CN109506237A - 一种空气富氧纯氧三用燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于燃烧器技术领域，涉及一种空气富氧纯氧三用燃烧器，包括中心氧气通道外包覆的煤气通道、煤气通道外均匀分布的若干空气通道以及固定安装在空气通道内的外环氧气通道，外环氧气通道个数≤空气通道个数，中心氧气通道的燃烧侧开设中心氧气喷口，煤气通道的燃烧侧开设煤气喷口，空气通道的出口端为空气喷口，外环氧气通道的出口端为外环氧气喷口，空气通道燃烧侧的外围固定安装有与空气通道相配合的烧嘴砖，中心氧气通道和煤气通道燃烧侧与烧嘴砖之间的通道为燃烧器的燃烧通道，该燃烧器可实现空气助燃、富氧助燃、纯氧助燃三种燃烧方式，用户可根据加热工艺、氧气及燃料条件灵活选择使用，最大限度地实现节能减排。
Description
技术领域
本发明属于燃烧器技术领域，涉及一种空气富氧纯氧三用燃烧器。
背景技术
富氧燃烧技术由于燃烧温度高、烟气带走的焓少、着火特性及火焰稳定性好等优点广受青睐。特别是对于一些劣质燃料和低热值燃料的燃烧能产生显著的经济效益。但是，随着氧气浓度的升高，富氧燃烧温度增加，热力NOX升高，有可能会烧毁燃烧设备。并且，富氧燃烧的燃烧火焰短，能量集中，因此富氧燃烧在实际应用中有一定的局限。
传统富氧燃烧器通常让烧嘴远离高温区，避免过高的燃烧温度损坏烧嘴。普遍的方法是采用高速射流、在烧嘴出口处加旋流器、烟气回流等技术。运用射流燃烧技术，可以拉长火焰，提升温度场分布的均匀程度。采取烟气回流技术，外部烟气回流或者内部烟气回流，可降低燃烧的温度，提高燃料的可燃性及火焰稳定性。采取分段燃烧技术和烟气回流技术，将燃烧分为产生还原性氛围产物的一次燃烧和将燃料充分燃尽的二次燃烧，一次燃烧的还原性氛围可以将生成的NOX还原，从而降低燃料NOX的排放，解决NOX排放偏高问题。
授权公告号为CN103398376B的发明专利公开了一种富氧燃烧器，包括：加强筋、氧气腔、氧气进口、调节板、烧嘴砖、旋流片和燃料喷枪；一次氧气入口通道和二次氧气入口通道均在烧嘴砖上，针对不同的燃料特性和燃烧工况通过旋转调节板调节一、二次氧气的比例；一次氧气入口采用拉法尔喷管结构，喉管效应产生的负压将烟气卷吸回来与一次氧气混合，有利于提高燃料的着火特性和燃烧稳定性；二次氧气通道向轴心偏转一定角度，使二次氧气能达到火焰的中心，充分混合，提高燃料的燃尽率；卷吸烟气烟道呈对称圆弧线分布，降低烟气卷吸的流动阻力。该发明提供的富氧燃烧器结合传统燃烧器的分段燃烧技术、内部烟气回流技术、旋流燃烧技术和引射流燃烧技术，能有效提高燃烧效率和降低燃烧污染物的排放。但是该发明所公开的燃烧器对于不同燃料只采用富氧进行助燃，富氧使用量大，不利于节能环保，灵活性差。
发明内容
有鉴于此，本发明为了解决现有的燃烧器对于不同燃料只采用富氧进行助燃，燃烧方式单一，不利于节能减排的问题，提供一种空气富氧纯氧三用燃烧器。
为达到上述目的，本发明提供一种空气富氧纯氧三用燃烧器，包括中心氧气通道、包覆在中心氧气通道外的煤气通道、均匀分布在煤气通道外的若干空气通道以及固定安装在空气通道内的外环氧气通道，外环氧气通道个数≤空气通道个数，中心氧气通道的燃烧侧开设有与中心氧气通道相通的中心氧气喷口，煤气通道的燃烧侧开设有与煤气通道相通的煤气喷口，空气通道的出口端为空气喷口，外环氧气通道的出口端为外环氧气喷口，空气通道燃烧侧的外围固定安装有与空气通道相配合的烧嘴砖，中心氧气通道和煤气通道燃烧侧与烧嘴砖之间的通道为燃烧器的燃烧通道。
进一步，中心氧气通道的尾部固定安装有带调节阀的中心氧气通道接头，煤气通道的尾部固定安装有带调节阀的煤气通道接头，空气通道的尾部固定安装有带调节阀的空气通道接头，外环氧气通道的尾部固定安装有带调节阀的外环氧气通道接头。
进一步，中心氧气喷口孔径小于中心氧气通道内径。
进一步，煤气通道的燃烧侧圆周方向上均匀开设若干与煤气通道相通的煤气喷口，煤气喷口孔径小于中心氧气通道外壁与煤气通道内壁之间的距离，煤气喷口的个数为4～10个。
进一步，煤气通道的燃烧侧圆周方向上开设与煤气通道相通的环形煤气喷口，环形煤气喷口孔径小于中心氧气通道外壁与煤气通道内壁之间的距离。
进一步，中心氧气通道与煤气通道之间设置有促使两者发生相对位移的调节装置，煤气通道和空气通道之间也设置有促使两者发生相对位移的调节装置。
进一步，中心氧气通道与煤气通道燃烧侧的直径由内向外逐渐缩小。
本发明的有益效果在于：
1、本发明所公开的空气富氧纯氧三用燃烧器，从烧嘴轴线往外依次是：中心氧气通道、煤气通道、外环氧气通道和空气通道，中心氧气通道、煤气通道、外环氧气通道和空气通道的管道上都装有调节阀，中心氧气用于点火和稳定火焰，煤气位于中心氧气外环，煤气与中心氧气在燃烧通道内混合燃烧，用于点火及维持火焰在低温下的稳定性；外环氧气位于燃烧通道外环，进入烧嘴后分为多个外环氧气管，外环氧气管插入到空气通道内，空气通道为多个，外环氧气管数量可与空气通道一致，也可少于空气通道。该燃烧器可实现空气助燃、富氧助燃、纯氧助燃三种燃烧方式，用户可根据加热工艺、氧气及燃料条件灵活选择燃烧方式，如当炉温较低时，采用富氧或纯氧燃烧方式节能效果不明显，应优先考虑空气助燃，当炉温及排烟温度较高时应优先选用富氧及纯氧助燃，当厂内氧气供应不足或者氧气价格较高时可选用空气或低富氧助燃节约成本，当厂内燃料热值较低时可采用富氧或纯氧来满足加热工艺的要求，通过空气、富氧及纯氧燃烧方式的优化配置和灵活使用，最大限度地实现节能减排。
2、本发明所公开的空气富氧纯氧三用燃烧器，对于不同的工艺要求，氧气、空气和煤气的浓度均可通过对应管道上的调节阀进行调节。当需要空气助燃燃烧时，关闭外环氧气通道，仅预留中心氧气通道用于点火，空气参与助燃；当需要富氧助燃燃烧时，通过外环氧气通道和空气通道同时供入氧气和空气，根据需要调节空气和氧气量；当需要纯氧气助燃时，关闭外环氧气通道和空气通道，打开中心氧气通道，靠纯氧助燃。该空气富氧纯氧三用燃烧器可实现空气、富氧和纯氧三种气体助燃，使用灵活，可根据节能和工厂环保要求，灵活选择助燃方式，该燃烧器适用性强。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本发明提供如下附图进行说明：
图1为本发明空气富氧纯氧三用燃烧器结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
说明书附图中的附图标记包括：
中心氧气通道1、煤气通道2、外环氧气通道3、空气通道4、烧嘴砖5、空气喷口6、外环氧气喷口7、煤气喷口8、中心氧气喷口9、燃烧通道10。
实施例1
如图1所示的空气富氧纯氧三用燃烧器，包括中心氧气通道1、包覆在中心氧气通道1外的煤气通道2、均匀分布在煤气通道2外的6个空气通道4以及固定安装在空气通道4内的外环氧气通道3，外环氧气通道3个数等于空气通道4个数，中心氧气通道1与煤气通道2燃烧侧的直径由内向外逐渐缩小。中心氧气通道1的左侧尾部固定安装有带调节阀的中心氧气通道接头，通过中心氧气通道接头接入纯氧。煤气通道2的左侧尾部固定安装有带调节阀的煤气通道接头，通过煤气管道接头接入煤气。空气通道4的左侧尾部固定安装有带调节阀的空气通道接头，通过空气通道接入空气。外环氧气通道3的左侧尾部固定安装有带调节阀的外环氧气通道接头，通过外环氧气通道接头接入氧气。中心氧气通道1的燃烧侧开设有与中心氧气通道1相通的中心氧气喷口9，中心氧气喷口9孔径小于中心氧气通道1内径。煤气通道2的燃烧侧开设有与煤气通道2相通的环形煤气喷口8，环形煤气喷口8孔径小于中心氧气通道1外壁与煤气通道2内壁之间的距离。煤气通过环形煤气喷口8喷出进行助燃。空气通道4的出口端为空气喷口6，外环氧气通道3的出口端为外环氧气喷口7，空气通道4燃烧侧的外围固定安装有与空气通道4相配合的烧嘴砖5，中心氧气通道1和煤气通道2燃烧侧与烧嘴砖5之间的通道为燃烧器的燃烧通道10。
实施例2
实施例2与实施例1的区别在于，外环氧气通道3个数小于空气通道4个数，这样有助于调节空气与氧气通入量。
实施例3
实施例3与实施例1的区别在于，煤气通道2的燃烧侧圆周方向上均匀开设若干与煤气通道2相通的煤气喷口8，煤气喷口8孔径小于中心氧气通道1外壁与煤气通道2内壁之间的距离，煤气喷口8的个数为6个。煤气通过煤气喷口8喷出至燃烧通道10进行助燃。
该空气富氧纯氧三用燃烧器使用时，首先根据不同的工艺要求选择不同的助燃方式，中心氧气的供应量通过中心氧气管道上的调节阀进行调节，煤气的供应量通过煤气通道2上的调节阀进行调节，空气的供应量通过空气通道4上的调节阀进行调节，外环氧气的供应量通过外环氧气通道3上的调节阀进行调节。当需要空气助燃燃烧时，关闭外环氧气通道3，仅预留中心氧气通道1用于点火，打开空气通道4，空气参与助燃；当需要富氧助燃燃烧时，通过外环氧气通道3和空气通道4同时供入氧气和空气，根据需要调节空气和氧气量；当需要纯氧气助燃时，关闭外环氧气通道3和空气通道4，打开中心氧气通道1，靠纯氧助燃。该空气富氧纯氧三用燃烧器可实现空气、富氧和纯氧三种气体助燃，使用灵活，可根据节能和工厂环保要求，灵活选择助燃方式。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。
Claims (7)
1.一种空气富氧纯氧三用燃烧器，其特征在于，包括中心氧气通道、包覆在中心氧气通道外的煤气通道、均匀分布在煤气通道外的若干空气通道以及固定安装在空气通道内的外环氧气通道，所述外环氧气通道个数≤空气通道个数，所述中心氧气通道的燃烧侧开设有与中心氧气通道相通的中心氧气喷口，所述煤气通道的燃烧侧开设有与煤气通道相通的煤气喷口，所述空气通道的出口端为空气喷口，外环氧气通道的出口端为外环氧气喷口，所述空气通道燃烧侧的外围固定安装有与空气通道相配合的烧嘴砖，所述中心氧气通道和煤气通道燃烧侧与烧嘴砖之间的通道为燃烧器的燃烧通道。
2.如权利要求1所述空气富氧纯氧三用燃烧器，其特征在于，所述中心氧气通道的尾部固定安装有带调节阀的中心氧气通道接头，所述煤气通道的尾部固定安装有带调节阀的煤气通道接头，所述空气通道的尾部固定安装有带调节阀的空气通道接头，所述外环氧气通道的尾部固定安装有带调节阀的外环氧气通道接头。
3.如权利要求2所述空气富氧纯氧三用燃烧器，其特征在于，所述中心氧气喷口孔径小于中心氧气通道内径。
4.如权利要求3所述空气富氧纯氧三用燃烧器，其特征在于，所述煤气通道的燃烧侧圆周方向上均匀开设若干与煤气通道相通的煤气喷口，所述煤气喷口孔径小于中心氧气通道外壁与煤气通道内壁之间的距离，所述煤气喷口的个数为4～10个。
5.如权利要求3所述空气富氧纯氧三用燃烧器，其特征在于，所述煤气通道的燃烧侧圆周方向上开设与煤气通道相通的环形煤气喷口，环形煤气喷口孔径小于中心氧气通道外壁与煤气通道内壁之间的距离。
6.如权利要求4或5所述空气富氧纯氧三用燃烧器，其特征在于，所述中心氧气通道与煤气通道之间设置有促使两者发生相对位移的调节装置，所述煤气通道和空气通道之间也设置有促使两者发生相对位移的调节装置。
7.如权利要求6所述空气富氧纯氧三用燃烧器，其特征在于，所述中心氧气通道与煤气通道燃烧侧的直径由内向外逐渐缩小。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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