CN220541075U - 一种富氧燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于节能环保技术领域，公开了一种富氧燃烧器，包括主体，主体内设置有助燃风通道、强风雾化通道和燃料通道，主体上相应开设有供助燃风通道、强风雾化通道和燃料通道进入的入口，助燃风通道、强风雾化通道和燃料通道均相互隔离；助燃风通道的入口处安装有第一混合器，强风雾化通道的入口处安装有第二混合器；强风雾化通道的末端设置有雾化喷嘴，燃料通道的末端设置有燃料喷嘴，助燃风通道内安装有配风器，配风器与强风雾化通道、燃料通道的末端处于同一竖直方向；主体内远离助燃风通道、强风雾化通道和燃料通道的空间为燃烧室。其采用富氧燃烧技术，可以提供更高的燃烧温度和更充分的燃烧，使燃料燃烧效率大幅提高。
Description
技术领域
本实用新型属于节能环保技术领域，涉及一种富氧燃烧器。
背景技术
目前，固态危废的处理主要采用焚烧的方式来进行。由于焚烧的温度不会超过1200℃-1600℃，燃烧后的废渣为固态，而固态的废渣仍为危废，还需进一步的处理。通过高温熔融及玻璃化处理的危废渣将变成固废，这就需要较高的燃烧强度及较高的燃烧温度。因此，大多采用富氧燃烧的方式来处理固态废渣，其可以显著提高燃烧强度及温度。
现有的燃油燃烧器采用机械及介质雾化的方式，介质可用压缩空气或蒸汽，助燃风采用配风器形成的有一定旋流强度的空气；现有的燃气燃烧器，助燃风采用多级配风器形成的有一定旋流强度的空气。但由于结构设计的不合理，导致燃烧强度及温度较低，不利于固态废渣的进一步处理。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种富氧燃烧器，解决了现有技术中存在的燃烧强度及温度较低，不利于固态废渣的进一步处理的问题。
本实用新型所采用的技术方案是一种富氧燃烧器，包括主体，主体内设置有助燃风通道、强风雾化通道和燃料通道，主体上相应开设有供助燃风通道、强风雾化通道和燃料通道进入的入口，助燃风通道、强风雾化通道和燃料通道均相互隔离；助燃风通道的入口处安装有第一混合器，强风雾化通道的入口处安装有第二混合器；强风雾化通道的末端设置有雾化喷嘴，燃料通道的末端设置有燃料喷嘴，助燃风通道内安装有配风器，配风器与强风雾化通道、燃料通道的末端处于同一竖直方向；主体内远离助燃风通道、强风雾化通道和燃料通道的空间为燃烧室；强风雾化通道的末端开设有数个出风孔，雾化喷嘴设置于出风孔内，强风雾化通道内的高压风通过雾化喷嘴喷出并经过出风孔进入燃烧室，出风孔在强风雾化通道的截面方向均匀排列；出风孔的流速为80m/s-100 m/s，出风孔的出气量占总气量的15%-20%。
本技术方案的特点还在于：
第一混合器包括第一本体，第一本体为管件结构，第一本体的一端连通助燃风通道，第一本体的另一端连通低压空气，第一本体的管壁上开设有多个沿径向均匀的富氧气入口；第二混合器包括第二本体，第二本体为管件结构，第二本体的一端连通强风雾化通道，第二本体的另一端连通高压空气，第二本体的管壁上开设有多个沿径向均匀的富氧气入口。
燃料通道横向穿过强风雾化通道，强风雾化通道设置于助燃风通道内。
出风孔的内壁均匀设置有数个锯齿。
锯齿呈三角形，锯齿的头部朝向出风孔的中心，锯齿的长度为出风孔半径的0.3-0.6。
助燃风通道的流速20m/s-25m/s，助燃风通道的出气量为总气量的85%-100%。
本实用新型在现有燃油（气）燃烧器的基础上，介质雾化采用压缩空气及富氧气的混合气，助燃风采用低压空气与富氧气的混合气，燃烧强度及温度显著提高。由于采用富氧燃烧技术，可以提供更高的燃烧温度和更充分的燃烧，使燃料燃烧效率大幅提高。这有助于减少燃料消耗、提高能源利用效率。同时，设置的助燃风通道、强风雾化通道和燃料通道，通过合理设计和安装混合器和配风器等元件，可以实现燃料和混合气的良好混合和均匀分布，从而提高燃烧的稳定性和可靠性。此外，结构相对简单，操作和维护方便。
附图说明
图1是本实用新型的一种富氧燃烧器的结构示意图；
图2是本实用新型的一种富氧燃烧器的燃料喷嘴的位置示意图；
图3是本实用新型的一种富氧燃烧器的出风孔的结构示意图；
图4是本实用新型的一种富氧燃烧器的混合器的示意图；
图5是图4的截面示意图。
图中，1、主体；2、助燃风通道；3、强风雾化通道；4、燃料通道；5、第一混合器；6、第二混合器；7、燃料喷嘴；8、配风器；9、燃烧室；10、富氧气入口；11、出风孔；12、锯齿。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1所示，本实用新型的一种富氧燃烧器，包括主体1、助燃通道2、强风雾化通道3、燃料通道4、第一混合器5、第二混合器6、配风器8、燃料喷嘴7等部分。具体如下。
主体1设计：燃烧器的主体1设计相对简单，采用圆形截面设计，并在主体1内设置强风雾化通道3和燃料通道4，剩余的空间为助燃风通道2，这些通道相互隔离，远离助燃通道、强风雾化通道3、燃料通道4的一侧为燃烧室9。
助燃风通道2设计：助燃风通道2作为主体1内的空腔之一，其入口处安装第一混合器5，用于将助燃风与燃料混合。助燃风通道2的设计流速为20m/s-25m/s，出气量占总气量的85%-100%。
强风雾化通道3设计：强风雾化通道3的入口处安装第二混合器6，用于将高压风与富氧气混合。该设计有助于使燃料和混合气均匀混合，提高燃烧效果。如图1和图2所示，强风雾化通道3的出口端由多个出风孔11构成，出风孔11内设置有雾化喷嘴，出风孔11沿径向呈圆周排列。出风孔11的流速为80m/s-100m/s，出气量占总气量的15%-20%。如图3所示，出风孔11的内壁均匀设置有数个锯齿12，锯齿12呈三角形，锯齿12的头部朝向出风孔的中心，锯齿12的长度为出风孔半径的0.3-0.6，锯齿12错落排布，如同风扇叶片，可以使雾化空气呈旋流状送出，从而最终促进燃烧产生的热气的排出和燃烧室 9 的气流对流。
第一混合器5与第二混合器6在结构上完全相同，区别只是在于连通不同的通道且其接入的空气压力不同。如图4和图5所示：第一混合器5包括第一本体，第一本体为管件结构，其一端连通助燃风通道2，另一端连通低压空气。第一本体的管壁上开设有多个沿径向均匀的富氧气入口10，这些富氧气入口10用于输入富氧气，通过助燃风通道2将低压空气与富氧气混合。第二混合器6包括第二本体，第二本体为管件结构，其一端连通强风雾化通道3，另一端连通高压空气。第二本体的管壁上开设有多个沿径向均匀的富氧气入口10，这些富氧气入口10同样用于输入富氧气，通过强风雾化通道3将富氧气和高压空气混合。
燃料通道4设计：燃料通道4与主体1内的助燃风通道2和强风雾化通道3分开设置，燃料通道4的末端设置有燃料喷嘴7。通过燃料通道4中燃料喷嘴7的喷射作用，燃料与助燃风通道2、强风雾化通道3内的空气进行混合燃烧。
配风器8设计：如图1，助燃风通道2内安装有配风器8，配风器8与强风雾化通道3、燃料通道4的末端处于同一竖直方向。配风器8的高度为助燃风通道2高度的0.2-0.3。其作用是将高压风、低压风和燃料进行均匀混合和分布。
该技术方案的实现过程和原理如下：
当燃烧器启动时，低压空气进入第一混合器5，富氧气通过第一混合器5的第一本体管壁上的富氧气入口10与低压空气混合，形成低压的助燃风，助燃风通过助燃风通道2进入燃烧器的主体1。同时，高压空气进入第二混合器6，富氧气通过第二混合器6的第二本体管壁上的富氧气入口10与高压空气混合，形成高压的雾化风，通过强风雾化通道3进入燃烧器的主体1内，并通过强风雾化通道3末端开设的数个周向均匀排布的出风孔11排出。
同时，燃料通过燃料通道4进入燃烧器，并通过燃料喷嘴7喷出，强风雾化通道3内的高压风从紧邻燃烧喷嘴的一周喷出，起到雾化及强混燃料的作用。在配风器8的作用下，助燃风通道2内的低压风作为助燃风喷出。在强风雾化通道3和助燃风通道2内添加的富氧气，一方面用于雾化、强混在强风雾化通道3内的高压风，另一方面用于提高助燃风通道2内低压风的氧浓度，从而为燃料燃烧提供良好的富氧环境，达到最好的雾化及强燃效果，最终保证燃烧的强度及温度。燃料的雾化及强混通过雾化喷嘴实现，燃料的助燃及充分燃烧是通过配风器8及燃料喷嘴7配合实现，高压风及低压风掺富氧气是通过第一混合器5、第二混合器6来实现的。
最终，混合气和燃料进入燃烧室9，在高温条件下发生燃烧反应。燃烧过程中，燃料得到充分燃烧，释放出大量的热能。
通过上述的设计和工作原理，该燃烧器实现了更高效、充分的燃烧，减少了氮氧化物的排放，提高了燃烧稳定性和可靠性。
在实际使用时，燃料可使用油或气。当燃料使用燃油时，强风雾化通道3内的压缩空气起到雾化燃油的作用；当燃料使用燃气时，强风雾化通道3内的高压空气作为高压风，起到增强燃烧的作用。为实现富氧燃烧方式，在低压风（助燃风）和高压风（雾化风）进入燃烧器前添加富氧气，使用混合器以实现混合效果。其中，添加的富氧气量可根据工艺及燃烧温度设计需求进行调节。相应地，燃料喷嘴7、雾化喷嘴及配风器8、混合器可根据实际需求重新设计。
Claims (6)
1.一种富氧燃烧器，其特征在于，包括主体（1），所述主体（1）内设置有助燃风通道（2）、强风雾化通道（3）和燃料通道（4），所述主体（1）上相应开设有供助燃风通道（2）、强风雾化通道（3）和燃料通道（4）进入的入口，所述助燃风通道（2）、强风雾化通道（3）和燃料通道（4）均相互隔离；所述助燃风通道（2）的入口处安装有第一混合器（5），所述强风雾化通道（3）的入口处安装有第二混合器（6）；所述强风雾化通道（3）的末端设置有雾化喷嘴，所述燃料通道（4）的末端设置有燃料喷嘴（7），所述助燃风通道（2）内安装有配风器（8），所述配风器（8）与强风雾化通道（3）、燃料通道（4）的末端处于同一竖直方向；所述主体（1）内远离助燃风通道（2）、强风雾化通道（3）和燃料通道（4）的空间为燃烧室（9）；
所述强风雾化通道（3）的末端开设有数个出风孔（11），所述雾化喷嘴设置于出风孔（11）内，所述强风雾化通道（3）内的高压风通过雾化喷嘴喷出并经过出风孔（11）进入燃烧室，所述出风孔（11）在强风雾化通道（3）的截面方向均匀排列；
所述出风孔（11）的流速为80 m/s-100m/s，所述出风孔（11）的出气量占总气量的15%-20%。
2.根据权利要求1所述的一种富氧燃烧器，其特征在于，所述第一混合器（5）包括第一本体，所述第一本体为管件结构，所述第一本体的一端连通助燃风通道（2），所述第一本体的另一端连通低压空气，所述第一本体的管壁上开设有多个沿径向均匀的富氧气入口（10）；所述第二混合器（6）包括第二本体，所述第二本体为管件结构，所述第二本体的一端连通强风雾化通道（3），所述第二本体的另一端连通高压空气，所述第二本体的管壁上开设有多个沿径向均匀的富氧气入口（10）。
3.根据权利要求1所述的一种富氧燃烧器，其特征在于，所述燃料通道（4）横向穿过强风雾化通道（3），所述强风雾化通道（3）设置于助燃风通道（2）内。
4.根据权利要求1所述的一种富氧燃烧器，其特征在于，所述出风孔（11）的内壁均匀设置有数个锯齿（12）。
5.根据权利要求4所述的一种富氧燃烧器，其特征在于，所述锯齿（12）呈三角形，所述锯齿（12）的头部朝向出风孔（11）的中心，所述锯齿（12）的长度为出风孔（11）半径的0.3-0.6。
6.根据权利要求1所述的一种富氧燃烧器，其特征在于，所述助燃风通道（2）的流速为20m/s-25m/s，所述助燃风通道（2）的出气量为总气量的85%-100%。
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