CN208349288U - 一种气化燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种气化燃烧器，包括有风道外壳，风道外壳内设有一次燃烧室，风道外壳位于一次燃烧室的上方设有燃油进油管和压缩空气进风管，燃油进油管和压缩空气进风管汇合接入撞击喷头；一次燃烧室的下方设有聚油气化盆，聚油气化盆内放置有蓄热体，一次燃烧室、聚油气化盆与风道外壳之间围成风道。风道外壳侧壁上安装有二次混风管。本实用新型在一次燃烧室内可以低氧高温燃烧，未燃尽油气进入二次混风管，二次混风燃烧喷出，既做到了充分燃烧又做到了低氧燃烧，很好地控制了氮氧化物的生成，既经济又环保。

Description

一种气化燃烧器

技术领域：

本实用新型涉及热能领域，具体是一种把液态或粘稠态燃料通过高温蒸发汽化和高温裂解气化后与空气混合充分燃烧，而释放大量热能的气化燃烧器。

背景技术：

目前，工业锅炉或炉窑燃烧器有燃油燃烧器和燃气燃烧器两种，燃油燃烧器的燃烧方式是雾化燃烧，即把燃油加压到一定压力后，经细小缝隙的雾化喷嘴喷出，形成细小的油雾颗粒，油雾颗粒与空气混合后燃烧，不断向工业锅炉或炉窑提供大量的热量。这种燃烧方式有很大的局限性，雾化颗粒的细小程度非常有限，与气体分子大小相比不在同一个数量级上，燃油分子很难与氧分子充分接触，这就导致燃油不能充分燃烧，不得不加大送风量即富氧燃烧，富氧燃烧仍不能做到充分燃烧，其后果是氮氧化物严重超标，油耗加大，烟气有害物超标，很难做到达标排放；雾化喷嘴的细小缝隙很容易堵塞，对燃油的纯度和粘度要求非常苛刻。

实用新型内容：

本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种气化燃烧器，燃油在一次燃烧室内高温贫氧燃烧、高温蒸发汽化和高温裂解气化，在二次混风管充分燃烧，实现了排放达标，节能环保的目的。

本实用新型是通过以下技术方案实现的：

一种气化燃烧器，其特征在于：包括有风道外壳，风道外壳内设有一次燃烧室；一次燃烧室顶部设有入孔，底部敞口；风道外壳位于一次燃烧室的上方设有燃油进油管和压缩空气进风管，燃油进油管和压缩空气进风管汇合接入汇合管，汇合管前端从一次燃烧室顶部的入孔伸入到一次燃烧室内并安装有撞击喷头；所述一次燃烧室的入孔部位安装有相互配合的液化气喷头和点火针；一次燃烧室的下方设有聚油气化盆，聚油气化盆内放置有蓄热体，一次燃烧室与聚油气化盆之间设有风量大小可调的风道间隙；一次燃烧室、聚油气化盆与风道外壳之间围成风道，所述风道外壳上安装有向风道吹风的风机；所述一次燃烧室的侧壁上连通有二次混风管内层多孔管，二次混风管内层多孔管外端穿过风道外壳侧壁并伸出风道外壳外，风道外壳侧壁上连通有套装在二次混风管内层多孔管外的二次混风管外层套管，二次混风管外层套管与二次混风管内层多孔管之间形成有环形腔，二次混风管外层套管与二次混风管内层多孔管的外端封闭。

所述的一种气化燃烧器，其特征在于：二次混风管内层多孔管的管壁圆柱面上分布有若干通风孔。

一种气化燃烧器，其特征在于：聚油气化盆下面和周围均设有有保温层，聚油盘底部安装有出油管，出油管上安装有阀门。

一种气化燃烧器，其特征在于：所述一次燃烧室内壁为耐火层，外壁为金属壳体。

一种气化燃烧器，其特征在于：所述二次混风管外层套管外套装有活套法兰。

二次混风管外层套管与二次混风管内层多孔管组合成二次混风管。

本实用新型的具体过程为：

首先在一次燃烧室内用液化气喷头和点火针实现液化气自动点火预热，一次燃烧室和其底部的蓄热体预热到一定温度后，通过燃油进油管输送液体燃料或粘稠燃料，通过压缩空气进风管输送压缩空气，两者在汇合管中汇合后从撞击喷头喷出，通过压缩空气和撞击喷头的作用实现液态燃料或粘稠燃料的大通径雾状喷射喷洒。

接着，液体燃料或粘稠燃料喷洒在一次燃烧室内气化和燃烧，未充分燃烧的燃料洒落在蓄热体上快速形成燃油高温蒸发汽和燃油高温裂解气，大量的在一次燃烧室内没有燃烧完的可燃气体，在二次混风管内二次充分燃烧，在二次混风管口喷射出猛烈的火焰，自动点火和预热完成后液化气电磁阀自动关闭，一次燃烧室既是燃烧室又是气化室，二次混风管既是一次燃烧室的火焰喷口，又是一次燃烧室的气化气与空气的混合室及混合后的燃烧喷口。

本实用新型包括有风机、控制箱、自动点火系统、自动供油喷洒系统、安全连锁系统、一次燃烧室、蓄热体、风道、二次混风管和聚油气化盆，具体解释如下：

所述风机为离心风机，风量大小可控，为燃烧提供合适的氧气，安装在风道外壳的顶部或侧面。

所述控制箱为气化燃烧器控制中心，里面装有程序控制器及各种电器控制元件，控制着气化燃烧器的运行和安全连锁。

所述自动点火系统包括自动点火针和点火用的液化气及液化气电磁阀等，自动点火时点火针放电，液化气电磁阀自动打开，液化气喷头向一次燃烧室喷吹液化气火焰，点火过程完成。

所述自动供油系统实现了极小流量条件下的大通径喷洒，彻底解决了供油系统的堵塞问题，其包括供油泵及供油管道和喷洒燃油的撞击喷头及喷洒燃油的压缩空气等，压缩空气是使液态燃料或粘稠态燃料产生较高的流速，通过撞击喷头时撞击成较小的液滴均匀地喷洒开来，油泵和供油管把液态燃料或粘稠燃料以较低的流速输送到撞击喷头前，另一管道方向来的压缩空气快速带动燃油撞击喷洒喷头，形成较小的燃油雾状液滴，实现液态燃料或粘稠燃料的大通径雾状喷射喷洒，其本质是撞击雾化而不是原来的缝隙雾化。

所述安全连锁系统包括程序控制器，光电传感器，压力或温度传感器，液位传感器等，当自动点火失败时，光电传感器向程序控制器发出指令，自动关闭系统，等待重新启动，当温度或压力高于或低于设定值时温度或压力传感器向程序控制器发出指令自动关闭或启动系统，当锅炉水位低于设定水位时液位传感器向程序控制器发出指令自动关闭系统。

所述一次燃烧室在燃烧过程中形成高温腔的同时，又对未燃尽的燃料进行同步高温蒸发汽化和高温裂解气化，其内部是由耐火材料形成的内空腔，外表面为金属壳体，空腔的上部有一个小口，喷油管、液化气喷头和点火针都从这个小孔进入一次燃烧室，一次燃烧所需的小部分空气从该小孔进入，一次燃烧室下部有蓄热体、聚油气化盆，蓄热体分布在聚油气化盆内，一次燃烧室下端与聚油气化盆上端设置有可调节的间隙作为空气进入一次燃烧室的主要风道，一次燃烧所需的大量空气从该风道进入，风量大小可调，一次燃烧室的侧部与二次混风管相连，一次燃烧室内形成的火焰和气体一并进入二次混风管。

所述蓄热体既蓄热又吸附燃料，让未充分燃烧的燃料在蓄热体上快速蒸发汽化和裂解气化，蓄热体由耐高温材料做成不规则几何体，既通风，又最大限度的增大气化面积，蓄热体位于一次燃烧室的正下方，聚油气化盆内。

所述风道特征在于风机鼓出的快速风经风道到达一次燃烧室下部的蓄热体、经一次燃烧室上部小孔到达一次燃烧室内部、经二次混风管夹层到达混风管内部，一个风道多点按比例输送，风道由风道外壳和一次燃烧室外壳之间的空间形成，一次燃烧室散发的热量和二次混风管散发的热量全部由风道里的风带入到一次燃烧室内和二次混风管内，保证了燃烧热不散失，保证了气化燃烧器的所有外表面均为常温。

所述二次混风管由内层多孔管和外层夹套管组成，内层多孔管沿径向布置了一定数量的通孔，风道里的风沿通孔进入到混风管内，与一次燃烧室来的未燃尽气体充分混合，二次燃烧，二次混风管出口端由内层多孔管和外层夹套管封闭相连，二次混风管入口端的外层夹套管与风道外壳密封相连，内层多孔管与一次燃烧室外壳相连。外层夹套管为变径管，出口端小，入口端大，在出口端的端部安装有活动法兰，确保气化燃烧器与受热设备间的良好连接。

所述聚油气化盆位于一次燃烧室的下端，聚油气化盆下面和周围有保温层，聚油气化盆底部装有出油管，出油管上装有阀门，聚油气化盆上部与一次燃烧室底部留有间隙并可调，主要是控制进入蓄热体和一次燃烧室的风量大小，聚油气化盆的主要作用是收集未燃尽的燃油并在高温条件下气化。

本实用新型的优点是：

本实用新型在一次燃烧室内可以低氧高温燃烧，未燃尽油气进入二次混风管，二次混风燃烧喷出，既做到了充分燃烧又做到了低氧燃烧，很好地控制了氮氧化物的生成，既经济又环保；燃料的供油方式为压缩空气推动下的小流量大通径撞击雾化，彻底回避了现有缝隙雾化燃烧机的雾化喷嘴的堵塞难题，对液态燃料和粘稠态燃料的纯度和粘度几乎没有要求，大大降低了燃烧成本，这是现有缝隙雾化燃烧机所不能做到的。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式：

参见附图。

一种气化燃烧器，包括有风道外壳3，风道外壳3内设有一次燃烧室4；一次燃烧室4顶部设有入孔，底部敞口；风道外壳3位于一次燃烧室4的上方设有燃油进油管2和压缩空气进风管11，燃油进油管2和压缩空气进风管11汇合接入汇合管，汇合管前端从一次燃烧室4顶部的入孔伸入到一次燃烧室4内并安装有撞击喷头5；所述一次燃烧室的入孔部位安装有相互配合的液化气喷头13和点火针12；一次燃烧室的下方设有聚油气化盆7，聚油气化盆7内放置有蓄热体6，一次燃烧室4与聚油气化盆6之间设有风量大小可调的风道间隙；一次燃烧室4、聚油气化盆与风道外壳之间围成风道，所述风道外壳3上安装有向风道吹风的风机；所述一次燃烧室4的侧壁上连通有二次混风管内层多孔管10，二次混风管内层多孔管10外端穿过风道外壳侧壁并伸出风道外壳外，风道外壳3侧壁上连通有套装在二次混风管内层多孔管10外的二次混风管外层套管8，二次混风管外层套管8与二次混风管内层多孔管10之间形成有环形腔，二次混风管外层套管与二次混风管内层多孔管的外端封闭。

风机1安装在风道外壳的上部或侧部，给燃烧器输送燃烧所需要的空气；燃油进油管2由风道外壳侧部进入，是燃油的通道；一次燃烧室4被风道包裹，保证热量不散失，一次燃烧室内壁为耐火层，外壁为金属壳体，耐火层的作用是保持一次燃烧室内的高温环境，使得气化和一次燃烧得以实现，金属壳体是起支撑和连接的作用；撞击喷头5伸进一次燃烧室内部，蓄热体6的上方，使得流经撞击喷头的燃油在压缩空气的快速推动下从连续的液态或粘稠态变成较小的液滴喷射开来，喷射开来的燃油液滴一部分与空气混合后迅即燃烧，形成燃烧火焰，一部分未能燃烧，未能燃烧的燃油液滴在重力或喷射力作用下直接洒落在蓄热体6上，蓄热体6在一次燃烧室下部被火焰加热成了高温蓄热体，洒落在其表面上的未燃燃油液滴快速被蒸发汽化和裂解气化，气化后的可燃气体大部分与来自一次燃烧室下部与聚油盆上部间风道的空气混合燃烧，未燃尽气体快速上升至二次混风管进行充分混风燃烧；压缩空气进风管11自风道外壳的上部进入与燃油进油管2汇合，对低流速燃油进行加速形成高速混合流，撞击喷洒喷头形成较小的喷射油雾，为燃烧和气化提供条件；聚油气化盆7在一次燃烧室的底部，其内分布有蓄热体6，其上部与一次燃烧室4下部设有可调节的风道；二次混风管外层套管8和二次混风管内层多孔管10组成二次混风管，燃烧风自外层套管和内层多孔管所形成的空腔进入，快速流动的风既保护内层多孔管不被烧损又保证了热量不向外扩散，内层多孔管的管壁圆柱面上布置有一定直径和数量及一定角度的通风孔，确保燃烧风与来自一次燃烧室的可燃气体和火焰充分混合，以实现充分燃烧，二次混风管内层多孔管10一端垂直穿过一次燃烧室的金属外壁和耐火层与一次燃烧室内部相通，另一端与二次混风管外层套管同轴相接，外层套管的另一端与风道外壳垂直相接；风道外壳3由薄壁金属壳体做成，与一次燃烧室同轴装配，其与一次燃烧室外壁间所形成的空腔为风道，风道保证了一次燃烧室和混风管的热量不被散失，风道保证了风机鼓出的风可同时到达一次燃烧室、二次混风管，一次燃烧同时从上部和底部进风；活套法兰9安装在二次混风管的外层套管上，把气化燃烧器固定在受热设备上；点火针12安装在液化气喷头下部，用放电火花把液化气点燃；液化气喷头13安装在一次燃烧室上部的孔内，向一次燃烧室内部喷烧火焰，对一次燃烧室内腔和下部的蓄热体预热，并点燃喷洒开来的燃油，后液化气自动关闭。

Claims (5)

1.一种气化燃烧器，其特征在于：包括有风道外壳，风道外壳内设有一次燃烧室；一次燃烧室顶部设有入孔，底部敞口；风道外壳位于一次燃烧室的上方设有燃油进油管和压缩空气进风管，燃油进油管和压缩空气进风管汇合接入汇合管，汇合管前端从一次燃烧室顶部的入孔伸入到一次燃烧室内并安装有撞击喷头；所述一次燃烧室的入孔部位安装有相互配合的液化气喷头和点火针；

一次燃烧室的下方设有聚油气化盆，聚油气化盆内放置有蓄热体，一次燃烧室与聚油气化盆之间设有风量大小可调的风道间隙；一次燃烧室、聚油气化盆与风道外壳之间围成风道，所述风道外壳上安装有向风道吹风的风机；

所述一次燃烧室的侧壁上连通有二次混风管内层多孔管，二次混风管内层多孔管外端穿过风道外壳侧壁并伸出风道外壳外，风道外壳侧壁上连通有套装在二次混风管内层多孔管外的二次混风管外层套管，二次混风管外层套管与二次混风管内层多孔管之间形成有环形腔，二次混风管外层套管与二次混风管内层多孔管的外端封闭。

2.根据权利要求1所述的一种气化燃烧器，其特征在于：二次混风管内层多孔管的管壁圆柱面上分布有若干通风孔。

3.根据权利要求1所述的一种气化燃烧器，其特征在于：聚油气化盆下面和周围均设有有保温层，聚油盘底部安装有出油管，出油管上安装有阀门。

4.根据权利要求1所述的一种气化燃烧器，其特征在于：所述一次燃烧室内壁为耐火层，外壁为金属壳体。

5.根据权利要求1所述的一种气化燃烧器，其特征在于：所述二次混风管外层套管外套装有活套法兰。