石油焦粉專用燃燒器的製作方法
2023-06-21 21:25:11
專利名稱：石油焦粉專用燃燒器的製作方法
技術領域：
石油焦粉專用燃燒器
技術領域：
本實用新型涉及一種燃燒系統，尤其是指在玻璃生產領域以石油焦粉為燃料的燃
器
背景技術：
玻璃行業是一個高能耗產業，在玻璃成本中燃料成本約佔30 50%，而玻璃熔 窯是玻璃生產線中能耗最多的設備。當前，在玻璃領域所用到的燃料基本上都是燃料重油 如石油，我們知道咱們地球的能源是有限的，隨著經濟的發展，能源的需求會越來越大，另 一方面人們對環境保護意識卻日益高漲，人類普遍的做法是希望在可再生能源方面取得突 破，以及提高能源的利用率。石油作為人類當前的最重要燃料，在提煉過程中會產生各種中 間產物，如果能將這些產物變廢為寶作為能源的一種，那該有該好。而石油焦粉是石油提煉過程中的最末端產品，既有石油的物理性質，又有石油的 熱工性能，如果能將石油焦粉作為燃料的一種來提高石油能源的利用率，這也是節能的重 要一步。目前全球石油焦產量為7000多萬噸，隨著國際原油重質化、劣質化比例增大，以及 原油深度加工的進展，石油焦的產量會不斷增加，未來幾年將達到1億噸/年。我國已進入 重化工時代，隨著能源需求的不斷增加，進口原油和我國自產原油約3. 5億噸，按原油提煉 時能產出石油焦3 5%計算，我國每年將產出1000多萬噸的石油焦，到目前為止，石油焦 粉尚未列入國家能源序列，國家能耗統計方面也未計入能耗指標。本申請人開發出了一種 專門用於石油焦粉的燃燒系統，以提高石油能源的利用率，現將燃燒系統的重要部份—— 燃燒器進行申請保護。
實用新型內容本實用新型的目的提供了一種火焰穩定性和燃燒效率高、以石油焦粉為燃料的燃
器為了解決上述存在的技術問題，本實用新型採用下述技術方案一種石油焦粉專用燃燒器，其特徵在於包括有帶內、外通道的長條形燃燒槍管， 在該燃燒槍管一側分別設有與該內、外通道連接的流化氣粉進口和霧化氣進口，在位於燃 燒槍管另一側的內、外通道端部分別套裝有錐形的霧化氣噴嘴和槍帽。在對上述石油焦粉專用燃燒器的改進方案中，在所述噴嘴外壁開有若干條形似矩 形的斜槽。在對上述石油焦粉專用燃燒器的改進方案中，所述燃燒槍管包括有中空的內管、 套在內管外的外管以及在一端將它們連接起來的連接套，所述的霧化氣噴嘴和槍帽分別套 在內管和外管的另一端。在對上述石油焦粉專用燃燒器的改進方案中，在該槍帽前端設有圓柱形平臺。在對上述石油焦粉專用燃燒器的改進方案中，所述圓柱形平臺的深度約3mm。現有技術相比，本實用新型的有益效果是由於採用了先進的氣動霧化燃燒技術，利用霧化氣噴出時形成的負壓吸附方式將從流化氣粉進口進來的氣粉混合物與霧化氣完 全充分地混合，經過預混、半預混技術及旋流燃燒控制技術，達到增強燃燒強度，增加火焰 穩定性的效果，使火焰穩定性和燃燒效率高。
以下結合附圖與具體實施方式
對本實用新型作進一步的詳細描述
圖1是本實用新型的結構示意圖；圖2是本實用新型實施例的噴嘴結構示意圖；圖3是圖2的左視圖。
具體實施方式本實用新型為一種石油焦粉專用燃燒器，其包括有帶內、外通道11、12的長條形 燃燒槍管1，在該燃燒槍管1 一側分別設有與該內、外通道11、12連接的流化氣粉進口 13和 霧化氣進口 14，在位於燃燒槍管1另一側的內、外通道11、12端部分別套裝有錐形的霧化氣 噴嘴15和槍帽16。噴嘴15和槍帽16在外形錐度上相對應，從噴嘴進來的霧化氣除了助燃 以外，還具有形成負壓的吸附作用和給槍管冷卻的作用。燃燒器在工作時，從燃燒槍管1的 內、外通道11、12輸入流化氣粉和霧化氣，霧化氣流經窄小的外通道12後從霧化氣噴嘴15 和槍帽16之間的錐形空間往槍管1外吹出來時，一般可以產生6公斤左右的氣流，從而在 這個空間內形成負壓，這樣，負氣壓將內通道11中的流化氣粉快速地吸附出來並與霧化氣 充分混合後，就可以被點燃燃燒(這樣描述準確否)。燃燒器的錐形噴射角可以使流化氣燃 燒火焰長度更長，即使是5-20米寬的熔窯也可以得到比較均勻的加熱。實用新型是採用了先進的氣動霧化燃燒技術，利用霧化氣噴出時形成的負壓吸附 方式將從流化氣粉進口 13進來的氣粉混合物與霧化氣完全充分地混合，經過預混、半預混 技術及旋流燃燒控制技術，達到增強燃燒強度，增加火焰穩定性的效果，使火焰穩定性和燃 燒效率高；另外，燃燒器火焰形狀與燃油火焰基本相同，火焰剛性強，不回火，不脫火，燃燒 器調節範圍寬，燒嘴操作簡單，在低負荷情況下仍可以穩定燃燒。在如圖1所示的實施例 中，燃燒槍管1包括有中空的內管17、套在內管17外的外管18以及在一端將它們連接起來 的連接套19，所述的霧化氣噴嘴15和槍帽16分別套在內管17和外管18的另一端，內管 17的內壁空間是供汽粉流動的內通道11，而內管17外壁和外管18內壁之間形成了霧化氣 流動的外通道12。為了使燃燒器的錐形噴射角使氣粉混合物噴射得更遠，從而使流化氣燃燒火焰長 度更長來給體積更大的玻璃熔窯加熱更充分、均勻，長期以來，人們一般認為噴嘴15和槍 帽16錐度越大越有利於燃燒器所產生的火焰長度。經本申請人無數次試驗和對比，如圖 2-3所示，在所述噴嘴15外壁上均勻地開有若干條形似矩形的斜槽151，這可以使氣粉混合 物噴射的長度更長和更均勻；另外，在槍帽16前端設有3mm的圓柱形平臺161，實驗證明， 圓柱形平臺161的深度D在3mm時噴出流化氣燃燒的效果最佳。本實用新型的設計思路和工作原理是這樣的從化學動力學的角度看，工程上焦粉空氣混合氣流著火及氣體可燃混合物的著火 都是以點燃方式進行的，根據預混可燃氣體點燃的熱力理論，要點燃氣體可燃混合物，則必須提供一定的點火能量，即在短時間內提供大量的能量，或用較低水平的能量維持足夠長 的時間，否則著火是不可能的。在可燃氣體混合物局部被點燃而先行著火後，著火的部分通 過火焰面向未燃部分的混合氣體輸送熱量及活化中心，使之相繼著火和燃燒，即開始發生 火焰傳播。焦粉空氣混合物與氣體燃料相比不易點燃而且更難維持穩定的著火，維持連續 穩定著火的機理亦與預混氣體的火焰傳播有顯著的差別。在焦粉爐中，焦粉的點燃過程是 將一次風射流與高溫煙氣混合，使得焦粉空氣混合物的溫度升高到焦粉能夠著火溫度，這 一溫度由一定環境條件下焦粉著火的臨界條件所決定。所以，焦粉氣流的著火條件不僅取 決於用來點燃焦粉氣流的熱煙氣溫度，而且需足夠的熱量，所需的著火熱比氣體可燃混合 物的點火能量大得多。儘管焦粉的著火性質有其特殊性，影響焦粉燃燒的影響因素也較多，但與其他各 種可燃物燃燒的本質是相同的，即燃燒要同時滿足三項條件可燃物、氧氣和足夠高的著火 溫度。焦粉氣流在進入爐膛前已同時具備兩個著火條件，即焦粉和輸送焦粉氣流空氣中的 氧氣，雖然輸送用的空氣中的氧氣與焦粉完全燃燒所需的氧氣相比數量有限，但一定程度 上還能滿足初期燃燒。石油焦粉燃燒器就是依靠粉氣混合噴柱在熔窯的高溫乾燥下，依次由外向內，由近至遠依次燃燒，並且利用焦粉在熔窯內燃燒產生的高溫煙氣回流連續不斷地點燃新噴入 的焦粉，形成穩定的火炬。焦粉在燃燒器內部穩定點燃後進入爐膛，進一步燃燒，火焰位於 輻射段中心位置，不燒爐管，爐膛溫度低，不會形成熔渣和結焦，在對流段不會形成二次燃燒。
權利要求一種石油焦粉專用燃燒器，其特徵在於包括有帶內、外通道(11)、(12)的長條形燃燒槍管(1)，在該燃燒槍管(1)一側分別設有與該內、外通道(11)、(12)連接的流化氣粉進口(13)和霧化氣進口(14)，在位於燃燒槍管(1)另一側的內、外通道(11)、(12)端部分別套裝有錐形的霧化氣噴嘴(15)和槍帽(16)。
2.根據權利要求1所述的石油焦粉專用燃燒器，其特徵在於在所述噴嘴(15)外壁開 有若干條形似矩形的斜槽(151)。
3 根據權利要求1或2所述的石油焦粉專用燃燒器，其特徵在於所述燃燒槍管(1)包 括有中空的內管(17)、套在內管(17)外的外管(18)以及在一端將它們連接起來的連接套 (19)，所述的霧化氣噴嘴(15)和槍帽(16)分別套在內管(17)和外管(18)的另一端。
4.根據權利要求1或2所述的石油焦粉專用燃燒器，其特徵在於在該槍帽(16)前端 設有圓柱形平臺(161)。
5.根據權利要求4所述的石油焦粉專用燃燒器，其特徵在於所述圓柱形平臺(161) 的深度(D)約3mm。
專利摘要一種石油焦粉專用燃燒器，其包括有帶內、外通道的長條形燃燒槍管，在該燃燒槍管一側分別設有與該內、外通道連接的流化氣粉進口和霧化氣進口，在位於燃燒槍管另一側的內、外通道端部分別套裝有錐形的霧化氣噴嘴和槍帽。由於採用了先進的氣動霧化燃燒技術，利用霧化氣噴出時形成的負壓吸附方式將從流化氣粉進口進來的氣粉混合物與霧化氣完全充分地混合，經過預混、半預混技術及旋流燃燒控制技術，達到增強燃燒強度，增加火焰穩定性的效果，使火焰穩定性和燃燒效率高。
文檔編號F23D1/00GK201555217SQ20092029884
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月13日 優先權日2009年12月13日
發明者虞上海 申請人:虞上海