CN203671604U - 基于无焰燃烧的浸没燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种燃烧器，特别涉及一种基于无焰燃烧的浸没燃烧器。其技术方案是：包括供助燃空气系统、风量调节器、供燃气系统、蓄热装置、燃烧室烟气出口、燃烧室、烟气室、高温烟气出口，所述供助燃空气系统为蜗壳式旋流结构，并设有风量调节器，供燃气系统为直流轴向多孔出流结构，燃烧室设在烟气室的内腔，燃烧室烟气出口外侧分布有蓄热装置，所述烟气室为渐扩圆锥结构，烟气室的右端设有高温烟气出口。有益效果是：能够通过高温烟气回流以及助燃空气预热达到无焰燃烧所需的“高温低氧”环境，从而达到提高燃烧和传热效率，降低污染物排放，提高设备运行的稳定性和安全性以及延长设备寿命的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃烧器，特别涉及一种基于无焰燃烧的浸没燃烧器。
背景技术
21世纪以来，世界各国都出现了能源供应紧张的问题，而且现有能源使用引起的环境污染日益加重，因此清洁、高效的天然气能源成为世界各国的急需品。LNG远洋运输是液化天然气运送的主要方式，LNG接收站作为远洋运输的终端设施，完成LNG的接卸、储存，气化以及输送的任务。LNG的气化过程是一个重要环节，需要将-1620C的液态天然气经由气化器变为常温状态下的气态天然气，随后经由输气管网送至终端用户。
浸没燃烧气化器(SCV)最初由美国T&R工程公司开发：水经过燃烧器加热获得热量，再来气化浸没在水中的不锈钢钢管内的LNG，具有结构简单，占地面积小，受天气和气候影响小，操作灵活的特点。
浸没燃烧气化器中的燃烧器部分又称为浸没燃烧器，是整个气化装置的主要耗能部件，其性能的好坏直接决定着整个气化过程的效率、能耗量、污染物排放量以及装置的安全性能。故对浸没燃烧器进行合理设计，提高其燃烧和传热效率，降低污染物主要是氮氧化物和一氧化碳的排放量，同时提高燃烧器运行的稳定性，降低燃烧噪声，具有重要意义。
浸没燃烧又称液中燃烧，它是将燃烧产生的高温烟气喷入液体中去，从而加热液体。浸没燃烧器就是利用浸没燃烧的原理加热蓄水池中的水，进而加热蓄水池管道中的LNG。浸没燃烧的优点是传热过程中气液两相直接接触，气泡在水中剧烈搅动，强化了传热过程，烟气的热量最大限度的传给了被加热的液体，故换热系数大，热效率高。然而浸没燃烧器在使用过程中，也发现了一些问题：
（1）由于燃烧室内生成的高温烟气直接由气泡分布器鼓入水中，导致燃烧室内气压波动，造成燃烧不稳定，燃烧噪声大等问题，影响燃烧效率以及设备的安全稳定运行。
（2）燃烧产生的高温烟气中含有氮氧化物和一氧化碳等污染物，被蓄水池中的水吸收，长期运行容易导致设备腐蚀，影响设备寿命。
（3）燃烧耗能大，不利于节约能源。
无焰燃烧技术(Flameless Combustion)，是90年代以来在国际燃烧领域得到迅速开发并推广应用的一种节能环保的先进燃烧高新技术，又被称之为环境调和型燃烧技术。与传统燃烧技术相比，无焰燃烧技术的显著优点在于扩展了燃料的燃烧范围，燃烧过程稳定，燃烧区域温度分布均匀，节约能源，抑制NOx的生成，减少CO的排放，降低燃烧噪音，降低燃烧装备尺寸等一系列优点。
最初的无焰燃烧技术又叫做高温空气燃烧技术，主要是利用高效蓄热式换热技术，将助燃空气先预热至1000℃以上后通入炉膛进行燃烧，其技术实现的关键是一对蓄热换热器，其结构复杂，且操作繁琐。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷，提供一种基于无焰燃烧的浸没燃烧器。
其技术方案是：包括供助燃空气系统、风量调节器、供燃气系统、蓄热装置、燃烧室烟气出口、燃烧室、烟气室、高温烟气出口，所述供助燃空气系统为蜗壳式旋流结构，并设有风量调节器，供燃气系统为直流轴向多孔出流结构，燃烧室设在烟气室的内腔，燃烧室烟气出口外侧分布有蓄热装置，所述烟气室为渐扩圆锥结构，烟气室的右端设有高温烟气出口。
上述燃烧室为圆柱形结构。
本实用新型的有益效果是：能够通过高温烟气回流以及助燃空气预热达到无焰燃烧所需的“高温低氧”环境，从而达到提高燃烧和传热效率，降低污染物排放，提高设备运行的稳定性和安全性以及延长设备寿命的目的。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图；
上图中：供助燃空气系统1、风量调节器2、供燃气系统3、蓄热装置4、燃烧室烟气出口5、燃烧室6、烟气室7、高温烟气出口8。
具体实施方式
结合附图1，对本实用新型作进一步的描述：
本实用新型包括供助燃空气系统1、风量调节器2、供燃气系统3、蓄热装置4、燃烧室烟气出口5、燃烧室6、烟气室7、高温烟气出口8，所述供助燃空气系统1为蜗壳式旋流结构，并设有风量调节器2，供燃气系统3为直流轴向多孔出流结构，燃烧室6设在烟气室7的内腔，燃烧室烟气出口5外侧分布有蓄热装置4，所述烟气室7为渐扩圆锥结构，烟气室7的右端设有高温烟气出口8，上述燃烧室6为圆柱形结构。
助燃空气经由蜗壳式旋流结构进入形成旋流空气流场，在射流轴心区域产生内回流区，达到回收高温烟气热量，稳定火焰的作用。供燃气系统采用直流式多孔喷入结构。由于无旋流结构，故其结构简单。直流式喷入减缓了早期燃料与助燃空气的混合，并且轴向射流动量大，有利于卷吸高温烟气，有助于实现无焰燃烧。直流射流与多孔喷入结构相结合使得整个燃烧室内燃料与空气混合均匀稳定，提高燃烧效率的同时降低污染物的排放。在燃烧室系统中，燃烧室烟气出口5设置在燃烧室进口附近，更加有助于助燃空气和燃气射流卷吸高温烟气。蓄热装置吸收高温烟气的热量，传递给助燃空气通道和燃烧室的外壁。外壁材料采用耐高温且辐射能力强的材料制作，将热量通过热辐射作用传递给助燃空气，起到预热作用。烟气室结构为渐扩圆锥结构，起到减速扩压的作用。
本实用新型能够通过高温烟气回流以及助燃空气预热达到无焰燃烧所需的“高温低氧”环境，从而达到提高燃烧和传热效率，降低污染物排放，提高设备运行的稳定性和安全性以及延长设备寿命的目的。
Claims (2)
1.一种基于无焰燃烧的浸没燃烧器，其特征是：包括供助燃空气系统（1）、风量调节器（2）、供燃气系统（3）、蓄热装置（4）、燃烧室烟气出口（5）、燃烧室（6）、烟气室（7）、高温烟气出口（8），所述供助燃空气系统（1）为蜗壳式旋流结构，并设有风量调节器（2），供燃气系统（3）为直流轴向多孔出流结构，燃烧室（6）设在烟气室（7）的内腔，燃烧室烟气出口（5）外侧分布有蓄热装置（4），所述烟气室（7）为渐扩圆锥结构，烟气室（7）的右端设有高温烟气出口（8）。
2.根据权利要求1所述的基于无焰燃烧的浸没燃烧器，其特征是：所述的燃烧室（6）为圆柱形结构。
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| CN201420007442.4U CN203671604U (zh) | 2014-01-07 | 2014-01-07 | 基于无焰燃烧的浸没燃烧器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108180477A (zh) * | 2018-02-24 | 2018-06-19 | 陈绪忠 | 双旋多级净化无级调节燃烧器及加热炉 |
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2014
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