CN220931136U - 多燃料纯氧燃烧器及多燃料纯氧燃烧系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了多燃料纯氧燃烧器及多燃料纯氧燃烧系统，包括燃烧器壳体，在燃烧器壳体上同轴安装有插入燃烧器壳体的水冷壳体，水冷壳体和燃烧器壳体之间形成高温低热值废气燃料通道，在高温低热值废气燃料通道的后通道口设有旋流叶片，在燃烧器壳体前端设有高温低热值废气燃料进口；在水冷壳体上安装有插入水冷壳体的进氧壳体，水冷壳体、进氧壳体及封板共同形成水冷通道，在水冷壳体前端设有冷却水进口及冷却水出口；在进氧壳体上同轴安装有进柴油燃料壳体，进柴油燃料壳体、进氧壳体及封头共同形成纯氧助燃通道，在进柴油燃料壳体前端设纯氧进口，在封头上沿其周向设纯氧喷孔；在进柴油燃料壳体上安装有柴油枪。本实用新型具有能稳定燃烧且燃烧效率高的优点。
Description
技术领域
本实用新型涉及低热值废气燃烧环保设备技术领域，具体涉及多燃料纯氧燃烧器及多燃料纯氧燃烧系统。
背景技术
现阶段，在强调节能降耗的社会发展主题下，高温低热值废气燃料的应用将会带来极大的经济效率和社会意义。因而亟需发明一种结构简单，能实现高温低热值废气燃料的稳定燃烧，燃烧效率高，并且有效降低燃烧过程中NOX的燃烧设备。
实用新型内容
本实用新型的第一个目的是提供一种结构简单，能实现高温低热值废气燃料的稳定燃烧，燃烧效率高，并且有效降低燃烧过程中NOX的多燃料纯氧燃烧器。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：多燃料纯氧燃烧器，包括前端封闭且后端敞口的燃烧器壳体，在燃烧器壳体的前端板上同轴安装有水冷壳体，水冷壳体向后密封插入燃烧器壳体，水冷壳体和燃烧器壳体之间形成后通道口敞口的高温低热值废气燃料通道，在高温低热值废气燃料通道的后通道口设置有旋流叶片，在燃烧器壳体的前端侧壁设置有与高温低热值废气燃料通道相连通的高温低热值废气燃料进口；在水冷壳体的前端板上同轴安装有进氧壳体，进氧壳体向后密封插入水冷壳体，水冷壳体的后端与进氧壳体的后端之间间隙通过封板密封，水冷壳体、进氧壳体及封板共同形成相对独立的水冷通道，在水冷壳体的前端侧壁设置有与水冷通道相连通的冷却水进口及冷却水出口；在进氧壳体的前端板上同轴安装有进柴油燃料壳体，进柴油燃料壳体向后密封插入进氧壳体，进柴油燃料壳体的后端与进氧壳体的后端之间间隙通过封头密封，进柴油燃料壳体、进氧壳体及封头共同形成相对独立的纯氧助燃通道，在进柴油燃料壳体的前端侧壁上设置有与纯氧助燃通道相连通的纯氧进口，在封头上沿其周向均匀设置有若干与纯氧助燃通道相连通的纯氧喷孔；在进柴油燃料壳体的前端板上同轴安装有柴油枪，柴油枪向后插入进柴油燃料壳体且其喷头端向后伸出进柴油燃料壳体。
进一步地，前述的多燃料纯氧燃烧器，其中：在水冷通道内设置有若干隔板，隔板将水冷通道内部分隔成蛇形流道，冷却水进口为蛇形流道的入口，冷却水出口为蛇形流道的出口。
进一步地，前述的多燃料纯氧燃烧器，其中：在燃烧器壳体的外壁设置有第一安装法兰，燃烧器壳体通过第一安装法兰可拆卸地安装于燃烧室炉墙；在水冷壳体的外壁设置有第二安装法兰，水冷壳体通过第二安装法兰可拆卸地安装于燃烧器壳体的前端板；在进氧壳体的外壁安装有第三安装法兰，进氧壳体通过第三安装法兰可拆卸地安装于水冷壳体的前端板；在进柴油燃料壳体的外壁安装有第四安装法兰，进柴油燃料壳体通过第四安装法兰可拆卸地安装于进氧壳体的进端板。
本实用新型的第二个目的是提供一种结构简单，能实现高温低热值废气燃料的稳定燃烧，燃烧效率高，并且有效降低燃烧过程中NOX的多燃料纯氧燃烧系统。
为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：多燃料纯氧燃烧系统，燃烧室，在燃烧室上安装有多燃料纯氧燃烧器，在燃烧室上还设置有点火系统及火焰检测系统。
进一步地，前述的多燃料纯氧燃烧系统，其中：点火系统由点火枪及点火枪推进系统组成。
进一步地，前述的多燃料纯氧燃烧系统，其中：火焰检测系统由安装于万向安装接头的火焰检测器组成。
通过上述技术方案的实施，本实用新型的有益效果是：（1）利用纯氧助燃来降低高温低热值废气燃料的点火温度和点火能量，且使燃烧火焰变短，提高燃烧强度，获得较好的热传导；（2）只有纯氧与高温低热值废气燃料起作用，由于没有N2带走大部分热量，从而提高了燃烧产物的温度，有利于燃烧反应完全，减少烟气量80%以上并可降低40%左右的燃料成本；（3）结构简单，能实现高温低热值废气燃料的稳定燃烧，燃烧效率高，并且有效降低燃烧过程中NOX的产生。
附图说明
图1为本实用新型所述的多燃料纯氧燃烧器的结构原理示意图。
图2为图1中所示的A部位的放大示意图。
图3为本实用新型所述的多燃料纯氧燃烧系统的结构示意图。
图4为图3左视方向中的燃烧室、燃烧器壳体、水冷壳体、进氧壳体、万向安装接头及火焰检测器的相互位置关系示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
如图1、图2所示，所述的多燃料纯氧燃烧器，包括前端封闭且后端敞口的燃烧器壳体1，在燃烧器壳体1的前端板上同轴安装有水冷壳体2，水冷壳体2向后密封插入燃烧器壳体1，水冷壳体2和燃烧器壳体1之间形成后通道口敞口的高温低热值废气燃料通道3，在高温低热值废气燃料通道3的后通道口设置有旋流叶片4，在燃烧器壳体1的前端侧壁设置有与高温低热值废气燃料通道3相连通的高温低热值废气燃料进口5；在水冷壳体2的前端板上同轴安装有进氧壳体6，进氧壳体6向后密封插入水冷壳体2，水冷壳体2的后端与进氧壳体6的后端之间间隙通过封板7密封，水冷壳体2、进氧壳体6及封板7共同形成相对独立的水冷通道8，在水冷壳体2的前端侧壁设置有与水冷通道8相连通的冷却水进口9及冷却水出口10；在进氧壳体6的前端板上同轴安装有进柴油燃料壳体11，进柴油燃料壳体11向后密封插入进氧壳体6，进柴油燃料壳体11的后端与进氧壳体6的后端之间间隙通过封头12密封，进柴油燃料壳体11、进氧壳体6及封头12共同形成相对独立的纯氧助燃通道13，在进柴油燃料壳体11的前端侧壁上设置有与纯氧助燃通道13相连通的纯氧进口14，在封头12上沿其周向均匀设置有若干与纯氧助燃通道13相连通的纯氧喷孔15；在进柴油燃料壳体11的前端板上同轴安装有柴油枪16，柴油枪16向后插入进柴油燃料壳体11且柴油枪喷头端161向后伸出进柴油燃料壳体11；所述柴油枪16布置于燃烧器壳体1的中心，柴油枪为系统启动初始阶段提供补燃燃料；所述纯氧助燃通道13用于为系统提供助燃氧气，所述水冷通道8布置于高温低热值废气燃料通道3与纯氧助燃通道13之间，水冷通道8可以对纯氧助燃通道13及柴油枪16进行冷却，保证纯氧助燃通道13的安全，提高了设备的使用稳定性与使用安全性；
在本实施例中，在水冷通道8内设置有若干隔板17，隔板17将水冷通道8内部分隔成蛇形流道，冷却水进口9为蛇形流道的入口，冷却水出口10为蛇形流道的出口，这样可以延长冷却水在水冷通道8内的停留时间，提高水冷效果；
在本实施例中，在燃烧器壳体1的外壁设置有第一安装法兰18，燃烧器壳体1通过第一安装法兰181可拆卸地安装于燃烧室19炉墙；在水冷壳体2的外壁设置有第二安装法兰182，水冷壳体2通过第二安装法兰182可拆卸地安装于燃烧器壳体1的前端板；在进氧壳体6的外壁安装有第三安装法兰183，进氧壳体6通过第三安装法兰183可拆卸地安装于水冷壳体2的前端板；在进柴油燃料壳体11的外壁安装有第四安装法兰184，进柴油燃料壳体11通过第四安装法兰184可拆卸地安装于进氧壳体6的进端板，这样可以更方便对燃烧器壳体、水冷壳体、进氧壳体及进柴油燃料壳体进行拆卸与维护保养；
如图3、图4所示，多燃料纯氧燃烧系统，包括：燃烧室19，在燃烧室19上安装有多燃料纯氧燃烧器，在燃烧室19上还设置有点火系统及火焰检测系统；所述点火系统由点火枪20及点火枪推进系统21组成；工作时，点火枪推进系统21把点火枪20往燃烧室19深度方向推进200-300mm，点火枪20再点火以形成点火火焰；停止工作时，点火枪推进系统21自动带动点火枪20复位到初始位置，避免了点火枪头部被高温持续灼烧，延长了点火枪的使用寿命；所述火焰检测系统由安装于万向安装接头22的火焰检测器23组成，这样火焰检测器可以进行多角度调整，从而对不同的火焰区域进行火焰检测；
本实用新型的工作原理如下：
在多燃料纯氧燃烧系统的启动阶段，点火枪推进系统21先把点火枪20往燃烧室19深度方向推进200-300mm，点火枪点火2s后，柴油枪16将柴油燃料通过其喷头端161喷入燃烧室19，同时纯氧从纯氧进口14进入纯氧助燃通道13、再从纯氧喷孔15喷入燃烧室19，使柴油燃料与纯氧进行燃烧；在启动阶段，柴油燃料为启动阶段提供补燃，使得燃烧室19内的温度达到高温低热值废气燃料能维持燃烧的温度；
待燃烧室19内的温度达到高温低热值废气燃料能维持燃烧的温度时，停止柴油枪16继续向燃烧室19内喷入柴油燃料；同时保持向燃烧室19内喷入纯氧；然后将高温低热值废气燃料从高温低热值废气燃料进口5通入高温低热值废气燃料通道3，再经旋流叶片4形成旋流气流进入燃烧室19，进入燃烧室19的高温低热值废气燃料会与纯氧进行燃烧；在燃烧过程中，当高温低热值废气燃料供给不足时，可以再次启动柴油枪16，通过柴油枪16向燃烧室19内喷入柴油燃料进行补燃，维持系统的稳定燃烧；
并且在整个燃烧阶段，冷却水会不断地从冷却水进口9通入水冷通道8，冷却水流经整个水冷通道8后再从冷却水出口10排出，流经有冷却水的水冷通道8可以对纯氧助燃通道13及柴油枪16进行冷却，保证纯氧助燃通道13的安全，提高了设备的使用稳定性与使用安全性。
本实用新型的优点是：（1）利用纯氧助燃来降低高温低热值废气燃料的点火温度和点火能量，且使燃烧火焰变短，提高燃烧强度，获得较好的热传导；（2）只有纯氧与高温低热值废气燃料起作用，由于没有N2带走大部分热量，从而提高了燃烧产物的温度，有利于燃烧反应完全，减少烟气量80%以上并可降低40%左右的燃料成本；（3）结构简单，能实现高温低热值废气燃料的稳定燃烧，燃烧效率高，并且有效降低燃烧过程中NOX的产生。
以上所述仅是本实用新型的较佳实施例，并非是对本实用新型作任何其他形式的限制，而依据本实用新型的技术实质所作的任何修改或等同变化，仍属于本实用新型要求保护的范围。
Claims (6)
1.多燃料纯氧燃烧器，其特征在于：包括前端封闭且后端敞口的燃烧器壳体，在燃烧器壳体的前端板上同轴安装有水冷壳体，水冷壳体向后密封插入燃烧器壳体，水冷壳体和燃烧器壳体之间形成后通道口敞口的高温低热值废气燃料通道，在高温低热值废气燃料通道的后通道口设置有旋流叶片，在燃烧器壳体的前端侧壁设置有与高温低热值废气燃料通道相连通的高温低热值废气燃料进口；在水冷壳体的前端板上同轴安装有进氧壳体，进氧壳体向后密封插入水冷壳体，水冷壳体的后端与进氧壳体的后端之间间隙通过封板密封，水冷壳体、进氧壳体及封板共同形成相对独立的水冷通道，在水冷壳体的前端侧壁设置有与水冷通道相连通的冷却水进口及冷却水出口；在进氧壳体的前端板上同轴安装有进柴油燃料壳体，进柴油燃料壳体向后密封插入进氧壳体，进柴油燃料壳体的后端与进氧壳体的后端之间间隙通过封头密封，进柴油燃料壳体、进氧壳体及封头共同形成相对独立的纯氧助燃通道，在进柴油燃料壳体的前端侧壁上设置有与纯氧助燃通道相连通的纯氧进口，在封头上沿其周向均匀设置有若干与纯氧助燃通道相连通的纯氧喷孔；在进柴油燃料壳体的前端板上同轴安装有柴油枪，柴油枪向后插入进柴油燃料壳体且其喷头端向后伸出进柴油燃料壳体。
2.根据权利要求1所述的多燃料纯氧燃烧器，其特征在于：在水冷通道内设置有若干隔板，隔板将水冷通道内部分隔成蛇形流道，冷却水进口为蛇形流道的入口，冷却水出口为蛇形流道的出口。
3.根据权利要求1所述的多燃料纯氧燃烧器，其特征在于：在燃烧器壳体的外壁设置有第一安装法兰，燃烧器壳体通过第一安装法兰可拆卸地安装于燃烧室炉墙；在水冷壳体的外壁设置有第二安装法兰，水冷壳体通过第二安装法兰可拆卸地安装于燃烧器壳体的前端板；在进氧壳体的外壁安装有第三安装法兰，进氧壳体通过第三安装法兰可拆卸地安装于水冷壳体的前端板；在进柴油燃料壳体的外壁安装有第四安装法兰，进柴油燃料壳体通过第四安装法兰可拆卸地安装于进氧壳体的进端板。
4.多燃料纯氧燃烧系统，其特征在于：燃烧室，在燃烧室上安装有多燃料纯氧燃烧器，所述多燃料纯氧燃烧器为权利要求1至3中任一权利要求所述的多燃料纯氧燃烧器，在燃烧室上还设置有点火系统及火焰检测系统。
5.根据权利要求4所述的多燃料纯氧燃烧系统，其特征在于：点火系统由点火枪及点火枪推进系统组成。
6.根据权利要求4所述的多燃料纯氧燃烧系统，其特征在于：火焰检测系统由安装于万向安装接头的火焰检测器组成。
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