CN2316559Y

CN2316559Y - 辐式射流油气混烧燃烧器

Info

Publication number: CN2316559Y
Application number: CN 97229316
Authority: CN
Inventors: 魏永平; 周连元; 陈湘
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1997-10-08
Filing date: 1997-10-08
Publication date: 1999-04-28
Anticipated expiration: 2007-10-08

Abstract

一种辐式射流油气混烧燃烧器,它由风室、配风器、喷雾式油嘴、辐式射流气嘴等组成。两种不同结构的雾化器,对燃油进行充分旋流雾化。环孔状、蜂窝状辐式射流气嘴,使油气混烧火焰充实、饱满,燃烧稳定。由旋流风、根部风和轴向风组成的复合配风方式,保证了燃烧的完全,克服了结焦、积灰和零件过热,延长了使用寿命。本实用新型为工业锅炉的燃烧装置,具有烧气、烧油、油气混烧多种功能,稍做改进,也适用于各种工业炉窑。

Description

辐式射流油气混烧燃烧器

本实用新型涉及工业锅炉用油气混烧燃烧器。

现有工业锅炉用油气混烧燃烧器，有分体式和共体式两种基本类型。分体型，即多喷口型，是把天然气喷枪均布于油喷枪的外围或置于其侧的一种喷射混烧形式。这种形式由于受锅炉及其燃烧设备结构尺寸的限制，难以实现理想的混烧效果。同时，多枪体的混烧设备给安装、使用、调整和维护带来诸多的不便。共体型，即中心火焰型，油的雾化器安装在燃烧器的中心，油和气同心轴向喷射。由于其结构不够理想和传统配风方式的局限，油气混烧时，或因火焰细长延误了主燃区的正常燃烧，或是火焰在靠近油嘴的根部燃烧，将油嘴很快烧毁，这是影响油气混烧达到实用化程度的一大障碍。

本实用新型的目的，在于提供一种改进了的油气混烧燃烧器，它以中心喷雾式油嘴和蜂窝状辐式射流气嘴为特征，以复合配风方式代替传统旋流配风力式，来满足工业锅炉上实现油气混烧的特殊需要，稍做改进也适用于其它工业炉窑。

本实用新型燃烧器，能单烧一种燃料，也能两种燃料同时混烧。天然气、油田气、炼厂气和煤气均可做为适用的燃料；轻油、重油、原油和渣油都能得到充分的燃烧。而油、气两种燃料的同时混烧则是本实用新型的专长。上述不同状况的燃烧，都是在同一燃烧器上由同一枪体实现的。

本实用新型燃烧器由进风管(1)、风室(2)、安装盘(3)、喷枪(4)、配风器(5)、喷雾式油嘴(6)、辐式射流气嘴(7)等组成。

油嘴的雾化器安装在喷枪前端中心壳体(8)和油嘴衬套(9)之间，靠衬套与壳体的螺纹连接压紧雾化器零件，以保证平面密封。雾化器有两种原理相似、零件各异的旋流结构：一种如图2所示，由分油盘(10)和端面自带旋流槽的A型喷口(11)组成。另一种如图3所示，由锥形弹簧(12)、旋流锥(13)、锥形座(14)和B型喷口(15)组成。自壳体中心孔来的燃油，在雾化器内进行旋流雾化，保证了燃油稳定而充分的燃烧。根据不同的油量需要，可以选用不同口径和尺寸的零件，也可以采用不同的雾化器结构，这就增大了油量比例调节裕度。

本实用新型燃气喷嘴，为辐式射流喷嘴，环抱于油嘴的外围。辐式射流喷嘴形式有两种，下面举例说明。

例一：如图2所示，沿壳体外套(16)的圆周，钻一排均布小孔，小孔与壳体轴线夹角为30°～45°，中心壳体(8)和油嘴衬套(9)的内端加工成与小孔中心线角度相同的型面，这样就形成了连续的环孔状辐式射流喷嘴。

例二：如图3所示，在壳体外套(16)与油嘴衬套(9)之间，加入一带有扩张角的梳状环(17)，梳状环的缝隙(18)与油嘴衬套(9)，壳体外套(16)之间，就形成了蜂窝状辐式射流喷嘴。

天燃气从中心壳体(8)和壳体外套(16)之间的环形通道引来，扩压后经由上述辐式射流喷嘴喷出。由于射流的速度较大，加之流体成束状喷出，增加了气体的喷射距离，使火焰远离油嘴根部燃烧，避免了油嘴过热而损坏。同时，由于天燃气射流带有一定扩张角，油气非同心轴向喷射，则保证了天然气与燃油的混烧区域，多集中于主燃区内，使火焰在炉膛内饱满、充实。

本实用新型燃烧器如图1所示，在配风方式上做了较大改进。由进风管(1)进入风室(2)的直流风，在风室末端由配风器(5)进行配风。配风器为带外环的圆柱形叶轮，上面装有一定扭角的叶片，通过叶片间的有效面积占整个配风面积的50％。气流通过叶片后产生旋流风，旋流风在喷嘴前产生一个稳定的中心回流区，起到稳焰的作用。同时可以加强风口出口处的气流扰动，以利于早期混合。在配风器的根部留有间隙e，由此形成的根部风有效地防止了喷嘴的回火、过热和结焦。形成根部风的结构如下：在配风器(5)的中心安装座(19)周围钻有一圈均布小孔(如图5所示)，或开有四道均布月牙槽(如图6所示)，这些小孔或月牙槽占总配风面积的5％。在配风器(5)外环与风室(2)的内壁间留有环隙h，其环形面积占整个配风面积的45％，由此流过的轴向风用以保持后期较强烈的混合，使火焰尾部有足够的氧气，以利于未完全燃烧的气体和炭黑得到更加充分的补充燃烧。同时，这种配风方式使配风器和喷嘴得到必要的冷却，降低了材料温度，提高了燃烧器的使用寿命。

附图说明

图1为燃烧器结构示意图。(1)进风管，(2)风室，(3)安装盘，(4)喷枪，(5)配风器，(6)喷雾式油嘴，(7)辐式射流气嘴。

图2为喷嘴结构示图。(8)中心壳体，(9)油嘴衬套，(10)分油盘，(11)A型喷口，(16)壳体外套。

图3为喷嘴结构示图。(8)中心壳体，(9)油嘴衬套，(12)锥形弹簧，(13)旋流锥，(14)锥形座，(15)B型喷口，(16)壳体外套，(17)梳状环。

图4为A-A剖视图。(9)油嘴衬套，(16)壳体外套，(18)梳状环缝隙。

图5为根部钻有一圈小孔的配风器示图。(5)配风器，(19)安装座。

图6为根部开有月牙槽的配风器示图。(5)配风器，(19)安装座。

实施例：

用普通钢板制成进风管(1)、风室(2)、安装盘(3)，用不锈钢板制成配风器(5)，按图1组合成一个整体。用无缝钢管制成喷枪(4)，将油嘴和气嘴零件装配成套，喷枪通过风室装入配风器安装座内，便成为燃烧器。

本燃烧器通过安装盘(3)，装用于2吨热水锅炉试烧。该锅炉用于油田泵站的原油加温和工作间冬季取暖。所用油料为落地油，其沥青质和胶质含量高达35.83％，因而使用其它燃烧器结焦严重，清焦周期极短。所用天然气为油田伴生气，因其压力较低，又含有大量的C2以上的烷烃，沸点高，易液化，用来做为燃料，积灰严重，经常堵塞烟管。使用本燃烧器，油温90～110℃，供油压力0.5～1.0MPa，无然气压力0.02～0.07MPa，供水温度95℃，回水温度70℃，供热负荷85-100％。点火时间小于30秒，瞬时发烟不超过40秒。单独烧油，火焰纯净，燃烧稳定，无雪花，无积灰。油气混烧，火焰饱满、充实，燃烧速度快、强度高。测得的满负荷热效率为88％，燃烧器的燃烧效率为99％。测得的环境指标：向大气排放的烟尘浓度为29.83mg/h，林格曼黑度为0级。

Claims

1．一种用于工业锅炉的辐式射流油气混烧燃烧器，由进风管(1)、风室(2)、安装盘(3)、喷枪(4)、配风器(5)、喷雾式油嘴(6)、辐式射流气嘴(7)等组成，其特征在于油嘴的雾化器有两种原理相似，零件各异的旋流结构：一种由分油盘(10)、A型喷口(11)组成；另一种由锥形弹簧(12)、旋流锥(13)、锥形座(14)和B型喷口(15)组成。

2．根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于辐式射流气嘴有环孔状和蜂窝状两种结构形式，环孔状气嘴由中心壳体(8)、油嘴衬套(9)、壳体外套(16)和梳状环(17)组成。

3．根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于环孔状气嘴沿壳体外套(16)圆周，钻有一排均布小孔，小孔与壳体轴线央角为30°～45°，中心壳体(8)和油嘴衬套(9)的内端加工成与小孔中心线角度相同的型面。

4．根据权利要求2、3所述的燃烧器，其特征在于蜂窝状气嘴在壳体外套(16)与油嘴衬套(9)之间，加入一带有扩张角的梳状环(17)，从而形成了蜂窝状辐式射流结构。

5．根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于配风器(6)为一圆柱形叶轮，它由不锈钢板制成，上面安装带有一定扭角的叶片，通过叶片间的有效面积，占整个配风面积的50％。

6．根据权利要求5所述的燃烧器，其特征在于配风器(5)在其中心安装座(19)周围钻有一圈均布小孔，或开有四道均布月牙槽，这些小孔或月牙槽占总配风面积的5％。

7．根据权利要求1、5、6所述的燃烧器，其特征在于配风器(5)外环与风室(2)内壁间留环隙h，其环状面积占全部配风面积的45％。