CN2648291Y - 扁平焰双燃料联合燃烧器 - Google Patents

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扁平焰双燃料联合燃烧器，包括具有空气管的筒体，筒体的前端与炉体的烧嘴砖相连，在筒体的轴线上设有高压燃气喷枪或燃油枪，其后端设有一高压燃气或燃油输入口，其前端是高压燃气或燃油的扁平焰喷嘴；在燃油枪内的是高压空气/蒸汽流道，其后端设有高压空气/蒸汽入口；在高压燃气喷枪或燃油枪的外面设有低压燃气枪，其枪体为多管形，其后端为集气箱，其前部为矩形环状低压燃气喷嘴，该喷嘴的端面可以制成与低压燃气枪的轴线Z垂直的平面相互倾斜。高压燃气喷嘴或燃油喷嘴可以是矩形喷头排列孔式结构，也可以是圆形喷头排列孔式结构，也可以是圆形喷头扁缝式结构；低压燃气扁平焰喷嘴可以是矩形环状喷头缝式结构，也可以是矩形环状喷头排列孔式结构。

Description

扁平焰双燃料联合燃烧器
技术领域
本实用新型涉及一种扁平焰双燃料联合燃烧器，特别是指扁平焰高压燃气/低压燃气联合燃烧器或扁平焰燃油/低压燃气联合燃烧器，属于工业加热装置技术领域。
背景技术
工业加热装置由于使用的气体和液体燃料的成分及工作参数不同而在结构上有较大的区别，由于要适应不同工况的要求，就需要在一个加热装置内使用不同的燃料的燃油/燃气联合燃烧器。早期开发的扁平焰燃烧器都是使用高品质燃料的燃油或燃气的单燃料燃烧器，由于其燃料的成分及工作参数稳定，燃油、燃气压力适中，燃料的热值较高，燃料杂质少故对燃烧器结构设计比较容易达到要求。现行的炼油、石化行业的管式加热炉及工业炉需要使用粘度大、流动性差的渣油和重油和低品质燃气，目前常用的渣油和重油，其恩氏粘度有时高达40°～60°E(在温度80℃时)，特别是在加热温度低的情况下，由于燃料雾化不完全，较大的油雾颗粒在枪头上结焦和堵塞而影响整个燃烧器的正常使用，故难以使用现有单燃料扁平焰燃烧器；在使用低品质燃气时，由于燃气的压力低及波动大、热值低及燃气内含杂质较多，现有单燃料燃烧器亦难以满足。如今工业需同时使用燃油粘度大，水分、杂质较多和低品质的工业可燃尾气两种燃料，给扁平焰联合燃烧器设计带来困难，其难点1为使用粘度大的渣油及可燃液体燃料，则需改进液体燃料喷枪以获得良好的渣油或可燃液体燃料的雾化性能；其难点2为使用低压(其压力低至150mm水柱)低热值燃气(低热值低至3000KJ/NM3)的燃气喷枪，需保证燃气在燃烧器内良好流动及保证燃气在出口与空气混合均匀，从而保证燃烧性能，不回火、不脱火，燃烧连续；其难点3在使用低品质燃料下，保证所需扁平焰的直径和厚度；其难点4在于同时使用两种低品质的燃料并形成扁平火焰。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种扁平焰双燃料联合燃烧器；它可以将粘度大、水份多、杂质多的液体燃料与雾化介质射流互击，实现充分的气动雾化混合，使油气混合物以音速或超音速喷出形成扁平火焰；同样，它可以将工业可燃尾气以高压射流和低压射流方式，以超音速和亚音速喷出形成扁平火焰。
本实用新型的技术方案是：扁平焰双燃料联合燃烧器设有一隔热隔音筒体，在筒体的侧壁上设有空气管，在筒体的轴线上装有高压燃气喷枪或燃油枪，喷枪的前端设在一烧嘴砖的腔体内，烧嘴砖与筒体相连；其后端设有一高压燃气或燃油输入口，其前端是高压燃气或燃油的扁平焰喷嘴；燃油枪内是高压空气/蒸汽通道，通道后端设有高压空气或蒸汽入口；在高压燃气喷枪或燃油枪外面的是低压燃气喷枪，其枪体为多管形，其后段为集气箱，其前部为矩形环状低压燃气喷嘴，该喷嘴的端面可以制成与低压燃气枪轴线相垂直的平面相互倾斜一个角度。所述的高压燃气喷嘴或燃油扁平焰喷嘴可以是矩形喷头排列孔式或扁缝式结构，也可以是圆形喷头排列孔式或扁缝式结构。所述的低压燃气扁平焰喷嘴可以是矩形环状喷头扁缝式结构，也可以是矩形环状喷头排列孔式结构；在低压燃气枪的旁边设有一长明灯；在筒体的后端底板上装有一观火孔。
本实用新型的优点在于：
1、燃气和燃油可以扁平火焰方式混烧，也可以单烧。
2、可以使用粘度大的渣油、重油等低品质的燃油或使用燃气压力低、热值低、杂质多的低品质工业尾气，故适用炼油、石化行业的管式加热炉及工业炉的需要。
3、由于喷口处的油气混合物的粘度低、油雾细、动能高，因而燃烧充分，不易发生结焦和堵塞。
4、由于低压燃气采用的扁平焰喷嘴是一个矩形环状喷头，其内外侧有矩形环状助燃风射流，使低压燃气与助燃风在喷嘴出口处强烈搓挤，混合均匀，使燃烧过程迅速、完全，火焰扁平而有力，且不发散、不发飘，颜色呈明亮蓝色。
5、由于高压燃气或燃油采用的扁平焰喷嘴也是一个矩形喷头，其外侧助燃风也是矩形环状射流结构，使高压燃气或雾化后的燃油与空气混合均匀，燃烧迅速、完全、火焰扁平而有力，且不发散、不发飘、燃气颜色呈明亮兰色，燃油颜色呈明亮黄色。
附图说明：
图1  为本实用新型的结构示意图
图2  为扁平焰双燃料喷枪的结构示意图
图3  为扁平焰低压燃气喷嘴与燃烧器轴线垂直的平面成α角和β角的示意图
图4  为高压燃气喷嘴的第一实施例
图5  为图4的左视图
图6  为燃油喷嘴的第二实施例
图7  为图6的左视图
图8  为燃油喷嘴的第三实施例
图9  为图8的左视图
具体实施方案：
如图1所示：扁平焰双燃料联合燃烧器设有一隔热隔音筒体1，在其轴线上装有一高压燃气喷枪或燃油枪2，其后端设有一燃气或燃油输入口3；其前端是高压燃气或燃油喷嘴4；装在燃油枪2内是高压空气/蒸汽流道5，其后端设有高压空气/蒸汽输入口6；在高压燃气喷枪或燃油枪的外面设有低压燃气枪7，其枪体为多管形，其后端为集气箱8，其前端为扁平形低压燃气喷嘴9，其后端为低压燃气输入口10；在筒体1的侧壁上设有一空气管11，空气由空气管11进入后流入筒体1的内腔，从高压燃气喷枪或燃油枪2与低压燃气枪7之间空气通道18、低压燃气枪7与筒体1和烧嘴砖12之间的空气通道13向前喷出；在筒体1内腔的一侧设有长明灯14，其前端邻近喷嘴9；在筒体1后端的底板上装有一观火孔15。图1中虚线箭头表示燃油或高压燃气来流；实线箭头表示低压燃气来流；点划线箭头表示空气来流；双实线箭头表示长明灯燃料来流；双点划线箭头表示蒸汽或空气来流。
如图2所示：低压燃气枪7的喷嘴9为矩形环状喷头缝式结构，高压燃气喷枪或燃油枪2及其喷嘴4设在其内，在此处喷嘴4选用的是矩形喷头排列孔结构，该喷嘴4更适合使用高压燃气。高压燃气从喷嘴4中喷出，同时低压燃气从喷嘴9中喷出，其射流方向不都是平行的而有些成放射状，经内外两层空气强烈搓挤和强制混合后，在两喷嘴的出口不远处形成十分均匀的近似预混合气的扁平射流，使火焰迅速燃烧成扁平状，火焰稳定且刚劲有力，燃烧充分。在此需要说明的是，燃油和燃气可以混烧，也可以单烧；雾化介质可以使用蒸汽，也可以使用高压空气。
如图3所示：低压燃气喷嘴9在此是采用矩形环状喷头排列孔式结构，该喷嘴9的端面上沿环形设有多个小喷孔，该端面可以制成与低压燃气枪的轴线Z垂直的平面XY构成一个α角和一个β角，该角度的大小由燃烧环境和工况的需要来决定。
如图4和5所示：高压燃气喷枪或燃油枪的扁平焰喷嘴4为矩形喷头排列孔式结构，在其端面上设有一排喷孔。当燃油从燃油枪2中经喷嘴芯座16和喷嘴芯17喷入喷嘴4的混合腔中互击掺混和加速，然后以音速或超音速的射流从喷嘴4中喷出，随后在喷嘴4的外侧助燃风充分混合，获得极细的油气混合物，其粒度SMD≤30μm，由此生成扁平形火焰。对高压燃气从喷嘴4高速喷出与助燃空气充分混合，亦生成扁平火焰，此种喷嘴最适合使用高压燃气，可与低压燃气实现联合燃烧，生成较宽的扁平火焰。
如图6和7所示：高压燃气或燃油的扁平焰喷嘴4为圆形喷头排列孔式结构，即在圆形的端面上设有一排喷孔，此种喷嘴既适用于高压燃气与低压燃气实现联合燃烧，也适合于燃油与低压燃气实现联合燃烧，，均可生成扁平火焰。
如图8和9所示：高压燃气/燃油的扁平焰喷嘴4为圆形喷头扁缝式结构，即在圆形的端面上设有一条扁缝，此种喷嘴既适用于高压燃气与低压燃气实现联合燃烧，也适合于燃油与低压燃气实现联合燃烧，，均可生成扁平火焰。

Claims (8)

1、一种扁平焰双燃料联合燃烧器，设有一隔热隔音筒体，在筒体的侧壁上设有空气管，在筒体的轴线上装有气体燃料或液体燃料喷枪，喷枪的前端设在一烧嘴砖的腔体内，烧嘴砖与炉体相连；在喷枪的旁边设有一长明灯；在筒体的后端底板上装有一观火孔，其特征在于：
所述的喷枪包括一高压燃气喷枪或燃油枪(2)，其后端设有一高压燃气或燃油输入口(3)；其前端是高压燃气或燃油的扁平焰喷嘴(4)；燃油枪(2)内部是高压空气或蒸汽流道(5)，其后端设有高压空气或蒸汽入口(6)；在燃气喷枪或燃油枪的外面设有低压燃气枪(7)，其枪体为多管形，其后端为集气箱(8)，其前端为矩形环状低压燃气喷嘴(9)，该喷嘴(9)的端面可以制成与低压燃气枪(7)的轴线Z垂直的平面相互倾斜，其倾斜角为α、β范围均为0-60°。
2、按照权利要求1所述的扁平焰双燃料联合燃烧器，其特征在于：
所述的高压燃气或燃油扁平焰喷嘴(4)是矩形喷头排列孔式结构。
3、按照权利要求1所述的扁平焰双燃料联合燃烧器，其特征在于：
所述的高压燃气或燃油扁平焰喷嘴(4)是圆形喷头排列孔式结构。
4、按照权利要求1所述的扁平焰双燃料联合燃烧器，其特征在于：
所述的高压燃气或燃油扁平焰喷嘴(4)是圆形喷头扁缝式结构。
5、按照权利要求1所述的扁平焰双燃料联合燃烧器，其特征在于：
所述的低压燃气扁平焰喷嘴(9)是矩形环状喷头缝式结构。
6、按照权利要求1所述的扁平焰双燃料联合燃烧器，其特征在于：
所述的低压燃气扁平焰喷嘴(9)是矩形环状排列孔式结构。
7、按照权利要求1所述的扁平焰双燃料联合燃烧器，其特征在于：
所述高压燃气喷枪或燃油枪(2)与低压燃气喷枪(7)之间的通道(18)是矩形环状助燃风道。
8、按照权利要求1所述的扁平焰双燃料联合燃烧器，其特征在于：
所述低压燃气喷枪(7)与筒体1和烧嘴砖(12)之间的通道(13)是矩形环状助燃风道。
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