CN211176792U - 一种增强辐射换热节能燃烧器 - Google Patents
一种增强辐射换热节能燃烧器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种增强辐射换热节能燃烧器，涉及工业能源技术领域。包括天然气燃烧器本体，所述天然气燃烧器本体上开设有空气进料嘴和燃料进料嘴，所述天然气燃烧器本体还贯穿设置有混合进料管，且在天然气燃烧器本体的内部设置有旋流器。天然气燃烧器本体包括内侧的燃烧室，在燃烧室的外侧包裹有空气碳粉混合通道，且在燃烧室的内部设置有点火装置。利用固体颗粒发射率高的原理，将其注入到天然气燃烧区和高温烟气中，增强辐射换热达到提升烟气对锅炉换热效果，降低能耗的作用。设计旋流器等措施强化固体颗粒物与高温烟气之间的掺混。采用的固体颗粒物为可燃物，在增强换热的同时，固体颗粒物在高温火焰和烟气的作用下燃烧消耗，避免污染锅炉或工件。
Description
技术领域
本实用新型涉及工业能源技术领域，具体为一种增强辐射换热节能燃烧器。
背景技术
天然气燃烧作为清洁能量来源被广范应用于各种工业、民用锅炉及其它燃烧器。天然气燃烧器普遍存在燃烧效率高，污染物排放少的特点；但是由于其超高的燃烧效率，其燃烧气为纯净的蓝色火焰，烟气含量中也以气体为主。另一方面使用天然气燃烧器的加热炉中高温燃气向换热管路、炉壁、加热工件换热通过对流、热传导、热辐射等方式进行，然而由于烟气纯净度高、火焰辐射强度低等原因热辐射量较小因此存在换热慢等情况造成尾气排放温度高，带走了大量的热量造成能源浪费。
实用新型内容
针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种增强辐射换热节能燃烧器，利用了固体颗粒物可以成几何级数增强烟气辐射换热的原理，在天然气燃烧器的基础上，增加了空气/碳粉(不局限碳粉)混合物大大增强烟气的热辐射能力以加快高温尾气向炉内设备及工件换热的速度，降低能耗。
为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：一种增强辐射换热节能燃烧器，包括天然气燃烧器本体，所述天然气燃烧器本体上开设有空气进料嘴和燃料进料嘴，所述天然气燃烧器本体还贯穿设置有混合进料管，且在天然气燃烧器本体的内部设置有旋流器。
优选的，所述天然气燃烧器本体包括内侧的燃烧室，在燃烧室的外侧包裹有空气碳粉混合通道，且在燃烧室的内部设置有点火装置。
优选的，所述混合进料管、空气进料嘴和燃料进料嘴均与空气碳粉混合通道连通。
优选的，所述天然气燃烧器本体的出口处固定有扩张嘴。
本实用新型提供了一种增强辐射换热节能燃烧器。具备以下有益效果：
(1)、该增强辐射换热节能燃烧器，利用固体颗粒发射率高的原理，将其注入到天然气燃烧区和高温烟气中，增强辐射换热达到提升烟气对锅炉换热效果，降低能耗的作用。设计旋流器等措施强化固体颗粒物与高温烟气之间的掺混。采用的固体颗粒物为可燃物，在增强换热的同时，固体颗粒物在高温火焰和烟气的作用下燃烧消耗，避免污染锅炉或工件。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图；
图中：1天然气燃烧器本体、2空气进料嘴、3燃料进料嘴、4混合进料管、5扩张嘴、6旋流器。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种增强辐射换热节能燃烧器其具体结构如下：包括在普通天然气燃烧器的基础上增加空气/碳粉进气口，并设计单独或混合的流路保证其流畅到达燃烧区。
采用空气预混注射、天然气预混注射、直接注射等方法将固体颗粒物如：碳粉、焦炭粉等注入燃烧器燃烧区。通过设计单独的流通通道输送固体颗粒物，也可将其与燃烧器原空气或天然气气路合并。
采用旋流器组织空气/碳粉混合物在燃烧区域外侧(也可在内侧、中间区域等)形成与高温烟气强剪切力以迅速增强掺混，将固体颗粒物(碳粉等)快速与高温烟气混合并利用高温和固体的高发射率向炉内设备辐射换热。
控制空气/碳粉注入位置、注入量、注入压力、旋流速度等参数既保证碳粉(不限于碳粉)有效增强辐射，又能在高温燃气中慢慢燃烧消耗以避免污染炉内设备和加热工件。
使用时，首先确定基准型天然气燃烧器，根据其功率大小采用经典辐射计算公式确定固体颗粒物的注入量以及掺混的空气或天然气压力、流量等参数。确定参数后，根据流动经典公式确定注入结构的管径及出口参数等。继而开始结构设计，可在燃烧器1外侧单独增加固体颗粒物及掺混气体的通道4、旋流器6、出口扩张嘴5等构件，也可以将固体颗粒物与原燃烧器空气通道或燃料通道结合，并修改相应的管道参数使之匹配。结构设计完成后须对方案进行仿真或试验测试，以保证：1)原燃烧器的燃烧功能不受影响；2)固体颗粒物能够在烟气中燃烧消耗以避免其对锅炉设备或工件的污染；3)确定换热效率提升具体数值，以便减少燃料投料量。以上工作可迭代进行并以此为基础，选取点火系统、功率调节和控制系统、监测和防护系统等，进行燃烧器系统配套，形成一个独立、完整的燃烧器单元体。
以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种增强辐射换热节能燃烧器，包括天然气燃烧器本体(1)，其特征在于：所述天然气燃烧器本体(1)上开设有空气进料嘴(2)和燃料进料嘴(3)，所述天然气燃烧器本体(1)还贯穿设置有混合进料管(4)，且在天然气燃烧器本体(1)的内部设置有旋流器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种增强辐射换热节能燃烧器，其特征在于：所述天然气燃烧器本体(1)包括内侧的燃烧室(101)，在燃烧室(101)的外侧包裹有空气碳粉混合通道(102)，且在燃烧室(101)的内部设置有点火装置。
3.根据权利要求2所述的一种增强辐射换热节能燃烧器，其特征在于：所述混合进料管(4)、空气进料嘴(2)和燃料进料嘴(3)均与空气碳粉混合通道(102)连通。
4.根据权利要求1所述的一种增强辐射换热节能燃烧器，其特征在于：所述天然气燃烧器本体(1)的出口处固定有扩张嘴(5)。
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| CN201922032791.7U CN211176792U (zh) | 2019-11-22 | 2019-11-22 | 一种增强辐射换热节能燃烧器 |
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Publications (1)
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| CN (1) | CN211176792U (zh) |
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2019
- 2019-11-22 CN CN201922032791.7U patent/CN211176792U/zh not_active Expired - Fee Related
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