CN107062221A - 一种低沸点燃料燃烧器 - Google Patents

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    • F23L9/00—Passages or apertures for delivering secondary air for completing combustion of fuel 

Abstract

一种低沸点燃料燃烧器，包括燃料喷入管、一次风室、预混室、混合器、扩燃室、二次风室和点火器。燃料喷入管伸入预混室中后部，一次风室环绕着燃料喷入管设置在预混室的前端；预混室为前端大、后端小的圆台结构，预混室和扩燃室之间设置混合器；扩燃室为前端窄、后端宽的圆台状结构，二次风室环绕着扩燃室设置。点火器设置在扩燃室的前端，位于混合器的出口。扩燃室内壁敷设有耐火材料；扩燃室设置有耐火材料砌筑的导流墙，扩燃室末端设置有耐火材料砌筑的锥形钝体。扩燃室渐扩角α1，与导流墙倾斜角α2和钝体半锥角α3的关系为：α1>α2>α3。本发明具有空燃混合效果好、低氮燃烧、结构紧凑等优点。

Description

一种低沸点燃料燃烧器
技术领域
本发明涉及的是一种低沸点燃料燃烧器，特别是涉及一种低沸点燃料气化后预混点火燃烧装置。
背景技术
随着公众对大气环境污染的重视，燃煤的工业锅炉、小锅炉的污染面临更严峻的治理或关停压力，因此洁净煤利用技术得到越来越多的重视。而同时，寻找清洁替代能源也是一种解决途径，比如生物质等可再生能源，或者天然气、醇基燃料等。
醇基燃料普遍是低沸点燃料，比较容易完全分解燃烧，是一种较为清洁的替代能源。但目前比较成熟的点火燃烧装置是燃油或燃气燃烧器，并不完全适合醇基燃料。各种为醇基燃料燃烧而设计的燃烧装置有基于液体燃料设计的燃烧机（如CN105674261A、CN106196045A等），也有气化燃烧器（如CN105509047A、CN103196139A等）。当前醇基燃料气化燃烧装置存在气化效果差、气化装置易堵等问题，而液体燃烧装置又往往相对结构复杂、效果不够稳定。此外，燃烧器内点火气化的方式往往难以有效控制空气过量系数保证低氮燃烧。
汽化后的液态燃料可作为气态燃料，其燃烧器、燃烧装置可按照气态燃料考虑。因此，在燃烧器内的混合和布风设置非常重要，尤其在实现低氮燃烧时。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种用于低沸点燃料的燃烧器。
本发明是通过如下技术方案实现的：
一种低沸点燃料燃烧器，包括燃料喷入管、一次风室、预混室、混合器、扩燃室、二次风室和点火器；所述燃料喷入管从预混室的前端伸入预混室中，所述一次风室设置在预混室的前端；一次风室环绕着燃料喷入管设置；所述预混室为前端大、后端小的结构，预混室和扩燃室之间设置混合器；所述扩燃室为前端窄、后端宽的结构，二次风室环绕着扩燃室设置；所述二次风室入口侧连接有二次风管，二次风管位于扩燃室前部外侧，二次风室出口位于扩燃室末端，二次风出口与扩燃室中心轴线平行；所述点火器设置在扩燃室的前端，位于混合器的出口。
上述技术方案中，所述扩燃室内壁敷设有耐火材料；所述扩燃室设置有耐火材料砌筑的导流墙，导流墙沿燃料流向前后设置，与扩燃室中心轴线夹角即倾斜角为α2；所述扩燃室末端设置有耐火材料砌筑的锥形钝体，所述钝体以扩燃室中心轴线对称设置在扩燃室末端。
上述技术方案中，所述扩燃室渐扩角α1，即扩燃室壁面与中心轴线的夹角α1，与导流墙倾斜角α2和钝体半锥角即钝体锥形外轮廓与扩燃室中心轴线的夹角α3的关系为：α1>α2>α3。
所述技术方案的优选方案是，所述预混室为前端大、后端小的圆台结构，所述扩燃室为前端窄、后端宽的圆台状结构。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：1、低沸点燃料和一次风经过预混室和混合器的双重混合，强化了混合效果；2、混合器后点火，空燃混合物在敷设耐火材料的渐扩的扩燃室内蓄热燃烧，既保证燃烧稳定、充分又降低需氧量实现低氮燃烧；3、整体结构紧凑，适合小空间应用环境，适用于中低温燃烧。
附图说明
图1是本发明所涉及的一种用于低沸点燃料燃烧器结构示意图。
图中：1－燃料喷入管；2－一次风室；3－预混室；4－混合器；5－扩燃室；6－二次风室；7－二次风管；8－点火器；9－导流墙；10－钝体。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明的具体结构、运行方法和实施方法进行详细论述。
本申请文件中的上、下、左、右、前和后等方位用语是基于附图所示的位置关系而建立的。附图不同，则相应的位置关系也有可能随之发生变化，故不能以此理解为对保护范围的限定。
如图1所示，本发明所述一种低沸点燃料燃烧器，包括燃料喷入管1、一次风室2、预混室3、混合器4、扩燃室5、二次风室6和点火器8。
燃料喷入管1从预混室3的前端伸入预混室3中，为了更好的喷入效果，往往伸入到预混室中后部，汽态低沸点燃料从燃料喷入管1喷入预混室3。所述一次风室2设置在预混室3的前端；一次风室2环绕着燃料喷入管1设置，一次风以和燃料喷入管1垂直的方向进入一次风室2，呈旋流态进入预混室3。所述预混室3为前端宽、后端窄的结构，优选为圆台状。一次风和汽态燃料在预混室3内初步混合，然后进入预混室3后连接着的混合器4进一步充分混合。一次风与汽态燃料的配比接近化学当量比，即过量空气系数为1.02~1.05。混合后的混合气进入扩燃室5，被设置在扩燃室5前端的点火器8点燃。燃烧着的燃料气在前端窄、后端宽的扩燃室5内稳定扩散燃烧。扩燃室优选方案为圆台状。扩燃室5内壁敷设有蜂窝状耐火材料使其成为蓄热体，混合气在扩燃室5内蓄热燃烧，可以降低需氧量并维持中低温燃烧形成低氮燃烧。为了使混合气尽可能稳定、充分燃烧，并且防止烟气回流，所述扩燃室5设置有耐火材料砌筑的导流墙9和锥形钝体10。导流墙9沿燃料流向前后设置，与扩燃室中心轴线夹角即倾斜角为α2，导流墙起分流和进一步蓄热的作用。导流墙9为环形扩散设置，与扩燃室同轴。钝体10以扩燃室5中心轴线对称设置在扩燃室末端，钝体半锥角即钝体锥形外轮廓与扩燃室中心轴线的夹角为α3。扩燃室5的渐扩角α1，即扩燃室壁面与中心轴线的夹角α1，与导流墙倾斜角α2和钝体半锥角α3的关系为：α1>α2>α3。钝体的设置可以防止烟气和燃料气混合物从导流墙9之间回流。
扩燃室5外环绕设置着二次风室6。二次风室6入口侧连接有二次风管7通入二次风，二次风管7位于扩燃室5前部外侧，二次风室6出口位于扩燃室5末端，二次风出口与扩燃室中心轴线平行，二次风进入与扩燃室5相连的燃烧室，与未燃尽的混合气充分燃烧，进一步提高燃尽率。
导流墙9与扩燃室5内壁间有固定连接结构，钝体10与导流墙9固定连接。
本发明结构紧凑，尤其适合于小空间燃烧。

Claims (4)

1.一种低沸点燃料燃烧器，其特征在于：所述燃烧器包括燃料喷入管（1）、一次风室（2）、预混室（3）、混合器（4）、扩燃室（5）、二次风室（6）和点火器（8）；所述燃料喷入管（1）从预混室（3）的前端伸入预混室（3）中，所述一次风室（2）设置在预混室（3）的前端；一次风室（2）环绕着燃料喷入管（1）设置；所述预混室（3）为前端大、后端小的结构，预混室（3）和扩燃室（5）之间设置混合器（4）；所述扩燃室（5）为前端窄、后端宽的结构，二次风室（6）环绕着扩燃室（5）设置；所述二次风室（6）入口侧连接有二次风管（7），二次风管（7）位于扩燃室（5）前部外侧，二次风室（6）出口位于扩燃室末端；所述点火器（8）设置在扩燃室（5）的前端。
2.根据权利要求1所述的一种低沸点燃料燃烧器，其特征在于：所述扩燃室（5）内壁敷设有耐火材料；所述扩燃室（5）设置有耐火材料砌筑的导流墙（9），导流墙（9）沿燃料流向前后设置，与扩燃室中心轴线夹角即倾斜角为α2；所述扩燃室（5）末端设置有锥形钝体（10），所述钝体（10）以扩燃室中心轴线对称设置在扩燃室（5）末端。
3.根据权利要求2所述的一种低沸点燃料燃烧器，其特征在于：所述扩燃室（5）渐扩角α1，即扩燃室壁面与中心轴线的夹角α1，与导流墙（9）倾斜角α2和钝体（10）半锥角即钝体锥形外轮廓与扩燃室中心轴线的夹角α3的关系为：α1>α2>α3。
4.根据权利要求1所述的一种低沸点燃料燃烧器，其特征在于：所述预混室（3）为前端大、后端小的圆台结构，所述扩燃室（5）为前端窄、后端宽的圆台状结构。
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