一種低氧燃燒器的製作方法

2023-09-21 01:36:25 4

專利名稱：一種低氧燃燒器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燃燒器，尤其涉及一種低氧燃燒器。
背景技術：
低氧燃燒是高溫空氣燃燒技術的核心內容之一，具有火焰體積成倍擴大、火焰溫度場分布均勻、低NOx排放等顯著優點。工業中為實現低氧燃燒，常用的措施有1、低空氣過剩係數法，該方法存在的不足是在一定燃燒空間內氧氣濃度存在不均勻分布情況，局部氧濃度依舊很高，並且該方法的降低空間極為有限，容易造成不完全燃燒；2、二次供風法， 該方法雖然能夠避免高溫區集中，NOx的排放濃度也顯著降低，但整個爐膛中氧濃度和常規燃燒差不多，並且這種燃燒器體積龐大，成本較高；3、採用高速燒嘴的高速射流法，使爐內大量燃燒產物回流，稀釋燃燒區的氧濃度，該方法在保證高的噴出速度時極難兼顧煙氣的順利排出，而且卷吸的煙氣往往只是和射流邊界上的部分空氣進行混合，實際大部分燃燒區域氧濃度依然很高，並不能很好地實現低氧燃燒；4、煙氣再循環法，即利用爐內煙氣排出後重新引入到助燃空氣管路中，進入到燃燒器中，這樣可以利用煙氣勾兌的方法來稀釋空氣中氧濃度，該方法由於風機不能承受高溫，導致引用煙氣的通道需採用耐火材料，管路較常規複雜，只適合在小型爐窯上利用。
發明內容本實用新型的目的就是為了克服上述現有技術存在的問題，提供一種低氧燃燒器，通過改進助燃空氣通道結構，使得爐膛內煙氣在助燃空氣通道內循環，從而在一定的燃燒空間內降低局部高氧濃度，使氧分布更趨於均勻，實現低氧燃燒，結構設計簡單，應用廣泛。為實現本實用新型的目的，提供以下技術方案一種低氧燃燒器，其特徵在於包括帶環流通道的燒嘴組件，其上設置有縮徑進口和連通所述縮徑進口的擴徑噴口 ；配風筒，連接在燒嘴上，與縮徑進口連通；燃料噴射單元，套裝在配風筒內，其噴料口與擴徑噴口連通。其中，燒嘴組件具有外燒嘴磚和套裝在外燒嘴磚內的內燒嘴磚，所述擴徑噴口為所述內燒嘴磚上的通孔，所述縮徑進口為所述外燒嘴磚上連通所述擴徑噴口與外界的通孔，所述外燒嘴磚和內燒嘴磚之間具有形成所述環流通道的通槽。特別是，內燒嘴磚的外表面為凹凸面，所述內燒嘴磚的外表面與所述外燒嘴磚的內表面接觸；所述內燒嘴磚的內端面與所述外燒嘴磚的內表面保持距離。特別是，擴徑噴口的小端直徑大於或等於所述縮徑進口的小端直徑。其中，燃料噴射單元與所述縮徑進口之間設置有旋流器。本實用新型的有益效果體現在以下方面1、在外燒嘴磚內套裝內燒嘴磚，並在內、外燒嘴磚之間形成煙氣回流通道，使得煙氣在燒嘴組件內循環和助燃空氣混合，大大降低了空氣中的氧含量；[0012]2、在外燒嘴磚內套裝內燒嘴磚，並在內、外燒嘴磚之間形成煙氣回流通道，使得煙氣在燒嘴組件內循環衝淡助燃空氣中氧含量，避免了高溫煙氣對風機造成的損傷，延長了設備的使用壽命；3、結構設計巧妙、簡單，應用範圍廣泛。

圖1是本實用新型低氧燃燒器的結構示意圖；圖2是本實用新型低氧燃燒器的立體效果圖。附圖標記說明1_燒嘴組件；Ia-外燒嘴磚；Ib-內燒嘴磚；10-縮徑進口 ； 11-擴徑噴口 ； 12-環流通道；12a-通槽；12b-間隙；2-配風筒；3-燃料噴射單元；4-旋流器。
具體實施方式
如圖1本實用新型低氧燃燒器的結構示意圖所示，本實用新型的低氧燃燒器包括帶有環流通道12的燒嘴組件1，其上設置有縮徑進口 10、連通縮徑進口 10的擴徑噴口 11 ；配風筒2，連接在燒嘴組件1上，與燒嘴組件1上的縮徑進口 10連通；燃料噴射單元3， 套裝在配風筒2內，其噴料口穿過縮徑進口 10與擴徑噴口 11連通，燃料噴射單元3與縮徑進口 10之間設置有旋流器4。如圖1所示，本實用新型的燒嘴組件1具有外燒嘴磚la，外燒嘴磚Ia上開有直筒型凹槽IOa和連通凹槽IOa與外界的縮徑進口 10，縮徑進口 10與凹槽IOa的中心軸同軸， 縮徑進口 10為直徑逐漸減小的通孔，其小端與凹槽IOa連接。凹槽IOa內套裝有內燒嘴磚 lb,內燒嘴磚Ib的中心開有擴徑噴口 11，擴徑噴口 11為直徑逐漸增大的通孔，其小端對應縮徑進口 10的小端，並且其小端直徑大於或等於縮徑進口 10的下端直徑。內燒嘴磚Ib的外表面為凹凸面，如圖2所示，內燒嘴磚Ib的外表面與凹槽IOa的內壁(即外燒嘴磚Ia的內表面)接觸，使得內燒嘴磚Ib與外燒嘴磚Ia緊密連接，同時內燒嘴磚Ib的外表面與凹槽IOa的內壁之間形成供煙氣流過的通槽12a，內燒嘴磚Ib的內端(即安置在凹槽IOa的一端)面距離凹槽IOa的端部內壁一定的距離，使得擴徑噴口 11的小端與進口 10的小端之間形成間隙12b，通槽12a和間隙12b連通構成供煙氣回流至進口 10處的環流通道12。環流通道12和噴口 11構成本實用新型的環流通道。如圖1所示，當配風筒2內的助燃空氣經旋流器4進入縮徑進口 10，由於縮徑進口 10為縮徑型通孔，使得阻燃空氣壓強增大，由於擴徑噴口 11為擴徑型通孔，高壓的阻燃空氣經縮徑進口 10的小端噴出後壓強陡然減小，使得在縮徑進口 10的小端的端部形成負壓，爐體(圖中未示出)內的煙氣經由通槽12a被卷吸進間隙12b內，進入間隙12b內的煙氣與縮徑進口 10的小端噴出的助燃空氣混合從而減小助燃空氣中的氧含量，與助燃空氣混合後的煙氣由擴徑噴口 11噴出，如此循環，如圖1中空心箭頭所示，這樣隨著助燃空氣的不斷通入，爐體內的煙氣不斷地被送入縮徑進口 10處與助燃空氣混合，從而減小助燃空氣中的氧含量，實現低氧燃燒。由於煙氣只是在燒嘴1內循環來衝淡助燃空氣中的氧含量，因此煙氣不會對風機造成損傷，結構設計簡單可靠，應用廣泛。
權利要求1.一種低氧燃燒器，其特徵在於包括帶環流通道的燒嘴組件(1)，其上設置有縮徑進口(10)和連通所述縮徑進口(10)的擴徑噴口(11)；配風筒(2)，連接在燒嘴組件(1)上，與縮徑進口(10)連通；燃料噴射單元(3)，套裝在配風筒(2)內，其噴料口與擴徑噴口(11)連通。
2.如權利要求1所述的低氧燃燒器，其特徵在於，所述燒嘴組件(1)具有外燒嘴磚 (Ia)和套裝在外燒嘴磚(Ia)內的內燒嘴磚(Ib)，所述擴徑噴口(11)為所述內燒嘴磚(Ib) 上的通孔，所述縮徑進口(10)為所述外燒嘴磚(Ia)上連通所述擴徑噴口(11)與外界的通孔，所述外燒嘴磚(Ia)和內燒嘴磚(Ib)之間具有形成所述環流通道的通槽(12)。
3.如權利要求2所述的低氧燃燒器，其特徵在於，所述內燒嘴磚(Ib)的外表面為凹凸面，所述內燒嘴磚(Ib)的外表面與所述外燒嘴磚 (Ia)的內表面接觸；所述內燒嘴磚(Ib)的內端面與所述外燒嘴磚(Ia)的內表面保持距罔。
4.如權利要求1-3任一所述的低氧燃燒器，其特徵在於，所述擴徑噴口(11)的小端直徑大於或等於所述縮徑進口(10)的小端直徑。
5.如權利要求1所述的低氧燃燒器，其特徵在於，所述燃料噴射單元(3)與所述縮徑進口 (10)之間設置有旋流器(4)。
專利摘要本實用新型公開了一種低氧燃燒器，其特徵在於包括帶環流通道的燒嘴組件(1)，其上設置有縮徑進口(10)和連通所述縮徑進口(10)的擴徑噴口(11)；配風筒(2)，連接在燒嘴組件(1)上，與縮徑進口(10)連通；燃料噴射單元(3)，套裝在配風筒(2)內，其噴料口與擴徑噴口(11)連通。通過改進助燃空氣通道結構，使得爐膛內煙氣在助燃空氣通道內循環，從而在一定的燃燒空間內降低局部高氧濃度，使氧分布更趨於均勻。實現低氧燃燒，結構設計簡單，應用廣泛。
文檔編號F23D14/70GK202066010SQ201120158048
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月16日 優先權日2011年5月16日
發明者劉雨皓, 徐平, 郭建濤 申請人:福建三能節能科技有限責任公司