CN206094075U - 高燃效火焰控制型燃烧设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型为高燃效火焰控制型燃烧设备，包括空气进流筒、含有中心轴和配装在中心轴上的旋流叶片的旋流式配风器、点火器、由瓦材构成的耐火燃烧反应气约束壳；耐火燃烧反应气约束壳首端形成相应位于正圆柱状燃烧室首端的火焰喷射口；耐火燃烧反应气约束壳以设在空气进流筒正前方的方式与空气进流筒、旋流式配风器、点火器相互固装在一起；还包括空气轴向喷射嘴‑、天然气切向喷射嘴‑、耐火骨架、锥形空气进流管和锥形火焰收敛管。本实用新型不但具备湍流燃烧和有效控制火焰形状的功能，燃烧强度和燃烧效率更高，而且能有效保持火焰形状的稳定性。

Description

高燃效火焰控制型燃烧设备

技术领域

本实用新型属于工业燃烧器结构的改进，特别是高燃效火焰控制型燃烧设备。

背景技术

现有油田常用直流注汽锅炉油气两用燃烧器以燃烧杂油为主，由于受燃烧成本等因素制约，只能改烧天然气，但改烧天然气的火焰不稳定油气两用燃烧器其喷射出的火焰不稳定且呈不规则状态继而会燎烧到直流注汽锅炉的辐射段管束及管卡，致使爆管和管卡脱落等技术问题时有发生，影响安全及生产，因此，现有油田常用直流注汽锅炉油气两用燃烧器不但不具备湍流燃烧和有效控制火焰形状的功能，燃烧强度和燃烧效率仍旧偏低，而且不能有效保持火焰形状的稳定性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高燃效火焰控制型燃烧设备，不但具备湍流燃烧和有效控制火焰形状的功能，燃烧强度和燃烧效率更高，而且能有效保持火焰形状的稳定性。

本实用新型的目的是这样实现的：一种高燃效火焰控制型燃烧设备，包括空气进流筒、含有中心轴和配装在中心轴上的旋流叶片的旋流式配风器、点火器、由瓦材构成的耐火燃烧反应气约束壳；耐火燃烧反应气约束壳尾端具有端壁，端壁设有穿透其壁体的穿孔，端壁首部设有正圆柱状燃烧室，正圆柱状燃烧室朝耐火燃烧反应气约束壳尾端贯通至穿孔且朝耐火燃烧反应气约束壳首端贯通至耐火燃烧反应气约束壳首端端面，正圆柱状燃烧室内径大于穿孔内径，耐火燃烧反应气约束壳首端形成相应位于正圆柱状燃烧室首端的火焰喷射口；当高燃效火焰控制型燃烧设备工作时，耐火燃烧反应气约束壳以设在空气进流筒正前方的方式与空气进流筒、旋流式配风器、点火器相互固装在一起；还包括空气轴向喷射嘴、天然气切向喷射嘴、环形天然气输流管路、耐火骨架、锥形空气进流管和锥形火焰收敛管；锥形空气进流管和锥形火焰收敛管均具有锥形管腔且各自两端分别形成小管口与内径大于小管口内径的大管口；当高燃效火焰控制型燃烧设备工作时，在空气进流筒筒腔靠近空气进流筒首端设有的出流筒口的空位固装有旋流式配风器，旋流式配风器与空气进流筒筒壁内周面相互固接，旋流式配风器自身设有的中心轴所在直线基本与空气进流筒被其周壁围绕的几何中心轴线相互重合，空气进流筒筒壁外周面设有天然气进流口，空气进流筒筒壁内部设有的天然气过流通道空气进流筒一端形成的进气口连通天然气进流口，空气进流筒另一端贯通至空气进流筒首端而形成出气口，中心轴内部形成沿中心轴长度方向延伸而分别贯通至中心轴首端与尾端且任意部位内径相等但小于锥形空气进流管尾端设有的大管口内径的空气过流通道，中心轴尾端和首端分别对应形成进气管口和出气管口，在中心轴尾端上固装着位于旋流式配风器正后方的锥形空气进流管，锥形空气进流管尾端设有的大管口朝向空气进流筒尾端设有的进流筒口，锥形空气进流管首端设有的小管口朝向空气进流筒首端设有的出流筒口且以与中心轴尾端设有的进气管口相互静密封的方式固接、连通中心轴尾端设有的进气管口，在空气进流筒首端设有的出流筒口上安装着耐火骨架，在耐火骨架上固装着空气轴向喷射嘴、天然气切向喷射嘴、环形天然气输流管路、锥形火焰收敛管和点火器，空气轴向喷射嘴位于中心轴正前方而处于中心轴所在直线上，空气轴向喷射嘴的喷射口沿中心轴所在直线长度方向指向中心轴正前方，天然气切向喷射嘴在平面圆周线上围绕中心轴所在直线环向均布，平面圆周线位于基本垂直于中心轴所在直线的平面内环绕中心轴所在直线，天然气切向喷射嘴的喷射口均指向于自身所在平面圆切向，中心轴首端设有的出气管口以与空气轴向喷射嘴设有的进气口相互动/静密封的方式连通空气轴向喷射嘴设有的进气口，空气轴向喷射嘴与天然气切向喷射嘴均位于天然气切向喷射嘴自身所在平面圆所在的平面内，环形天然气输流管路环绕天然气切向喷射嘴，天然气过流通道另一端形成的出气口通过环形天然气输流管路连通天然气切向喷射嘴的进气口，锥形火焰收敛管位于旋流式配风器正前方，锥形火焰收敛管尾端设有的大管口朝向空气轴向喷射嘴与天然气切向喷射嘴，锥形火焰收敛管首端设有的小管口指向旋流式配风器正前方，当由经旋流式配风器流至锥形火焰收敛管设有的锥形管腔的空气和经天然气切向喷射嘴流至锥形火焰收敛管设有的锥形管腔的天然气在锥形管腔设有的锥形管腔内混流成可燃混合气时点火器以释放电火花的方式点燃可燃混合气，至少锥形火焰收敛管首端设有的小管口外径小于穿孔内径，天然气切向喷射嘴投映到垂直于中心轴所在直线的参考投影面上的正投影与锥形火焰收敛管投映到该同一参考投影面上的正圆环形正投影相互重叠，锥形火焰收敛管首端设有的小管口经穿孔伸入正圆柱状燃烧室继而被耐火燃烧反应气约束壳环绕正圆柱状燃烧室而形成的内周面围绕。

本实用新型的工作原理为：被鼓风机输送至空气进流筒内的助燃空气分成两部份按一定的流量比例分别进入旋流式配风器和锥形空气进流管，一部分助然空气经旋流式配风器以旋流状态在受到锥形火焰收敛管管壁内周面约束的条件下喷流至锥形火焰收敛管设有的锥形管腔内而形成涡流风，与此同时，天然气经天然气进流口从天然气切向喷射嘴也以旋流状态在受到锥形火焰收敛管管壁内周面约束的条件下喷流至锥形火焰收敛管设有的锥形管腔内，涡旋风与天然气因旋流路径基本重合而充分混匀成的涡流可燃气被点火器点燃，另一部分助燃空气经由锥形空气进流管与中心轴设有的空气过流通道构成的文氏管从空气轴向喷射嘴喷流出来而形成先经锥形火焰收敛管设有的锥形管腔喷流过锥形火焰收敛管再经正圆柱状燃烧室喷流至耐火燃烧反应气约束壳正前方的强湍流性直流风，涡流可燃气又围绕强湍流性直流风沿螺旋形流动，锥形火焰收敛管通过文丘里效应促使经锥形火焰收敛管设有的锥形管腔沿锥形火焰收敛管管壁内周面从锥形火焰收敛管首端设有的小管口喷流出的残余未燃尽可燃气回流至正圆柱状燃烧室内分级再次充分着火燃尽，继而使火焰形状形成圆柱形。本实用新型不但具备湍流燃烧和有效控制火焰形状的功能，燃烧强度和燃烧效率更高，而且能有效保持火焰形状的稳定性。

附图说明

下面将结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1为本实用新型总体的主视剖视结构示意图；

图2为本实用新型局部的侧视透视结构示意图。

具体实施方式

一种高燃效火焰控制型燃烧设备，如图1、图2所示，包括空气进流筒10、含有中心轴11和配装在中心轴11上的旋流叶片7的旋流式配风器14、点火器、由瓦材构成的耐火燃烧反应气约束壳9；耐火燃烧反应气约束壳9尾端具有端壁，端壁设有穿透其壁体的穿孔，端壁首部设有正圆柱状燃烧室5，正圆柱状燃烧室5朝耐火燃烧反应气约束壳9尾端贯通至穿孔且朝耐火燃烧反应气约束壳9首端贯通至耐火燃烧反应气约束壳9首端端面，正圆柱状燃烧室5内径大于穿孔内径，耐火燃烧反应气约束壳9首端形成相应位于正圆柱状燃烧室5首端的火焰喷射口；当高燃效火焰控制型燃烧设备工作时，耐火燃烧反应气约束壳9以设在空气进流筒10正前方的方式与空气进流筒10、旋流式配风器14、点火器相互固装在一起；其特征在于：还包括空气轴向喷射嘴4-1、天然气切向喷射嘴4-2、环形天然气输流管路13、耐火骨架3、锥形空气进流管8和锥形火焰收敛管1；锥形空气进流管8和锥形火焰收敛管1均具有锥形管腔且各自两端分别形成小管口与内径大于小管口内径的大管口；当高燃效火焰控制型燃烧设备工作时，在空气进流筒10筒腔靠近空气进流筒10首端设有的出流筒口的空位固装有旋流式配风器14，旋流式配风器14与空气进流筒10筒壁内周面相互固接，旋流式配风器14自身设有的中心轴11所在直线基本与空气进流筒10被空气进流筒10周壁围绕的几何中心轴线相互重合，空气进流筒10筒壁外周面设有天然气进流口6，空气进流筒10筒壁内部设有的天然气过流通道12空气进流筒10一端形成的进气口连通天然气进流口6，空气进流筒10另一端贯通至空气进流筒10首端而形成出气口，中心轴11内部形成沿中心轴11长度方向延伸而分别贯通至中心轴11首端与尾端且任意部位内径相等但小于锥形空气进流管8尾端设有的大管口内径的空气过流通道，中心轴11尾端和首端分别对应形成进气管口和出气管口，在中心轴11尾端上固装着位于旋流式配风器14正后方的锥形空气进流管8，锥形空气进流管8尾端设有的大管口朝向空气进流筒10尾端设有的进流筒口，锥形空气进流管8首端设有的小管口朝向空气进流筒10首端设有的出流筒口且以与中心轴11尾端设有的进气管口相互静密封的方式固接、连通中心轴11尾端设有的进气管口，在空气进流筒10首端设有的出流筒口上安装着耐火骨架3，在耐火骨架3上固装着空气轴向喷射嘴4-1、天然气切向喷射嘴4-2、环形天然气输流管路13、锥形火焰收敛管1和点火器，空气轴向喷射嘴4-1位于中心轴11正前方而处于中心轴11所在直线上，空气轴向喷射嘴4-1的喷射口沿中心轴11所在直线长度方向指向中心轴11正前方，天然气切向喷射嘴4-2在平面圆周线上围绕中心轴11所在直线环向均布，平面圆周线位于基本垂直于中心轴11所在直线的平面内环绕中心轴11所在直线，天然气切向喷射嘴4-2的喷射口均指向于自身所在平面圆切向，中心轴11首端设有的出气管口以与空气轴向喷射嘴4-1设有的进气口相互动/静密封的方式连通空气轴向喷射嘴4-1设有的进气口，空气轴向喷射嘴4-1与天然气切向喷射嘴4-2均位于天然气切向喷射嘴4-2自身所在平面圆所在的平面内，环形天然气输流管路13环绕天然气切向喷射嘴4-2，天然气过流通道12另一端形成的出气口通过环形天然气输流管路13连通天然气切向喷射嘴4-2的进气口，锥形火焰收敛管1位于旋流式配风器14正前方，锥形火焰收敛管1尾端设有的大管口朝向空气轴向喷射嘴4-1与天然气切向喷射嘴4-2，锥形火焰收敛管1首端设有的小管口指向旋流式配风器14正前方，当由经旋流式配风器14流至锥形火焰收敛管1设有的锥形管腔的空气和经天然气切向喷射嘴4-2流至锥形火焰收敛管1设有的锥形管腔的天然气在锥形管腔设有的锥形管腔内混流成可燃混合气时点火器以释放电火花的方式点燃可燃混合气，至少锥形火焰收敛管1首端设有的小管口外径小于穿孔内径，天然气切向喷射嘴4-2投映到垂直于中心轴11所在直线的参考投影面上的正投影与锥形火焰收敛管1投映到该同一参考投影面上的正圆环形正投影相互重叠，锥形火焰收敛管1首端设有的小管口经穿孔伸入正圆柱状燃烧室5继而被耐火燃烧反应气约束壳9环绕正圆柱状燃烧室5而形成的内周面2围绕。

在锥形火焰收敛管1设有的锥形管腔内设置有覆盖锥形火焰收敛管1管壁内周面的耐火隔热层。

Claims (2)

1.一种高燃效火焰控制型燃烧设备，包括空气进流筒（10）、含有中心轴（11）和配装在中心轴（11）上的旋流叶片（7）的旋流式配风器（14）、点火器、由瓦材构成的耐火燃烧反应气约束壳（9）；耐火燃烧反应气约束壳（9）尾端具有端壁，端壁设有穿透其壁体的穿孔，端壁首部设有正圆柱状燃烧室（5），正圆柱状燃烧室（5）朝耐火燃烧反应气约束壳（9）尾端贯通至穿孔且朝耐火燃烧反应气约束壳（9）首端贯通至耐火燃烧反应气约束壳（9）首端端面，正圆柱状燃烧室（5）内径大于穿孔内径，耐火燃烧反应气约束壳（9）首端形成相应位于正圆柱状燃烧室（5）首端的火焰喷射口；当高燃效火焰控制型燃烧设备工作时，耐火燃烧反应气约束壳（9）以设在空气进流筒（10）正前方的方式与空气进流筒（10）、旋流式配风器（14）、点火器相互固装在一起；其特征在于：还包括空气轴向喷射嘴（4-1）、天然气切向喷射嘴（4-2）、环形天然气输流管路（13）、耐火骨架（3）、锥形空气进流管（8）和锥形火焰收敛管（1）；锥形空气进流管（8）和锥形火焰收敛管（1）均具有锥形管腔且各自两端分别形成小管口与内径大于小管口内径的大管口；当高燃效火焰控制型燃烧设备工作时，在空气进流筒（10）筒腔靠近空气进流筒（10）首端设有的出流筒口的空位固装有旋流式配风器（14），旋流式配风器（14）与空气进流筒（10）筒壁内周面相互固接，旋流式配风器（14）自身设有的中心轴（11）所在直线基本与空气进流筒（10）被空气进流筒（10）周壁围绕的几何中心轴线相互重合，空气进流筒（10）筒壁外周面设有天然气进流口（6），空气进流筒（10）筒壁内部设有的天然气过流通道（12）空气进流筒（10）一端形成的进气口连通天然气进流口（6），空气进流筒（10）另一端贯通至空气进流筒（10）首端而形成出气口，中心轴（11）内部形成沿中心轴（11）长度方向延伸而分别贯通至中心轴（11）首端与尾端且任意部位内径相等但小于锥形空气进流管（8）尾端设有的大管口内径的空气过流通道，中心轴（11）尾端和首端分别对应形成进气管口和出气管口，在中心轴（11）尾端上固装着位于旋流式配风器（14）正后方的锥形空气进流管（8），锥形空气进流管（8）尾端设有的大管口朝向空气进流筒（10）尾端设有的进流筒口，锥形空气进流管（8）首端设有的小管口朝向空气进流筒（10）首端设有的出流筒口且以与中心轴（11）尾端设有的进气管口相互静密封的方式固接、连通中心轴（11）尾端设有的进气管口，在空气进流筒（10）首端设有的出流筒口上安装着耐火骨架（3），在耐火骨架（3）上固装着空气轴向喷射嘴（4-1）、天然气切向喷射嘴（4-2）、环形天然气输流管路（13）、锥形火焰收敛管（1）和点火器，空气轴向喷射嘴（4-1）位于中心轴（11）正前方而处于中心轴（11）所在直线上，空气轴向喷射嘴（4-1）的喷射口沿中心轴（11）所在直线长度方向指向中心轴（11）正前方，天然气切向喷射嘴（4-2）在平面圆周线上围绕中心轴（11）所在直线环向均布，平面圆周线位于基本垂直于中心轴（11）所在直线的平面内环绕中心轴（11）所在直线，天然气切向喷射嘴（4-2）的喷射口均指向于自身所在平面圆切向，中心轴（11）首端设有的出气管口以与空气轴向喷射嘴（4-1）设有的进气口相互动/静密封的方式连通空气轴向喷射嘴（4-1）设有的进气口，空气轴向喷射嘴（4-1）与天然气切向喷射嘴（4-2）均位于天然气切向喷射嘴（4-2）自身所在平面圆所在的平面内，环形天然气输流管路（13）环绕天然气切向喷射嘴（4-2），天然气过流通道（12）另一端形成的出气口通过环形天然气输流管路（13）连通天然气切向喷射嘴（4-2）的进气口，锥形火焰收敛管（1）位于旋流式配风器（14）正前方，锥形火焰收敛管（1）尾端设有的大管口朝向空气轴向喷射嘴（4-1）与天然气切向喷射嘴（4-2），锥形火焰收敛管（1）首端设有的小管口指向旋流式配风器（14）正前方，当由经旋流式配风器（14）流至锥形火焰收敛管（1）设有的锥形管腔的空气和经天然气切向喷射嘴（4-2）流至锥形火焰收敛管（1）设有的锥形管腔的天然气在锥形管腔设有的锥形管腔内混流成可燃混合气时点火器以释放电火花的方式点燃可燃混合气，至少锥形火焰收敛管（1）首端设有的小管口外径小于穿孔内径，天然气切向喷射嘴（4-2）投映到垂直于中心轴（11）所在直线的参考投影面上的正投影与锥形火焰收敛管（1）投映到该同一参考投影面上的正圆环形正投影相互重叠，锥形火焰收敛管（1）首端设有的小管口经穿孔伸入正圆柱状燃烧室（5）继而被耐火燃烧反应气约束壳（9）环绕正圆柱状燃烧室（5）而形成的内周面（2）围绕。

2.根据权利要求1所述的高燃效火焰控制型燃烧设备，其特征是：在锥形火焰收敛管（1）设有的锥形管腔内设置有覆盖锥形火焰收敛管（1）管壁内周面的耐火隔热层。