目前流通的废液燃烧器都是占地空间很大的大型燃烧处理设备，通常采用辅助机点火启动，之后将需处理的废液、废水喷雾加注燃烧腔内燃烧处理，通过配风组织对有机废液、废水进行焚烧处理。燃烧腔尺度较大，设计配风组织及喷雾结构相对较为方便，本发明针对的燃烧器的尺寸相对上述燃烧器，尺寸大幅缩减，因此要在狭小的空间内完成废液的燃烧分解完全，对建立的燃烧组织结构提出了更高的要求。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是：由于有机废液、废水的燃烧性能较差，且本发明针对的废液焚烧燃烧器中的燃烧过程在狭小的空间内进行，很难建立一种合理的燃烧组织结构，实现燃烧器的可靠点火、稳定燃烧并保证废液、废水中有机危险物质的完全燃烧分解。

本发明的技术方案是：一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构，包括启动燃烧段和燃烧掺混段两部分，且两部分之间通过燃气导管5进行连接；启动燃烧段使废液进行燃烧，燃烧掺混段使得废液进行二次充分燃烧；所述启动燃烧段包括电点火器3、若干燃烧室、配风及喷嘴组件和引焰管12，启动燃烧室与主燃烧室之间通过引焰管12相互连接，为相互贯通的，每个燃烧室腔体内均配有一个配风及喷嘴组件，每个燃烧室腔体外壁上开有通孔，作为一次进风口；其中一个燃烧室为启动燃烧室，其余作为主燃烧室，启动燃烧室内的工质为酒精，主燃烧室工质为有机废液；通过电点火器3将启动燃烧室点燃后，引燃其余主燃烧室；燃烧室燃烧后形成的工质进入燃烧掺混段；所述燃烧掺混段整体为一柱状体，内部为空腔体，一端为封闭，另一端通过燃气导管与启动燃烧段连接；空腔体外壁开有一次进水口8和二次进风口7；进入燃烧掺混段的工质经过燃烧掺混段的二次进风口7的配风和一次进水口8进入的有机废液相混合进行二次完全燃烧。

本发明进一步的技术方案是：所述配风及喷嘴组件包括连接法兰14、壳体19、过滤网15、气体整流片16、喷嘴组件、气体旋流片17、垫片22和导流座21；所述壳体19外壁为阶梯状，其中一端外径逐渐减小，且该端作为出口端，壳体19内部为变阶形通孔，通孔内壁上设有内螺纹；连接法兰14两端设有外螺纹，内部沿轴线方向设有通孔，连接法兰14一端与壳体19螺纹连接；自壳体19出口端起，喷嘴组件、导流座21和过滤网15依次位于壳体19腔体内；气体整流片16、气体旋流片17依次套在壳体19外壁上，且气体旋流片17较气体整流片16更靠近壳体19出口端；所述导流座21内设有通孔，且喷嘴组件与壳体19外壁之间形成间隙，该间隙与通孔相互贯通。

本发明进一步的技术方案是：所述燃烧掺混段壳体外壁在与轴线垂直的方向上，对称设有两个柱状凸起，内部为空腔；柱状凸起侧壁上设有漏斗状空腔凸起，且漏斗状空腔凸起轴线与柱状凸起轴线相互垂直；漏斗状空腔凸起、柱状凸起和壳体内腔体相互贯通，作为二次进风口。

本发明进一步的技术方案是：所述燃烧掺混段壳体外壁对称开有通孔，通孔处设有喷嘴，作为进水口。

本发明进一步的技术方案是：所述喷嘴通过安装基座在通孔处进行固定。

本发明进一步的技术方案是：所述进水口的位置位于二次进风口后方，较二次进风口远离启动燃烧段。

本发明进一步的技术方案是：所述启动燃烧室与燃烧掺混段相互连接的燃气导管的长度大于其余燃烧室与燃烧掺混段相互连接的燃气导管的长度。

发明效果

本发明的技术效果在于：本方案设计的废液燃烧器的联焰燃烧结构经试验验证，可实现废液废水的分级处理要求，各工质点火可靠，燃烧稳定，废液及废水中的有机危害物分解完全，燃烧器工作稳定可靠，达到了废液、废水的高效、快捷处理的目的。

附图说明

图1：废液燃烧器的联焰燃烧结构

图2：废液燃烧器的联焰燃烧结构A向视图

图3：启动燃烧室4结构示意图

图4：燃烧掺混段头部6结构示意图

图5：二次进风口7结构示意图

图6：燃烧掺混段壳体11结构示意图

图7：主燃烧室13结构示意图

图8：废液燃烧器的头部配风及喷嘴结构

图9：头部配风及喷嘴结构喷嘴连接法兰结构示意图

图10：头部配风及喷嘴结构气体整流片结构示意图

图11：头部配风及喷嘴结构喷嘴壳体结构示意图

图12：头部配风及喷嘴结构气体旋流片结构示意图

图13：头部配风及喷嘴结构喷嘴出口结构示意图

图14：头部配风及喷嘴结构喷嘴旋流体结构示意图

图15：头部配风及喷嘴结构导流座结构示意图

1—液燃烧器的头部配风及喷嘴，2—一次进风口，3—启动燃烧室电点火器，4—启动燃烧室，5—主燃气导管，6—燃烧掺混段头部，7—二次进风口，8—一次进水口，9—一次进水口安装座，10—一次进水喷嘴，11—燃烧掺混段壳体，12—引焰管，13—主燃烧室；14—喷嘴连接法兰，15—过滤网，16—气体整流片，17—气体旋流片，18—喷嘴出口，19—喷嘴壳体，20—喷嘴旋流体，21—导流座，22—垫片

下面结合具体实施实例，对本发明技术方案进一步说明。

废液燃烧器的联焰燃烧结构，启动燃烧室与主燃烧室内径30～60mm，燃烧掺混段的内径为100～60mm，废液燃烧器的联焰燃烧结构依次包括启动燃烧段与燃烧掺混段。

所述的启动燃烧段主要包括废液燃烧器的头部配风及喷嘴1、一次进风口2、启动燃烧室电点火器3、启动燃烧室4、主燃气导管5、引焰管12、主燃烧室13等组成。启动燃烧段整体结构由一个启动燃烧室通过4根引焰管12连接3个主燃烧室13组成。启动燃烧室工质为酒精与配风空气，主燃烧室工质为有机废液与配风空气，启动燃烧室通过启动燃烧室电点火器3启动，产生高温燃气引燃其余3个主燃烧室内的工质。所述的启动燃烧室与主燃烧室内的氧化剂剩余系数α为0.4～0.7，所述的引焰管距离主燃烧室喷嘴最右端距离10～30mm。启动燃烧室工作工质为工业酒精(浓度95％以上)的加注量为0.2g/s～2g/s，主燃烧室加注的有机废液(浓度80％以上)的量为2g/s～6g/s，

所述的燃烧掺混段主要包括燃烧掺混段头部6、二次进风口7、一次进水口8、一次进水口安装座9、一次进水喷嘴10、燃烧掺混段壳体11等组成。主燃气导管5焊接到燃烧掺混段头部6左端，燃烧掺混段头部6右端与燃烧掺混段壳体11焊接，燃烧掺混段壳体11有6个二次进风口7与4个一次进水喷嘴10组成。启动燃烧段产生的高温燃气通过4根主燃气导管5进入到燃烧掺混段，通过二次配风继续完全燃烧，一次进水通过一次进水喷嘴10加注到燃烧掺混段内。所述的一次进水的加注量为10g/s～20g/s，所述的二次进风的量为50g/s～200g/s，所述的一次进水加注位置距离二次进风轴向距离50～100mm。

现结合附图对本发明作进一步描述：

在图3中，所述的启动燃烧室4为中空圆形回转体。左端有凸缘法兰结构，与头部配风及喷嘴1的法兰连接，右端为封闭端，开有孔，安装主燃气导管5，在燃烧室圆筒壁面上分别开有安装一次进风口2、引焰管13、启动燃烧室电点火器的安装孔。

在图4中，所述的燃烧掺混段头部6为回转体，左端开有4个凹槽，安装4个主燃气导管5。右端为内凹陷结构，4个凹槽通过一定角度将启动燃烧室与主燃烧室产生的高温燃气导引到燃烧掺混段内部。

在图5中，所述的二次进风口7为中空方形结构，左侧面有进风口，进风口与加注到燃烧掺混段入口成90°，增强混合效果。

在图6中，所述的燃烧掺混段壳体11为中空圆形回转体，左端与燃烧掺混段头部6连接，在圆筒壁面上分别开有安装二次进风口7、一次进水口8的安装孔。

在图7中，所述的主燃烧室13为中空圆形回转体。左端有凸缘法兰结构，与头部配风及喷嘴1的法兰连接，右端为封闭端，开有孔，安装主燃气导管5，在燃烧室圆筒壁面上分别开有安装一次进风口2、引焰管13的安装孔。

在图8至图15中，所述的头部配风及喷嘴结构，包括连接法兰14、壳体19、过滤网15、气体整流片16、喷嘴组件、气体旋流片17、垫片22和导流座21；所述壳体19外壁为二级阶梯状，其中大径端靠近端口处外径逐渐减小，且该端作为出口端，壳体19内部为变阶形通孔，通孔内壁上设有内螺纹；连接法兰14两端设有外螺纹，内部沿轴线方向设有通孔，连接法兰14一端与壳体19螺纹连接，另一端与启动工质或者燃料废液进口连接；自壳体19出口端起，喷嘴组件、导流座21和过滤网15依次位于壳体19腔体内；气体整流片16、气体旋流片17依次安装焊接在壳体19外壁上，且气体旋流片17较气体整流片16更靠近壳体19出口端；所述导流座21内设有通孔，且喷嘴组件与壳体19外壁之间形成间隙，该间隙与通孔相互贯通。所述气体整流片16为圆环状，且环面周向均布圆形通孔。将所述气体整流片16的内环套在壳体19上后，将两者焊接固定。所述气体旋流片17中心轴处为锥字形，周向环绕叶片。所述叶片的轴线与水平面不垂直。所述叶片的轴线与水平面的角度为15°～45°。所述喷嘴结构包括喷嘴导流体20和喷嘴出口18。所述喷嘴导流体20整体为柱状体，其中一端为锥状，且沿锥面径向开有凹槽。所述喷嘴出口18为回转体，外壁呈阶梯状，沿轴线开有通孔，且通孔呈漏斗型；喷嘴出口18与喷嘴旋流片17锥面端相互配合，使得喷出的水呈雾状。

装置工作时，将启动燃烧室启动介质酒精连接到启动燃烧室4喷嘴入口，启动燃烧室配风空气连接到启动燃烧室配风入口，有机废液连接到主燃烧室13喷嘴入口，主燃烧室配风空气连接到主燃烧室配风入口，废水连接到一次进水口8。其工作过程为将酒精与空气加注通过配风雾化喷嘴加注到启动燃烧室内，通过电点火器3点燃启动酒精，产生的高温燃气将3个主燃烧室13内的有机废液引燃，启动燃烧室与主燃烧室的产生的工质通过主燃气导管5进入到燃烧掺混段壳体11内，经过二次配风继续燃烧之完全，将废液通过一次进水喷嘴10加注到燃烧掺混段内，在高温燃气的环境下，废水完全蒸发，废水内的有机物完全燃烧分解，达到处理废液、废水的完全焚烧处理。

Claims (6)

1.一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构，其特征在于，包括启动燃烧段和燃烧掺混段两部分，且两部分之间通过燃气导管(5)进行连接；启动燃烧段使废液进行燃烧，燃烧掺混段使得废液进行二次充分燃烧；所述启动燃烧段包括电点火器(3)、若干燃烧室、配风及喷嘴组件和引焰管(12)，启动燃烧室与主燃烧室之间通过引焰管(12)相互连接，为相互贯通的，每个燃烧室腔体内均配有一个配风及喷嘴组件，每个燃烧室腔体外壁上开有通孔，作为一次进风口；其中一个燃烧室为启动燃烧室，其余作为主燃烧室，启动燃烧室内的工质为酒精，主燃烧室工质为有机废液；通过电点火器(3)将启动燃烧室点燃后，引燃其余主燃烧室；燃烧室燃烧后形成的工质进入燃烧掺混段；所述燃烧掺混段整体为一柱状体，内部为空腔体，一端为封闭，另一端通过燃气导管与启动燃烧段连接；空腔体外壁开有一次进水口(8)和二次进风口(7)；进入燃烧掺混段的工质经过燃烧掺混段的二次进风口(7)的配风和一次进水口(8)进入的有机废液相混合进行二次完全燃烧；所述配风及喷嘴组件包括连接法兰(14)、壳体(19)、过滤网(15)、气体整流片(16)、喷嘴组件、气体旋流片(17)、垫片(22)和导流座(21)；所述壳体(19)外壁为阶梯状，其中一端外径逐渐减小，且该端作为出口端，壳体(19)内部为变阶形通孔，通孔内壁上设有内螺纹；连接法兰(14)两端设有外螺纹，内部沿轴线方向设有通孔，连接法兰(14)一端与壳体(19)螺纹连接；自壳体(19)出口端起，喷嘴组件、导流座(21)和过滤网(15)依次位于壳体(19)腔体内；气体整流片(16)、气体旋流片(17)依次套在壳体(19)外壁上，且气体旋流片(17)较气体整流片(16)更靠近壳体(19)出口端；所述导流座(21)内设有通孔，且喷嘴组件与壳体(19)外壁之间形成间隙，该间隙与通孔相互贯通。

2.如权利要求1所述的一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构，其特征在于，所述燃烧掺混段壳体外壁在与轴线垂直的方向上，对称设有两个柱状凸起，内部为空腔；柱状凸起侧壁上设有漏斗状空腔凸起，且漏斗状空腔凸起轴线与柱状凸起轴线相互垂直；漏斗状空腔凸起、柱状凸起和壳体内腔体相互贯通，作为二次进风口。

3.如权利要求1所述的一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构，其特征在于，所述燃烧掺混段壳体外壁对称开有通孔，通孔处设有喷嘴，作为进水口。

4.如权利要求3所述的一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构，其特征在于，所述喷嘴通过安装基座在通孔处进行固定。

5.如权利要求3或4所述的一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构，其特征在于，所述进水口的位置位于二次进风口后方，较二次进风口远离启动燃烧段。

6.如权利要求1所述的一种适用于废液燃烧器的联焰燃烧结构，其特征在于，所述启动燃烧室与燃烧掺混段相互连接的燃气导管的长度大于其余燃烧室与燃烧掺混段相互连接的燃气导管的长度。