CN218494972U - 一种掺氢甲醇热风燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种掺氢甲醇热风燃烧器，包括筒体、氢气管道和甲醇管道，筒体内通入助燃风，氢气管道穿过筒体且末端连接有氢气喷头，甲醇管道穿入筒体内且末端连接雾化风管，雾化风管连接有旋风片，旋风片上设有凸台，雾化风管末端的雾化喷头设在凸台内，凸台的圆周设有与筒体连通的助燃风出口，氢气喷头设在凸台外，该燃烧器的燃烧方式相比于纯甲醇燃烧，火焰稳定性更好，燃烧更充分高效，燃烧温度更高，减少碳排放，相比于纯氢燃烧，燃烧经济性更佳，同时解决纯氢燃烧火焰短的问题，火焰的对流和辐射换热效果更好。
Description
技术领域
本实用新型涉及燃烧器技术领域，尤其涉及一种掺氢甲醇热风燃烧器。
背景技术
甲醇和氢气是目前较为普及的绿色可再生能源，其中氢气具有单位质量热值高、燃烧易充分的优点，甲醇是一种成本较低的液体燃料。目前，当甲醇和氢气单独应用在烧成领域时都存在一定缺陷，甲醇存在雾化易脱火、燃烧不充分时会汽化出有毒气体等问题，而氢气储存成本高、燃烧时局部温度高、火焰短、燃烧速度快等问题。
为使得甲醇和氢气在烧成领域得到广泛的应用，现亟需一种既能有效发挥甲醇和氢气优点又能解决其单独燃烧时缺点的新型燃烧器。
实用新型内容
针对上述现有技术存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种掺氢甲醇热风燃烧器，氢气掺混可有效增强甲醇燃烧的稳焰效果，提高甲醇燃烧的火焰温度，减少碳排放。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种掺氢甲醇热风燃烧器，包括筒体、氢气管道和甲醇管道，所述筒体内通入助燃风，所述氢气管道穿过所述筒体且末端连接有氢气喷头，所述甲醇管道穿入所述筒体内且末端连接雾化风管，所述雾化风管连接有旋风片，所述旋风片上设有凸台，所述雾化风管末端的雾化喷头设在所述凸台内，所述凸台的圆周设有与所述筒体连通的助燃风出口，所述氢气喷头设在所述凸台外。
作为优选，所述氢气喷头设在所述凸台的侧边，所述氢气喷头的高度小于所述凸台的高度，所述助燃风出口设在所述凸台的顶端。
作为优选，所述凸台内设有凹槽，所述凹槽的截面呈U字型，所述雾化喷头设在所述凹槽内，所述助燃风出口绕所述凹槽的圆周均匀分布在所述凸台上。
作为优选，所述雾化风管设在所述筒体的中部，所述氢气管道为多条，所述氢气管道分布在所述雾化风管的侧边。
作为优选，所述甲醇管道沿所述筒体的中心线穿入所述筒体，所述氢气管道有两条，两条所述氢气管道分别从所述甲醇管道的侧边穿入所述筒体。
作为优选，所述筒体的侧边设有助燃风进口，所述助燃风进口连通所述筒体内部和所述助燃风出口。
作为优选，所述筒体内设有冷风管，所述冷风管连接所述雾化风管的前端。
作为优选，所述助燃风出口处设有点火装置，所述点火装置设在所述凸台的上方。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型采用甲醇和氢气非预混的燃烧方式，氢气掺混可有效增强甲醇燃烧的稳焰效果，提高甲醇燃烧的火焰温度，同时，相比于纯甲醇燃烧，火焰稳定性更好，燃烧更充分高效，燃烧温度更高，减少碳排放，相比于纯氢燃烧，燃烧经济性更佳，同时解决纯氢燃烧火焰短的问题，火焰的对流和辐射换热效果更好。
附图说明
图1是本实用新型掺氢甲醇热风燃烧器的主视图；
图2是本实用新型掺氢甲醇热风燃烧器的俯视图；
图3是本实用新型掺氢甲醇热风燃烧器的剖面图；
图4是本实用新型掺氢甲醇热风燃烧器的部分剖面图。
图中：1、筒体；2、氢气管道；3、甲醇管道；4、雾化风管；5、氢气喷头；6、雾化喷头；7、旋风片；8、凸台；9、凹槽；10、助燃风出口；11、助燃通道；12、冷风管；13、点火装置；14、助燃风进口。
具体实施方式
为了使实用新型所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图与实施例，对实用新型做进一步的说明。
除非另有定义，本文所使用的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是在于限制本实用新型。
如图1～4所示，本实用新型提供一种掺氢甲醇热风燃烧器，包括筒体1、氢气管道2和甲醇管道3，筒体1内通入助燃风，氢气管道2穿过筒体1且末端连接有氢气喷头5，甲醇管道3穿入筒体1内且末端连接有雾化风管4，雾化风管4连接有旋风片7，旋风片7上设有凸台8，雾化风管4末端的雾化喷头6设在凸台8内，凸台8的圆周设有与筒体1连通的助燃风出口10，氢气喷头5设在凸台8外。
该燃烧器设置有独立的氢气管道2、甲醇管道3、雾化风管4和助燃通道11，燃料在雾化或燃烧时，仅在燃烧器后端混合或燃烧，并且以上全部管道都内置在筒体1内，整个燃烧器的结构安全性高、体积小。
雾化喷头6设在凸台8内，氢气喷头5设在凸台8的侧边，氢气喷头5的高度小于凸台8的高度，助燃风出口10设在凸台8的顶端，也就是说，助燃空气和雾化甲醇是从凸台8的上方喷出，而氢气是从低于凸台8的侧边喷出，燃烧器在燃烧时，在凸台8上方喷出的雾化甲醇在助燃风的作用下先发生燃烧，同时，因凸台8下未设置助燃风出口10，氢气喷头5喷出的氢气不会立即燃烧，因此该区域会形成负压区，之后，凸台8上方甲醇燃烧后的烟气和未燃烧的助燃空气回流至凸台8下方的负压区，靠近凸台8下方的助燃空气浓度较低，因此氢气在负压区会与含烟气和空气的混合气体发生不充分燃烧，未充分完全燃烧的氢气则在向凸台8上方的运动过程中逐渐燃烧完全，从而达到分级燃烧的目的。上述燃烧过程可以有效降低氢气喷头5的局部温度，防止因高温导致氢气喷头5使用寿命短的问题，延长氢气喷头5使用寿命，同时有效抑制热力型NOx的生成。
凸台8内设有凹槽9，凹槽9的截面呈U字型，凹槽9的结构类似于“杯型”，雾化喷头6设在凹槽9内，助燃风出口10绕凹槽9的圆周均匀分布在凸台8上，凹槽9的设置可以约束雾化甲醇的喷射范围，有效改善雾化甲醇燃烧火焰的刚性，使火焰更加集中，且更易点燃，有效解决甲醇易脱火的问题。
雾化风管4设在筒体1的中部，氢气管道2为多条，氢气管道2分布在雾化风管4的侧边。作为优选，甲醇管道3沿筒体1的中心线穿入筒体1，氢气管道2有两条，两条氢气管道2分别从甲醇管道3的侧边穿入筒体1，两条氢气管道2沿筒体1的中心对称分布。
筒体1内设有冷风管12，冷风管12连接雾化风管4的前端；助燃风出口10处设有点火装置13，点火装置13设在凸台8的上方。甲醇为液体燃料，甲醇管道3内的液态甲醇采用冷风雾化的方式在雾化风管4前端进行雾化处理，雾化后的甲醇小液粒进入雾化风管4并从雾化喷头6喷出，点火装置13在200℃以上加热空气助燃，雾化后的甲醇小液粒与200℃助燃风换热后迅速汽化，汽化后的甲醇更易点燃，且燃烧更加充分。
筒体1的侧边设有助燃风进口14，助燃风进口14连通筒体1内部和助燃风出口10，助燃空气从助燃风进口14进入筒体1内部。
本实用新型提供的是一种甲醇、氢气非预混式的燃烧器，氢气掺混可有效增强甲醇燃烧的稳焰效果，提高甲醇燃烧的火焰温度，相比于纯甲醇燃烧，火焰稳定性更好，燃烧温度更高，相比于纯氢燃烧，燃烧经济性更佳，同时因燃烧产物较多，烟气的辐射换热效果更好。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、同等替换和改进等，均应落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种掺氢甲醇热风燃烧器，其特征在于，包括筒体(1)、氢气管道(2)和甲醇管道(3)，所述筒体(1)内通入助燃风，所述氢气管道(2)穿过所述筒体(1)且末端连接有氢气喷头(5)，所述甲醇管道(3)穿入所述筒体(1)内且末端连接雾化风管(4)，所述雾化风管(4)连接有旋风片(7)，所述旋风片(7)上设有凸台(8)，所述雾化风管(4)末端的雾化喷头(6)设在所述凸台(8)内，所述凸台(8)的圆周设有与所述筒体(1)连通的助燃风出口(10)，所述氢气喷头(5)设在所述凸台(8)外。
2.根据权利要求1所述的一种掺氢甲醇热风燃烧器，其特征在于，所述氢气喷头(5)设在所述凸台(8)的侧边，所述氢气喷头(5)的高度小于所述凸台(8)的高度，所述助燃风出口(10)设在所述凸台(8)的顶端。
3.根据权利要求1所述的一种掺氢甲醇热风燃烧器，其特征在于，所述凸台(8)内设有凹槽(9)，所述凹槽(9)的截面呈U字型，所述雾化喷头(6)设在所述凹槽(9)内，所述助燃风出口(10)绕所述凹槽(9)的圆周均匀分布在所述凸台(8)上。
4.根据权利要求1所述的一种掺氢甲醇热风燃烧器，其特征在于，所述雾化风管(4)设在所述筒体(1)的中部，所述氢气管道(2)为多条，所述氢气管道(2)分布在所述雾化风管(4)的侧边。
5.根据权利要求4所述的一种掺氢甲醇热风燃烧器，其特征在于，所述甲醇管道(3)沿所述筒体(1)的中心线穿入所述筒体(1)，所述氢气管道(2)有两条，两条所述氢气管道(2)分别从所述甲醇管道(3)的侧边穿入所述筒体(1)。
6.根据权利要求1所述的一种掺氢甲醇热风燃烧器，其特征在于，所述筒体(1)的侧边设有助燃风进口(14)，所述助燃风进口(14)连通所述筒体(1)内部和所述助燃风出口(10)。
7.根据权利要求1所述的一种掺氢甲醇热风燃烧器，其特征在于，所述筒体(1)内设有冷风管(12)，所述冷风管(12)连接所述雾化风管(4)的前端。
8.根据权利要求1所述的一种掺氢甲醇热风燃烧器，其特征在于，所述助燃风出口(10)处设有点火装置(13)，所述点火装置(13)设在所述凸台(8)的上方。
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