CN2426568Y - 锅炉油气三旋流燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种锅炉油气三旋流燃烧器,其主要结构由燃油喷嘴、燃气喷嘴、透屏、燃油管道、蒸汽管道和气体管道等零件组成。该燃烧器能使进入炉内的燃料与雾化介质发生三次旋转流动,使得空气中的氧气与燃料充分混合后处于最佳的混合状态,其具有雾化效果好、燃料燃烧完全、零件少、装拆和更换方便等特点。该燃烧器不仅可用于电力、石油、化工等方面的锅炉,而且可用于冶金、制陶、铸锻、采暖等窑炉。

Description

锅炉油气三旋流燃烧器

本实用新型涉及一种可燃油、气的锅炉燃烧器，尤其是一种锅炉油气三旋流燃烧器。

国内外锅炉用的燃烧器各式各样，品种繁多，其突出的共同特点是结构复杂，价格昂贵。在诸多的燃烧器品种中，历史最悠久的是压力式雾化燃烧器，相继出现的是用压缩空气做雾化介质的燃烧器，其改变了传统的用压力作为动力将液体通过喷咀小孔和雾化片形成雾状向炉膛喷射的方式，而是利用压缩空气的力量，作用于液体燃料产生雾化向炉膛喷射。具体方法通常是压缩空气与液体燃料在喷咀内混合，再喷射出去，又遇到空气混合即所谓一次风、二次风与燃料混合，实现再次雾化，这就是众所周知的液体在运动过程中失去稳定、凝聚，而分离、破碎成液体微粒，实现雾化。显然，液体燃料雾化成微粒越小越易于燃烧。从而在研究实践中出现在固体燃料中掺水或将油掺水成乳化燃料在锅炉内燃烧。内燃机方面亦有油掺水的经历，到后来产生了在燃烧器内通蒸气，与燃料混合，蒸汽放热，降温，液体燃料吸热升温、稀释、粘度下降，用蒸汽能量作动力雾化，通过喷咀小孔喷射入炉膛，在炉膛高温区内，油汽混合的雾粒有油包水或水包油的现象，到高温区内爆炸成更小的雾粒燃烧，其效果有了新的进展，如此设计的燃烧器在国内已非常常见了。

本实用新型的目的在于提供一种锅炉油气三旋流燃烧器，该燃烧器腔体内所产生的三次导向旋转气流使雾化粒度更细，当燃料的雾粒与空气混合、旋转后，燃料雾粒就有更多的机会与氧气相遇、化合燃烧，从而达到雾化、燃烧完全的效果。

本实用新型的目的是这样实现的：一种锅炉油气三旋流燃烧器，包括带有燃油接头、雾化介质接头、燃气接头的燃烧器本体，其中所述的燃烧器本体在燃气接头的一侧与燃烧器本体的蒸气管之间设有一雾化接头，在所述燃油接头沿燃烧器本体内腔的延伸段设有一根油管，在所述燃烧器本体内腔且相邻所述油管的一侧设有一透屏，在邻近透屏的上方一侧分别设有燃油喷咀、可燃烧气体喷咀。当燃烧器本体进入工作状态时由于设置在腔体内的燃油喷咀、燃气喷咀和透屏其流经各自通道的燃料将产生三次旋转流动，因而使得燃料与腔体内的空气混合均匀，所产生的雾化气体能得以充分地燃烧。

较之传统的燃油、燃气或油、气混合燃烧的锅炉燃烧器，本实用新型涉及的燃烧器所具有的技术进步是显而易见的：

一、该锅炉油气三旋流燃烧器造成送入炉内燃烧的燃料产生三次旋转流动，流动有规律、旋转性强、雾化好，与空气混合均匀，燃烧完全；

二、能适用油气混烧或者油、气单独燃烧，而燃烧器无需任何改动；

三、该锅炉油气三旋流燃烧器由燃油喳咀、燃气喳咀、透屏等几个重要部件组成，它们的技术性能优越，其生产用料品种、加工工位以及工时等都能减小到最少限度，具有成本低、使用性能可靠、装拆更换简便、节能环保等优点；

四、由于该燃烧器的喷咀可多次更换使用以解决喷咀接近炉内高温区而容易烧损的问题，而且该喷咀可按生产需求调节到各种工作状态工作；

五、在该燃烧器中使用渣油燃料时，只需将燃料预热高90℃左右即可进行冷炉点火，且喷咀不堵塞、不结焦、不脱火，燃烧正常；

六、在使用该燃烧器时可选用的燃料品种多，诸如柴油、重油、焦油、天然气、发生炉煤气、焦炉煤气、液化石油气、混合煤气等皆可选用。

下面结合附图和实施例再详述本实用新型涉及的锅炉油气三旋流燃烧器。

图1是锅炉油气三旋流燃烧器的整体结构示意图；

图1a是关于图1的燃烧器腔体内部动态工作原理图；

图2是关于图1的燃气喳咀的局部剖视图；

图2a是关于图2的腔体内部动态工作原理图；

图3是关于图1中燃油喳咀的局部剖视图；

图3a是关于图3的腔体内部动态工作原理图；

图4是关于图1中透屏的局部剖视图；

图4a是关于图4的腔体内部动态工作原理图。

图中：1-燃气喷咀，2-燃油喷咀，3-透屏，4-油管，5-蒸气管，6-雾化接头，7-燃烧器本体，701-燃油接头，702-雾化介质接头，703-燃气接头。

由图1、2、3和图4所示，本实用新型涉及一种锅炉油气三旋流燃烧器，包括带有燃油接头701、雾化介质接头702、燃气接头703的燃烧器本体7，其特征是所述的燃烧器本体7在燃气接头703的一侧与燃烧器本体7的蒸气管5之间设有一雾化接头6，在所述燃油接头701沿燃烧器本体7内腔的延伸段设有一根油管4，在所述燃烧器本体7内腔且相邻所述油管4的一侧设有一透屏3，在邻近透屏3的上方一侧分别设有燃油喷咀2、燃气喷咀1。所述的透屏3其流体导向通道的中线与所述燃烧器本体7的轴向中心线垂直面之间构成一夹角θ，其角度为10°-80°。所述的燃气喷咀1其流体导向通道中线与所述燃烧器本体7的轴向中心线垂直面之间构成一夹角φ，其角度为10°-80°。所述的燃油喷咀2其流体导向通道中心线与所述燃烧器本体7的轴向中心线垂直面之间的构成一夹角θ，其角度为10°-80°。所述的透屏3具有一由三段通道构成的燃油通道，其第一段道为收敛形状段，且边线与所述燃烧器本体7的中心线构成一夹角θ，其角度为10°-70°；其第二段道为等通道段，且边线与所述燃烧器本体7的中心线平行；其第三段道为发散段，且边线与所述燃烧器本体的7中心线构成一夹角δ，其角度为10°-80°。所述的燃气喷咀1其喷咀朝所述燃烧器本体7的体内方向的端面呈梯形或半椭圆形。所述的燃油喷咀2其喷咀朝所述燃烧器本体7的体内端面呈梯形或半椭圆形。从整体布局看，本燃烧器的结构简单且具有节能、环保特点。油管、气管和蒸汽管通常采用无缝钢管制作，对化工等炉内燃烧腐蚀性气体的特殊情况，则可采用防腐材料制作。管道间的连接可采用罗纹或焊接等方式。本燃烧器的透屏3，由燃油通过产生射流作用，并由蒸汽通道产生燃油射流、增速、升温、混合、旋转。从结构上看，透屏3与油管通道一端压紧，并与喷油咀螺纹连接。燃油喷咀2的作用是使燃油射流与旋转的蒸汽雾化介质混合，并经燃油喷咀导向通道喷出，也就是在通过喷咀导向通道时混合了的油与气流再度产生旋转流动，然后喷射到炉膛中燃烧。燃油喷咀2与蒸汽管道5用螺纹连接。燃油喷咀1是使可燃气体与空气混合通过喷咀导向通道产生旋转，即本燃烧器产生的第三次旋转气流，喷射入炉膛燃烧。燃气喷咀1与气体管道螺纹连接。透屏3的蒸汽导向通道、油喷咀2的导向通道和油喷咀2的导向通道，它们无论为圆柱、非圆柱叶栅形状或叶栅形状都具有使通过的流体产生导向旋转的功能。通道中有一条与其个对应边等距的中线，相对于燃烧器的中心线左斜或右斜一定的角度。这样使透屏3、燃油喷咀2、燃气喷咀1的旋转流体导向通道的中线分别在三维空间彼此有一定距离，在空中相互交错且不相交。由此，说明了三次旋转流体导向通道的中线与燃烧器的轴向中心线垂直面有一个夹角，分别是φ、ψ、θ。

本燃烧器中透屏射流通道的形状有渐缩、等宽和渐扩形状，所以在渐缩通道段的边线与其中心线成一夹角γ，等宽通道段的边线与其中心线平行，渐扩道段的边线与其中心线成一夹角δ。另外，燃气、燃油和蒸汽管道通常用无缝钢管制作，并用焊接或螺纹方式连接；上述三者也可以用精密铸造为同一零件。并且本燃烧器可作为只烧燃油的燃烧器，即：将可燃气体接头接上空气软管，使气流通过喷咀向炉内供给旋转的空气，有助于完全燃烧。并且本燃烧器可作为只烧燃气的燃烧器，只要将蒸汽管接头与油管接头改为与空气软管连接，空气通过燃油喷咀，产生旋转空气流入炉内；或者将油管接头连接可燃气体软管，蒸汽管接头与空气软管连接，使空气与可燃气体经过透屏，气流旋转混合，再由燃油喷咀导向旋转喷射入炉，这样的燃烧效果也很好。本燃烧器是锅炉油气三旋流燃烧器，其燃油喷咀2、燃气喷咀1和透屏3的流体导向通道为圆柱、非圆柱叶栅形状或叶栅形状，即围绕一个总的发明构思，其形状构造的设计可以是多种方案；上述三种情况都具有流体通过而产生旋转的功能，通道中都有一条与其对应边等距的中线，其相对于燃烧器的中心线左斜或右斜一定的角度，角度的大小有设计者具体计算。这样使透屏3、燃油喷咀2、燃气喷咀1的旋转流体导向通道的中线分别在三维空间彼此有一定距离，在空中相互交错且不相交。由此，说明了三次旋转流体导向通道的中线与燃烧器的轴向中心线垂直面有一个夹角，分别是，如附图所示，这些角度的范围为φ=10°-80°；ψ=10°-80°；θ=10°-80°。上述透屏3中的燃油通道是根据射流原理设计的，流体经过通道达到产生射流的目的。该燃油通道的第一段为流体进入渐缩通道状态，其边线与中心线成夹角γ=10°-70°；第二段为等宽状态，其通道截面积相等；第三段为渐扩状态，其边线与中心线成夹角δ=10°-80°。

综上所述，本燃烧器可设计成低压或高压喷咀，适用与各种工作情况；既可用作油、气混烧，又可用作油或气单一燃料的燃烧器，而燃烧器本身的结构无需改变；适用的炉型包括各种工业锅炉以及窑和需要加热的设施。

Claims (7)

1、一种锅炉油气三旋流燃烧器，包括带有燃油接头(701)、雾化介质接头(702)、燃气接头(703)的燃烧器本体(7)，其特征是所述的燃烧器本体(7)在燃气接头(703)的一侧与燃烧器本体(7)的蒸气管(5)之间设有一雾化接头(6)，在所述燃油接头(701)沿燃烧器本体(7)内腔的延伸段设有一根油管(4)，在所述燃烧器本体(7)内腔且相邻所述油管(4)的一侧设有一透屏(3)，在邻近透屏(3)的上方一侧分别设有燃油喷咀(2)、燃气喷咀(1)。

2、根据权利要求1所述的锅炉油气三旋流燃烧器，其特征是所述的透屏(3)其流体导向通道的中线与所述燃烧器本体(7)的轴向中心线垂直面之间构成一夹角θ，其角度为10°-80°。

3、根据权利要求1所述的锅炉油气三旋流燃烧器，其特征是所述的燃气喷咀(1)其流体导向通道中线与所述燃烧器本体(7)的轴向中心线垂直面之间构成一夹角φ，其角度为10°-80°。

4、根据权利要求1所述的锅炉油气三旋流燃烧器，其特征是所述的燃油喷咀(2)其流体导向通道中心线与所述燃烧器本体(7)的轴向中心线垂直面之间构成一夹角ψ，其角度为10°-80°。

5、根据权利要求2所述的锅炉油气三旋流燃烧器，其特征是所述的透屏(3)具有一由三段通道构成的燃油通道，其中，第一段道为收敛形状段，且边线与所述燃烧器本体(7)的中心线构成一夹角γ，其角度为10°-70°；第二段道为等通道段，且边线与所述燃烧器本体(7)的中心线平行；第三段道为发散段，且边线与所述燃烧器本体(7)的中心线构成一夹角δ，其角度为10°-80°。

6、根据权利要求3所述的锅炉油气三旋流燃烧器，其特征是所述的燃气喷咀(1)其喷咀朝所述燃烧器本体(7)的体内方向的端面呈梯形或半椭圆形。

7、根据权利要求4所述的锅炉油气三旋流燃烧器，其特征是所述的燃油喷咀(2)其喷咀朝所述燃烧器本体(7)的体内方向的端面呈梯形或半椭圆形。

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