CN88203589U

CN88203589U - 分流可调式多功能油(气)燃烧器

Info

Publication number: CN88203589U
Application number: CN 88203589
Authority: CN
Inventors: 陈长庆; 王朝和; 崔立友; 代德君; 陈国璋; 曲滨安; 孙长义; 李守业; 张芝
Original assignee: Energy Saving Department Of Daqing Petroleum Administration Bureau; Harbin Boiler Combustion Equipment Factory
Current assignee: Energy Saving Department Of Daqing Petroleum Administration Bureau; Harbin Boiler Combustion Equipment Factory
Priority date: 1988-02-22
Filing date: 1988-02-22
Publication date: 1988-09-21

Abstract

分流可调式多功能油(气)燃烧器，是一种燃油(气)炉用预混或扩散燃烧的分流调节式燃烧器。该燃烧器由燃料喷射装置、调风装置及其调节机构所组成，油气喷射装置相套叠于相互套叠的风道中，各风道分流可控，利用它产生的各种类型的空气动力场来控制调节火焰的形状和温度，改变可动组件可实现预混燃烧和扩散燃烧机理的互相转化。还具有单独烧油或气，也可以油气混烧，低负荷调节性能好，制造材质无特殊要求的优点，适用于任何加热装置。

Description

分流可调式多功能燃烧器，是一种燃油（气）炉用予混或扩散燃烧的分流可调节式的燃烧设备

目前燃油（气）炉用调风器，均采用单一燃烧原理的园筒予热式及旋流式调风器。园筒予燃式调风器，是由外套式风筒及由若干只相互套叠而成的火焰筒组成，是属于前期集中供风气化燃烧机理。它的缺点是火焰存在局部高温，火焰形状不便调节；调节比小，低负荷性能差，阻力大，无法实现低负荷下的低氧燃烧。旋流式调风器是由风壳、旋流器组成，配风特点是属于纯旋流扩散燃烧。旋流式调风器的缺点是前期混合强烈，中后期供风较弱，过量空气系数较高，也较难实现低氧燃烧，火焰形状不易控制，调节比小，火焰局部高温，NOX较高。近期发展起来的平流调风器，与园筒予燃式及旋流式调风器相比，性能虽然有较大的改善，有利于低氧燃烧，但其调节性能依然较差。

本实用新型的目的，是提供一种以燃油或气及油气以任意比例混烧，中心风，旋流风，直流风各股风分流，风量、火焰形状及温度均可调节，使用方便应用范围广的低氧高效节能燃烧器。

本实用新型是这样构思的，使来自风箱的中心风、旋流风、直流风三股风相间环流，分流可调，利用它们产生各种类型的空气动力场来控制和调节油、气喷射装置产生的火焰形状和温度，实现予混燃烧和扩散燃烧机理的相互转化。为了提高燃气在燃烧过程中的反应速度，在燃气喷射装置中增设一蒸汽注入装置，在燃烧过程中不断注入适量的蒸汽。为了减少燃油的粘度，易于雾化燃烧，本燃烧器可附设一燃油幅射加热器，对燃料油进行予加热。

本实用新型的结构如附图1所示，它由燃料喷射装置及调风装置所构成。燃料喷射装置由油枪〔1〕、气枪〔2〕所组成，调风装置由风箱〔9〕、中心风道〔25〕、旋流风道〔24〕、直流风道〔23〕所组成。燃料喷射装置中的油枪〔1〕自由的套叠于气枪〔2〕中，彼此可以沿其轴线方向作相对和牵连运动，两者间的环形空腔构成可轴向移动的中心风道〔25〕。燃料喷射装置及其中心风道〔25〕又为调风装置中被直流风道〔23〕所固定套叠的旋流风道〔24〕所活动套叠。

油枪〔1〕可采用目前广泛应用的机械雾化油喷咀、介质雾化油喷咀或机械－介质雾化油喷咀等多种结构形式的油枪。油枪〔1〕被套叠于气枪〔2〕的中心处，中心旋流器〔3〕的内套活动的固定在油枪喷咀端，尾端用柔性软管相连，支撑于气枪〔2〕的末端密封装置〔18〕内。油枪〔1〕可在气枪〔2〕内沿轴线方向前后移动。

气枪〔2〕是可燃气的喷射装置。其结构如附图2所示。它是由两只不同直径和长度的园管在一端相套叠形成的环状高速喷射式可燃气通道。气枪喷咀端自由的支撑在旋流器〔6〕的内套中，气枪〔2〕的另一端的内壁管自由的支撑在风箱〔9〕的密封支承装置〔19〕内。与气枪的环状可燃气通道相连的燃气管〔15〕、蒸汽管〔20〕均采用柔性软管连接，气枪可牵连油枪沿轴线方向前后自由移动。气枪〔2〕的喷咀端面和肩部周围，分别开有若干个中心线与气抢轴线相平行和倾斜45度的直孔〔4〕和斜孔〔5〕，小孔的直径3～5mm，小孔总面积应保证燃气喷射速度在100～200m／秒范围。气枪喷咀的另一种结构形式，为气槽式喷咀。在喷咀端面沿园周开有若干条宽度δ＝3～5mm，由中心向外幅射的气槽，如附图4所示。气槽的总面积应保证燃气喷射速度在100～200m／秒范围。在气枪环状可燃气通道上，除设有可燃气连接管〔15〕外，还设有蒸汽注入管〔20〕，以便在燃烧过程中不断的向燃气内注入适量蒸汽，提高燃气在燃烧过程中的反应速度。在气枪〔2〕内壁管的中部同一段园周表面上，沿轴线方向开有四只100×300mm的中心风通孔〔13〕，在中心风通孔〔13〕处的管内设有与其配合的园筒式调节阀门〔14〕，通过调节杆〔17〕操纵〔14〕，控制中心风通孔〔13〕的开闭，实现对中心风风量的调节。气枪〔2〕的尾端用法兰盘〔16〕密封，法兰〔16〕上装有油枪的密封支撑装置〔18〕用以支撑油枪〔1〕和密封中心风道〔25〕。

风箱〔9〕采用分仓可调节式风道结构，如附图1所示。风箱分内仓〔21〕、外仓〔22〕及中心风通道〔25〕、旋流风通道〔24〕、直流风通道〔23〕，三股风道分别送风。在风箱两仓入口处，分别装设有直流风风量调节档板〔11〕和旋流风风量调节档板〔12〕，档板〔11〕〔12〕可以手动和加装电（气）动执行器进行自动操作。调节档板与风箱板间隙2mm。风箱内仓〔21〕为中心风道〔25〕及旋流风道〔24〕供风；外仓〔22〕为直流风道〔23〕供风。

中心风道〔25〕是由气抢〔2〕的内管构成的，在其与油抢〔1〕形成的环状空腔出口处设有中心风旋流器〔3〕，它是由内套及8只叶片组成的。叶片的叶型为y＝KX²的抛物线形，叶片出口中径安装角度α＝45°，叶片厚2mm，采用A₃钢或耐热的ICr20Ni14Si2不锈钢制成。8只叶片均匀的分布焊接在内套中，並活动的固定在油枪上，可随油抢在气枪的内壁管间运动。叶片的复盖系数为1.15，内仓的风由调节阀〔14〕调节经通孔〔13〕进入中心风道〔25〕，进入中心风道的风量占总风量的15～20％，风速20～35m／秒。如果燃用优质油，需中心风道旋流器〔3〕供给直流或弱旋流风，如果燃用劣质油需供给强旋流风，采取更换叶片不同安装角度的旋流器〔3〕来实现。

旋流风道〔24〕是由气抢〔2〕的外管与直流风道〔23〕的内管组成的，内外管间环状通道的出口端装设有旋流器〔6〕。旋流器〔6〕是由内套及12只叶片组成的，叶片的叶型为y＝KX²的抛物线形，叶片出口中径安装角度α＝50～60°，叶片厚2mm，采用普通钢板A₃或耐热的ICV20Ni14Si2不锈钢制成，12只叶片均匀分布焊接在其内外套中並固定在直流风道的内壁管间，叶片的复盖系数1.15～1.25。旋流风风量的调节是通过风箱内仓入口处的旋流风风量调节档板〔12〕实现的，旋流风量占总风量的50％，风速25～40m／秒。为了满足予混燃烧时分段送风和直流风道内壁管的冷却要求，在直流风道内壁管上距出口一定距离处，开设若干个4mm的直孔〔8〕和斜孔〔10〕，如附图1所示。

直流风道〔23〕是由其内外壁管套叠组成的环形风道。用支撑〔7〕支撑，风量的调节是通过风箱外仓入口处的直流风风量调节档板〔11〕实现的。直流风风量占总风量的30～35％，风道内风速40～35m／秒。

本实用新型调风器的旋流风通道〔24〕和直流风通道〔23〕有两种结构形式。一种是园柱环形通道，如附图1所示。另一种是拉法尔喷管，在渐扩管壁上开有若干排进风孔，如附图5所示。

本实用新型调风器的旋流器〔6〕也有两种结构形式。一种是园柱形内外套管间固定有叶片〔6〕，如附图6、7所示。另一种是内套为园柱形，外套为园台形，中间固定有叶片〔6〕，α角与图5中的α₁角是一致的，如附图8、9所示。

本实用新型调风器的气枪密封支撑装置〔19〕和油枪密封支承装置〔18〕的结构如附图10、11所示。图10所示的密封装置用于负压锅炉，图11所示的密封支撑装置，采用气封式结构，用于正压锅炉。

本实用新型燃烧器，附设套管式油加热器，结构如附图12所示。对燃油予热，降低粘度，易雾化燃烧。

该燃烧器具有下列优点：

1、采用多通道，三股风分流，供风合理。与目前应用的旋流调风器和平流调风器相比，具有前期供风及时，避免析碳的作用，由于中心风属弱旋流风，主旋流风加强扰动，可形成一定形状和合理位置的高温回流区，有利稳燃和燃烧，尤其对劣质油更为有利。外围直流风有加强中后期供风的作用，克服了旋流调风器中后期供风弱影响燃烧的缺点。

2、各股风量分别调节，可以控制火焰的形状（即火焰长短、直径），以便满足各种炉膛形状对火焰形状的要求。外围直流风如通入20℃左右冷风，则有降低NOX的作用。

3、抛物线型叶片形状合理，制作简单，生产不必采用复杂的模具。

4、负荷调节特性好。低负荷时依然能保证风速，即关闭某通道，降低了风量，但仍可保证原设计风速范围，保证燃烧效果。该实用新型与已获准专利的“严氏火咀”实地测试比较，具有热效率高，可高2.32％，低负荷调节性能好，适用多种燃料，应用范围广，使用方便等优点。

5、适应各类燃料，既可单独燃油、气，也可同时油气混烧。可烧各类油，如原油、柴油、渣油等，也可烧各类气，如天然气、人工煤气、焦炉煤气、高炉煤气等。

6、燃气内注入适量（＜2％）的蒸汽，降低着火温度，强化燃烧，使三元子气体量增加，增加了燃烧产物的幅射能力。

7、当中心部位和可动组件产生旋流风的旋流器后撤时，则可形成予热式燃烧装置，即可实现扩散燃烧的转化。油的燃烧火焰可以实现气化无焰燃烧。由于外围直流风的存在，可起到冷却直流风道内套管的作用。

8、附设套管式油加热器，可使燃油予热，降低粘度，易雾化燃烧。

附图说明：

图1为分流可调多功能油（气）燃烧器结构示意图；

图2为气枪结构示意图；

图3为图2气枪喷咀的A向视图；

图4为图2气枪槽式喷咀的A向视图；

图5为拉法尔内管结构示意图；

图6为园柱内外套旋流器结构示意图；

图7为图6的A向视图；

图8为内套园柱形，外套园台状旋流器结构示意图；

图9为图8的A向视图；

图10为负压锅炉密封支撑装置结构示意图；

图11为正压锅炉密封支撑装置结构示意图；

图12为套管式加热器结构示意图。

实施例：

本实用新型燃烧器风箱壁板，风道喷口均采用δ＝3～5mm钢板焊制，喷口直径＞600mm时，δ取5mm，其余一般取3mm。为提高燃烧器的使用寿命，喷口可采用iCV20Ni14Si2等耐热材质，或使用耐热铸铁铸成可折卸式喷口。旋流器内外套筒可卷制或选用规格管材。叶片按展开图落料后，按y＝KX²型线弯制，然后点焊固定。供油压力一般为20～25kg／cm²，可燃气压力为0.5～3kg／cm²，供风压力为350mm水柱即可。

Claims

1、分流可调式多功能油(气)燃烧器，是一种燃油(气)炉用予混或扩散燃烧的分流调节式燃烧设备。它由燃烧喷射装置及调风装置所构成，其特征在于所述的燃料喷射装置中的油枪[1]活动的套叠于气枪[2]中，两者间的环形空腔构成中心风道[25]，燃料喷射装置及其中心风道[25]，又为调风装置中被直流风道[23]所固定套叠的旋流风道[24]所活动套叠。

2、如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于所述的气枪〔2〕是由两只不同直径和长度的园管在一端相套叠，形成环状高速喷射式可燃气通道，喷咀端面和肩部周围分别设有若干只中心线与气枪轴线相平行和倾斜45度角的直孔〔4〕和斜孔〔5〕或由中心向外幅射的气槽。

3、如权利要求2所述的燃烧器，其特征在于所述的气枪〔2〕的环状高速喷射式可燃气通道，除通有燃气管〔15〕外，还通有蒸气注入管〔20〕。

4、如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于所述的调风装置的中心风道〔25〕、旋流风道〔24〕、直流风道〔23〕所供给的三股风，是分别被调节阀〔14〕、旋流风调节挡板〔12〕、直流风调节档板〔11〕所控制。

5、如权利要求1、4所述的燃烧器，其特征在于所述的中心风道〔25〕和旋流风道〔24〕的出口端，设有由若干只叶型线为y＝KX²抛物线型叶片及内外套管组成的旋流器〔3〕和〔6〕。

6、如权利要求5所述的燃烧器，其特征在于所述的旋流器〔6〕的内外套管可以是柱形园管，也可内套管是柱形园管，外套管是园台状。

7、如权利要求4所述的燃烧器，其特征在于所述的旋流风道〔24〕及所套叠的直流风道〔23〕可以是柱形园管，也可以是拉法尔喷管，在其内管壁上开有若干排进风孔〔8〕、〔9〕。