CN201621698U - 沼气燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种沼气燃烧器，包括：引射器和喷嘴，其特征在于，所述的引射器包括同轴设置的引入段和混合段，混合段的口径大于引入段，以形成间隙，引入空气进行混合；所述的喷嘴的嘴部设有若干小孔径的通道。所述的嘴部的若干小孔径布置呈梅花状，且连通设置。或所述的嘴部的若干小孔径呈圆环状分隔设置；所述的圆环状小孔径多层设置，内层孔径小，外层孔径大。所述的引入段的进口端沿侧壁均匀设置有一圈小孔，所述的混合段的上端口沿侧壁均匀设置有一圈小孔。所述的混合段或引入段中设置有漩流片。所述的混合段的上端口设置有网格状稳焰器。该沼气燃烧器，解决了目前在发酵沼气处理利用系统中沼气的安全、高效、无污染地燃烧等诸多问题。

Description

沼气燃烧器

技术领域

本实用新型涉及燃烧器的结构，特别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、污水等废弃物进行厌氧发酵后产生的气体，其主要由甲烷、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。传统的沼气利用，一般是作为家用燃气，其相应的燃烧器——灶具——已经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。另外，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，但是燃烧控制比较困难，燃烧产物中污染物的含量也较高。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，为解决目前在发酵沼气处理利用系统中沼气的安全、高效、无污染地燃烧等诸多问题，从而提供一种沼气燃烧器。

为实现上述目的，本实用新型的一种沼气燃烧器，包括：引射器和喷嘴，其特征在于，所述的引射器包括同轴设置的引入段和混合段，混合段的口径大于引入段，以形成间隙，引入空气进行混合；

所述的喷嘴的嘴部设有若干小孔径的通道。通过局部小孔的设计解决回火的危险，并保证整体的过火面积不变，气流单个小孔的口径设计符合淬熄距离的要求。

作为上述技术方案的另一种改进，所述的嘴部的若干小孔径布置呈梅花状，且连通设置。或所述的嘴部的若干小孔径呈圆环状分隔设置；所述的圆环状小孔径多层设置，内层孔径小，外层孔径大。

作为上述技术方案的又一重要改进，所述的引入段的进口端沿侧壁均匀设置有一圈小孔，这样，空气可以被引射进入燃烧器并与燃气混合，不仅可以降低燃气的流速，而且可以引射入燃烧所需空气量的约40％，改善燃烧排放。这些小孔决定了引射入的空气量，也就是一次空气系数的大小，其将直接影响燃烧过程以及排放的好坏。进一步地，所述的混合段的上端口沿侧壁均匀设置有一圈小孔。这样，一可以使空燃混合更充分；二是降低头部的温度，对材料的要求低，可以延长设备的使用寿命；三是具有稳焰的作用。所述的引入段的进口端设置为中心孔和一圈小孔的结构。中心孔是燃气的通道，一圈小孔的设置不仅结构简单，而且是距离燃气最高速最近的地方开孔，可有效引射足够的空气，减少损失。

作为上述技术方案的又一种改进，所述的混合段或引入段中设置有漩流片。所述的漩流片为两个，呈半椭圆形，并在圆心处交叉布置。该两个漩流片在引入段横截面上的投影呈圆形，气流通过时，漩流片起旋以加强混合。

作为上述技术方案的再一种改进，所述的混合段的上端口设置有网格状稳焰器，燃烧器的稳定工作范围有很大程度上来自于这个部分的结构。流量大时，火焰稳定，燃烧工作负荷比可以达到1∶20～30，而一般情况下，仅为1∶10左右。进一步地优选，所述的网格状稳焰器为大致呈井字状布置的隔离网筛，该隔离网筛的高度为30mm。网格状稳焰器的形式有多种，燃烧器的稳定工作范围有很大程度上来自于这个部分的结构。

本实用新型的优点在于，本实用新型的设计的喷嘴的结构形式、混合器下部的小孔以及网格状稳焰器，为沼气提供了一种燃烧器，解决了目前在发酵沼气处理利用系统中沼气的安全、高效、无污染地燃烧等诸多问题。沼气燃烧利用中，安全燃烧是首先要解决的问题，由于沼气系统产气速度不均匀，气量的波动变化很大，而且还可能产生漏气使空气混入系统，如果有回火发生将会演变成不可估计的事故，其喷嘴的形式充分考虑了甲烷的燃烧特性，可以有效防止回火的发生；混合器下部的小孔主要是利用高速燃气流行成的负压来引射空气，根据计算，可以使化学当量比0.4～0.6的空气由此引入，与燃气混合，预混合的燃气燃烧产物的污染排放量将更小；网格状稳焰器可以有效提高燃烧器的稳定工作范围，以适应沼气产生量的大幅度变化。

附图说明

图1是本实用新型沼气燃烧器的喷嘴的结构半剖示意图；

图2是图1的喷嘴头部的结构示意图；

图3是本实用新型沼气燃烧器的喷嘴的另一结构半剖示意图；

图4是图3的喷嘴头部的结构示意图；

图5是本实用新型沼气燃烧器的引射器的结构示意图；

图6是本实用新型沼气燃烧器的引射器的另一结构示意图；

图7是本实用新型沼气燃烧器的引射器中的漩流片的结构示意图；

图8是本实用新型沼气燃烧器的引射器的混合段的头部的结构示意图；

图9是本实用新型沼气燃烧器的引射器的混合段的头部的另一结构示意图；

图10是本实用新型沼气燃烧器的引射器的引入段的进口端的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式，对本实用新型的结构进行进一步详细的说明。

本实用新型的一种沼气燃烧器，包括：引射器和喷嘴；如图1所示，所述的喷嘴的嘴部设有若干小孔径的通道，喷嘴内腔为直筒形。所述的嘴部的若干小孔径布置呈梅花状，且连通设置，如图2所示，喷嘴内腔为渐缩形。或所述的嘴部的若干小孔径呈圆环状分隔设置，如图3所示；所述的圆环状小孔径多层设置，内层孔径小，外层孔径大，如图4所示。

如图5和6所示，所述的引入段的进口端沿侧壁均匀设置有一圈小孔，(图中仅示出一个小孔)，这样，空气可以被引射进入燃烧器并与燃气混合，不仅可以降低燃气的流速，而且可以引射入燃烧所需空气量的约40％，改善燃烧排放。所述的混合段的上端口沿侧壁均匀设置有一圈小孔。以使空燃混合更充分、降低头部的温度和稳焰。

所述的混合段或引入段中设置有漩流片。如图5所示，在引入段中设置有漩流片；如图6所示，在混合段中设置有漩流片。所述的漩流片为两个，如图7所示，呈半椭圆形，并在圆心处交叉布置。该两个漩流片在引入段横截面上的投影呈圆形，气流通过时，漩流片起旋以加强混合。当管内没有其他装置时，混合段或引入段一般来说有高径比参数，采用某个高径比的范围更容易实现混合的目的。本例中有旋流片，加强了扰动，高径比可以略小些，节省了材料。

如图8和9所示，所述的混合段的上端口设置有网格状稳焰器，所述的网格状稳焰器为大致呈井字状布置的隔离网筛，该隔离网筛的高度为30mm。网格状稳焰器的形式有多种，燃烧器的稳定工作范围有很大程度上来自于这个部分的结构。

如图10所示，沼气燃烧器的引射器的引入段的进口端设置为中心孔和一圈小孔的结构。中心孔是燃气的通道，一圈小孔的设置不仅结构简单，而且是距离燃气最高速最近的地方开孔，可有效引射足够的空气，减少损失。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.一种沼气燃烧器，包括：引射器和喷嘴，其特征在于，

所述的引射器包括同轴设置的引入段和混合段，混合段的口径大于引入段，以形成间隙，引入空气进行混合；

所述的喷嘴的嘴部设有若干小孔径的通道。

2.根据权利要求1所述的沼气燃烧器，其特征在于，所述的嘴部的若干小孔径布置呈梅花状，且连通设置。

3.根据权利要求1所述的沼气燃烧器，其特征在于，所述的嘴部的若干小孔径呈圆环状分隔设置。

4.根据权利要求3所述的沼气燃烧器，其特征在于，所述的圆环状小孔径多层设置，内层孔径小，外层孔径大。

5.根据权利要求1所述的沼气燃烧器，其特征在于，所述的引入段的进口端/混合段的上端口沿侧壁均匀设置有一圈小孔。

6.根据权利要求1所述的沼气燃烧器，其特征在于，所述的引入段的进口端设置为中心孔和一圈小孔的结构。

7.根据权利要求1所述的沼气燃烧器，其特征在于，所述的混合段或引入段中设置有漩流片。

8.根据权利要求7所述的沼气燃烧器，其特征在于，所述的漩流片为两个，呈半椭圆形，并在圆心处交叉布置。

9.根据权利要求1所述的沼气燃烧器，其特征在于，所述的混合段的上端口设置有网格状稳焰器。

10.根据权利要求9所述的沼气燃烧器，其特征在于，所述的网格状稳焰器为大致呈井字状布置的隔离网筛，该隔离网筛的高度为30mm。

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