CN209116339U - 一种多燃料预混燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃烧器，特别涉及一种多燃料预混燃烧器；现有技术中旋流燃烧器虽然在一定程度上实现了燃料与空气的混合，但混合不够充分，燃烧效率低，同时也无法满足不同燃料的配比以及混合要求，其燃烧器结构所形成的流场特性依然具有很大的提升空间；本实用新型提供一种多燃料预混燃烧器，包括第一燃料管、第二燃料管以及旋流风管，在第二燃料管喷口一端设置有一钝体，该钝体将两种燃料打散混合后进入旋流风管，混合燃料与旋流风进入收敛形的耐磨导流通道，形成涡流加速喷出，实现了充分混合以及稳定燃烧，提升了燃烧效率，达到节能的目的。本实用新型结构简单、经济节能，适于在工业上推广应用。

Description

一种多燃料预混燃烧器

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧器，特别涉及一种多燃料预混燃烧器。

背景技术

现阶段多燃料预混燃烧器在工业上应用非常广泛，尤其在工业炉的加热方面。现有技术中燃烧器一般采用旋流式燃烧器，旋流式燃烧器利用切向进风产生的旋流，依据旋流产生的流场特性使燃料与助燃气体混合。

这种旋流式燃烧器存在以下缺陷：

1、由于旋流本身的物理特性，旋流沿特定方向旋转行进，混合作用有局限性，混合不够充分，燃烧效率低；

2、旋流式助燃气体一般为空气，且环绕在燃料外围，导致燃料中心供氧不足、预混合燃料的含氧均匀性差；

3、旋流燃烧器的适用范围受限于燃料本身的品质，当燃料品质不佳时，旋流燃烧器低负荷运行的稳燃能力差；

4、供氧不充足以及燃料混合不够充分，导致NO_X排放量高。

实用新型内容

为了改善燃料与助燃气体的混合效果，提高燃烧效率，节约能源，本实用新型提供一种多燃料预混燃烧器。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种多燃料预混燃烧器，包括由里向外依次套合的第一燃料管、第二燃料管以及旋流风管，其特点是在第二燃料管喷口一端设置有一钝体，此钝体可将燃料打散，使燃料混合的更均匀。

优选的，钝体为圆锥体，圆锥体的顶点与燃料管喷口相对；圆锥体能有效的将对向吹来的燃料充分打散，为下一步的混合做准备。

优选的，旋流风管(4)为文丘里管形，包括旋流风管(4)第一段、旋流风管(4)第二段以及旋流风管(4)第三段，所述旋流风管(4)第二段进气端与第二燃料管(3)的喷口平齐。

更优选的，旋流风管(4)第二段的管壁的切面为弧形，第一燃料管与喷口相对的一端设置有第一燃料进口；第二燃料管与喷口相对的一端设置有第二燃料进口；旋流风管设置有切向空气进口，切向空气的通入有助于形成旋流风，旋流风有利于燃料与助燃气体的混合；文丘里效应使得通入其中的气体加速喷出，从而提高了火源的稳燃性，旋流风管的文丘里管形的耐磨导流通道为沙漏形；圆滑的构造有助于降低流体行进的阻力，损失的能量少。

优选的，切向空气进口设置在旋流风管侧壁上，切向空气进口处设置有进风管，进风管与旋流风管侧壁相切，即旋流风管(4)侧壁上设置有切向空气进口(41)，进风管通过切向空气进口(41)与旋流风管(4)相贯通。

优选的，为保证切向空气形成旋流的均匀性，上述切向空气进口至少为两个，均匀分布在旋流风管侧壁的同一周向上。

优选的，为了使燃料混合体充分含氧，并保持预混合燃料的含氧均匀性，本多燃料预混燃烧器还配备了富氧管，其设置在第一燃料管的管道内，富氧管与第一燃料管通过内支撑导流板连接。

优选的，通入富氧管的气体为纯氧。

优选的，为了保证本多燃料预混燃烧器的稳定性及实际效果，将上述富氧管、第一燃料管、第二燃料管以及旋流风管同轴安装。

优选的，为了使燃料均流，上述内支撑导流板至少是两块，其沿富氧管外壁的周向上均匀分布且倾斜设置，内支撑导流板与第一燃料管的横切面之间形成5～45°夹角，倾斜的角度有助于燃料形成一定程度的旋流，利于燃料与助燃气体充分混合。

优选的，在第一燃料管和第二燃料管的套合空腔内设置有外支撑导流板。为了使燃料均流，上述外支撑导流板至少是两块，其沿第一燃料管外壁的周向上均匀分布且倾斜设置，外支撑导流板与第二燃料管的横切面之间形成5～45°夹角，倾斜的角度有助于燃料形成一定程度的旋流，利于燃料与助燃气体充分混合。

采用上述技术方案的有益效果是：

1、本实用新型采用圆锥形的钝体，其将对向吹来的燃料充分打散，使两种燃料混合的更加均匀，有助于提高燃烧效率；

2、本实用新型配备有富氧管，设置在第一燃料管内部，直接在燃料的中心部位提供氧气，大大提高了预混合燃料的氧气含量以及含氧均匀性，富氧的燃烧氛围降低了NO_X的排放量，减少了大气污染；

3、本实用新型的旋流风管采用了文丘里管形的部件，旋流风管的第二段为耐磨导流通道，有助于燃料和助燃气体充分混合并形成稳定的涡流，加速喷出，从而提高了本多燃料预混燃烧器火源的稳燃性。

附图说明

图1为本实用新型的剖面示意图；

图2为本实用新型喷口一侧的示意图；

图中：1-富氧管、11-富氧管进口、2-第一燃料管、21-第一燃料进口、22-内支撑导流板、 3-第二燃料管、31-第二燃料进口、32-外支撑导流板、33-钝体、4-旋流风管、41-切向空气进口、42-耐磨导流通道。

具体实施方式

下面根据附图并结合实施例对本实用新型作进一步说明。

参照图1，一种多燃料预混燃烧器，包括由里向外依次套合的富氧管1、第一燃料管2、第二燃料管3以及旋流风管4，上述富氧管1、第一燃料管2、第二燃料管3以及旋流风管4均同轴。

参照图2，富氧管1安装在第一燃料管2的中心位置，向富氧管1通入的气体为纯氧，富氧管1与第一燃料管2之间通过四块内支撑导流板22连接，四块内支撑导流板22沿富氧管1外壁的周向上均匀分布且倾斜设置，内支撑导流板22与第一燃料管2的中轴线成5～45°的夹角，也可以根据安装空间和燃料的特性进行调整。

第一燃料管2的喷口相对的一端设置有第一燃料进口21。在第一燃料管2的外部设置第二燃料管3，第一燃料管2和第二燃料管3之间通过四块外支撑导流板32连接，其沿第一燃料管2外壁的周向上均匀分布，四块外支撑导流板32与第二燃料管3的中轴线成5～45°的夹角。

第二燃料管3喷口相对的一端设置有第二燃料进口31，在第二燃料管3喷口一端连接有钝体33，钝体33为圆锥体，锥角为60°，其可以在30～75°之间调整，以保证能将燃料打散，使燃料与助燃空气混合均匀即可，因此，钝体33的顶点朝向燃料进口一侧安装。

旋流风管4为文丘里管形，包括旋流风管(4)第一段、旋流风管(4)第二段以及旋流风管(4)第三段，所述旋流风管(4)第二段进气端与第二燃料管(3)的喷口平齐。旋流风管4设置有四个切向空气进口41，切向空气进口41设置在旋流风管4侧壁上，切向空气进口41处设置有进风管，进风管与旋流风管4侧壁切向连接，旋流风管4的喷口一端为文丘里管形的耐磨导流通道42，耐磨导流通道42的侧壁喉管段设计为圆弧面板，保证燃料在管内流通顺畅，无堵塞死角。

对于上述实施例所涉及的内支撑导流板22以及外支撑导流板32的个数、倾斜角度以及钝体33的锥角等均可根据实际安装空间以及需要在本实用新型的范围内进行调整，方可保证本实用新型所能达到的燃烧效果。

进一步说明本多燃料预混燃烧器的工作方式：通过风机同时向富氧管1通入纯氧、向第一燃料管2吹入煤粉、向第二燃料管3吹入煤气，这三种物源经过各自的管道吹向钝体33，经圆锥形的钝体33打散后形成初步混合体，后与旋流风管4形成的切向旋流风再次混合，流经耐磨导流通道42，由于耐磨导流通道42为文丘里管形，混合体进入耐磨导流通道42的喉道，形成一个稳定的涡流，再一次提高混合程度，经耐磨导流通道42一端的喷口喷出，一经点火即可形成一个充分混合、均匀稳燃的火源。

Claims (6)

1.一种多燃料预混燃烧器，包括由里向外依次套合的第一燃料管(2)、第二燃料管(3)以及旋流风管(4)，其特征在于：在第二燃料管(3)喷口一端连接有可将燃料打散的钝体(33)；在第一燃料管(2)和第二燃料管(3)的套合空腔内设置有外支撑导流板(32)，所述的外支撑导流板(32)至少是两个，且沿第一燃料管(2)外壁的周向上均匀分布，外支撑导流板(32)倾斜设置，其与第二燃料管(3)的中轴线成5～45°夹角；

所述旋流风管(4)为文丘里管形，包括旋流风管(4)第一段、旋流风管(4)第二段以及旋流风管(4)第三段，所述旋流风管(4)第二段进气端与第二燃料管(3)的喷口平齐；

所述多燃料预混燃烧器还包括富氧管(1)，其设置在第一燃料管(2)的管道内，富氧管(1)与第一燃料管(2)通过内支撑导流板(22)连接；所述的内支撑导流板(22)至少是两个，且沿富氧管(1)外壁的周向上均匀分布，内支撑导流板(22)倾斜设置，其与第一燃料管(2)的中轴线成5～45°夹角。

2.根据权利要求1所述的多燃料预混燃烧器，其特征在于：所述钝体(33)为圆锥体，圆锥体的顶点与第一燃料管(2)的喷口相对。

3.根据权利要求1所述的多燃料预混燃烧器，其特征在于：所述旋流风管(4)第二段的管壁的切面为弧形。

4.根据权利要求1所述的多燃料预混燃烧器，其特征在于：所述旋流风管(4)侧壁上设置有切向空气进口(41)，进风管通过切向空气进口(41)与旋流风管(4)相贯通。

5.根据权利要求4所述的多燃料预混燃烧器，其特征在于：所述切向空气进口(41)至少为两个，均匀分布在旋流风管(4)侧壁的同一圆周上。

6.根据权利要求5所述的多燃料预混燃烧器，其特征在于：所述富氧管(1)、第一燃料管(2)、第二燃料管(3)以及旋流风管(4)同轴设置。