CN2252938Y - 具有共振雾化火嘴的预热助燃式燃烧器 - Google Patents

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Abstract

一种新型的具有共振雾化火嘴的预热助燃式燃烧器，它是属于对以液体为燃烧介质的燃烧器的所进行的结构改造，它主要是由共振雾化火嘴、预热助燃器等构成，该燃烧器通过采用共振雾化火嘴和预热助燃器，使得烟气的热量得以充分的应用，其经过共振雾化的燃烧介质与预热过的空气可以更加充分的燃烧，达到最好的燃烧效果。

Description

具有共振雾化火嘴的预热助燃式燃烧器
本实用新型涉及一种新型的具有共振雾化火嘴的预热助燃式燃烧器，它是属于对以液体为燃烧介质的燃烧器的所进行的结构改造，它主要是由共振雾化火嘴、预热助燃器等构成，该燃烧器通过采用共振雾化火嘴和预热助燃器，使得烟气的热量得以充分的利用，其经过共振雾化的燃烧介质与预热过的空气可以更加充分的燃烧，达到最好的燃烧效果。
在石油化工汽液中，燃烧器是加热炉中的关键部件，它对提高加热炉的热效率、降低污染起着很重要的作用。现有的加热炉的燃烧器，其雾化蒸汽用量大、雾化效果差、NOx和噪音污染大，其空气预热需要昂贵的投资，且预热的温度有限(不高于300℃)。特别是燃烧重油、渣油时，上述问题则更为突出。现有燃烧器有机械雾化、蒸汽(空气)雾化两种，蒸汽(空气)雾化又分为内混式两种雾化。例如，机械转杯式火嘴、二级外混式火嘴、二级内混式火嘴、Y型火嘴等。近几年来，随燃料逐渐劣质化，对节能和环保的要求越来越高，原有的燃烧器已不能适应这种新的要求。针对新的要求，利用新的重油雾化燃烧理论和降低NOx和噪音的基本原理，设计出一种能够雾化效果好、燃烧完全、NOx和噪音低、并能充分利用烟气热量来进行预热的高效燃烧器，一直是广大科研工作者所探索的。
本实用新型的目的就在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种新型的具有共振雾化火嘴的预热助燃式燃烧器，它既可充分利用新型火嘴的特点使燃油充分雾化，又可充分利用烟气自身使得空气充分预热，从而使燃油燃烧的更加完全，提高了加热炉的热效率。这种新型的具有共振雾化火嘴的预热助燃式燃烧器，主要是由共振雾化火嘴、预热助燃器等构成，它的主要技术特征是共振雾化火嘴设置在预热助燃器的中间，并使火嘴的轴线与预热助燃器在同一轴线上。
附图1即为本实用新型的结构示意图。
附图2即为本实用新型的共振雾化火嘴的结构示意图。
附图的图面说明如下：
1---共振雾化火嘴    2---预热助燃器    3---烟气循环外套
4---空气预热内套    5---空气入口      6---热空气出口
7---热空气出口      8---燃油入口      9---油气混合室
10---燃油出口       11---共振雾化腔   12---拉尔阀喷管
为了更好的实现本实用新型的上述目的，本实用新型的设计者是将共振雾化火嘴(1)设计成是由拉尔阀喷管(12)、油气混合室(9)及共振雾化腔(11)依次串联而成的结构，其蒸汽入口就是拉尔阀喷管(12)的进口，燃油入口(8)则设置在拉尔阀喷管(12)的出口管壁上，其燃油出口(10)则设置在油气混合室(9)与共振雾化腔(11)的连接处；对预热助燃器(2)则设计成是由烟气循环外套(3)和空气预热内套(4)组成，其具体构成是将空气预热内套(4)设置在烟气循环外套(3)的内部，并使其环空部分构成烟气循环通道，空气预热内套(4)的空气入口(5)则穿出烟气循环外套(3)设置在其外部，空气预热内套(4)的中部为内空式的环空体，在环空体的内壁上开设有空气出口(6)和空气出口(7)，共振雾化火嘴(1)则设置在环空体的内部，并与其在同一轴线上。
下面将结合附图和实施例来详叙本实用新型的结构特点。
在实际设计和制造中，本实用新型的设计者是在拉尔阀的出口处连接一段同直径的圆管构成蒸汽、燃油混合室，并在该圆管的顶端设置有共振雾化腔，其燃油的出口就开设在顶端处，从而实现具有共振雾化效果的高效火嘴；在预热助燃器的设计中，是将预热空气的内空式的预热内套设置在烟气的循环外套中，其空气入口则穿出外套设置在外部；内套与外套形成环空状，构成烟气循环的通道。然后，将燃烧器的整体固定在加热炉的炉壁即可。这样，利用少量蒸汽通过拉尔阀喷管达到超音速和侧用极低速吸入的燃油在油气混合室内拉膜雾化，此时高速蒸汽携带油雾部分进入共振雾化腔，产生声共振，再次实现雾化，同时混合后的燃油脉冲喷出，实现脉冲燃烧；部分雾化油气通过小孔喷出时，由于蒸汽速度快，油滴速度低，超过了液滴破碎的临界韦伯数，从而第三次雾化，并降低了噪音；喷出的油气是旋转高速地喷出，形成很强的抽吸力，与烟气、空气能很好地接触，实现充分预热和燃烧；预热助燃器中的烟气循环通道可使部分高温烟气在火嘴高速喷出的油气所形成的负压下循环到预热助燃器的底部，充分预热油气和空气，甚至使油气燃烧而减少NOx的生成；另外，预热助燃器中的空气是沿切线进入(和火嘴旋转的方向相反)，提高了油雾和氧气的混合程度，减少了空气的过剩系数，提高了燃料的燃烧质量。
通过使用本实用新型，可实现以下几个优点：①.雾化蒸汽用量少，低于常规设计用量的30％；②.多次雾化，雾化效果好，与同类火嘴相比，雾化效果明显提高；③.实现脉冲燃烧，大大提高燃烧效率，同时由于油雾是旋转喷出、空气切线反向进入，也提高了燃烧效率；④.降低噪音，减少NOx污染物的生成；⑤.利用高速蒸汽雾化，使得重油可良好地雾化，同时也适用于各种燃油；⑥.操作弹性较大；⑦.制造简单，安装方便，其投资远远低于带空气预热的燃烧器。

Claims (2)

1.具有共振雾化火嘴的预热助燃式燃烧器，它是由共振雾化火嘴(1)、预热助燃器(2)构成，其特征在于共振雾化火嘴(1)设置在预热助燃器(2)的中间，并使共振雾化火嘴(1)的轴线与预热助燃器(2)设置在同一轴线上。
2.根据根据权利要求1所述的具有共振雾化火嘴的预热助燃式燃烧器，其特征在于共振雾化火嘴(1)是由拉尔阀喷管(12)、油气混合室(9)及共振雾化腔(11)依次串联而成，蒸汽入口设置在拉尔阀喷管(12)的进口处，燃油入口(8)设置在拉尔阀喷管(12)的出口管壁上，燃油出口(10)则设置在油气混合室(9)与共振雾化腔(11)的连接壁上；预热助燃器(2)是由烟气循环外套(3)和空气预热内套(4)组成，其构成是空预热内套(4)设置在烟气循环外套(3)的内部，并使其环空部分构成烟气循环通道，空气预热内套(4)的空气入口则穿出在烟气循环外套(3)设置在其外部，空气预热内套(4)的中部为内空式的环空体，在环空体的内壁上开设有热空气出口(6)和热空气出口(7)，共振雾化火嘴(1)则设置在环空体的内部，并与其在同一轴线上。
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