CN116906904A - 一种气液多燃料一体式燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种气液多燃料一体式燃烧器，包括风箱、风机、穿过风箱后端的中心风管、套于中心风管外的一次风管、二次风管、三次风管及紧凑燃尽风管；中心风管内设有废液喷枪，中心风管外的一次风管前端内设有稳燃器；两根以上的一次风废气喷枪、二次风废气喷枪及三次风废气喷枪均穿过风箱后端，一次风管内设有点火装置套管及点火装置；二次风管前端内设有二次风孔板，二次风废气喷枪的前端均穿过二次风孔板；三次风管内设有旋流叶片；本发明不仅结构简洁、利于布置，可降低成本，且可实现各燃料稳定高效燃烧，控制NOx排放的同时保证多种燃料的燃尽率，还可适应炉膛正压运行，市场应用前景广阔。
Description
技术领域
石油、化工、制药、印刷等行业存在大量不同种类的可燃气体和液体，如果将这些废气、废液直接排放到环境中，会对环境产生巨大危害，也会造成能源浪费。随着污染物排放指标进一步提高，废气废液的高效、环保处理正面临严峻的挑战，如何高效清洁处理这些废气废液也成为限制化工企业发展的一个重要因素。
目前市场上处理多种废气、废液的技术路线较多，其中一种通过设置不同的燃烧器处理不同燃料，但如果按照每种气体或液体都配置独立燃烧器，则燃烧器数量会很多，布置结构复杂，成本高昂；现有多燃料燃烧器多针对同形态的两、三种燃料，如将多种气体、液体集中在同一个燃烧器内处理，难以实现各燃料稳定高效低氮燃烧；若焚烧炉要节约引风机的运行维护及投资成本而采用正压设计及运行的模式，但易导致炉内高温烟气反窜引发的燃烧器回火现象，影响其正常使用。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的上述不足，提供一种气液多燃料一体式燃烧器，它不仅结构简洁、利于布置，可降低成本，且实现各燃料稳定高效燃烧，并在控制NOx排放的同时保证多种燃料的燃尽率，还可适应炉膛正压运行，市场应用前景广阔。
为了达到上述目的，本发明的一种气液多燃料一体式燃烧器，包括风箱、与风箱相连的风机、穿过风箱后端的中心风管、固设于风箱内并依次套于中心风管外的一次风管、二次风管、三次风管；其特征在于：中心风管内设有废液喷枪，中心风管外的一次风管前端内设有稳燃器；均分别为两根以上的一次风废气喷枪、二次风废气喷枪及三次风废气喷枪均穿过风箱后端，一次风废气喷枪的前端均置于一次风管内并位于稳燃器的径向外侧，一次风管内设有点火装置套管及点火装置；二次风管前端内设有二次风孔板，二次风废气喷枪的前端均穿过二次风孔板；三次风废气喷枪的前端均置于三次风管内，三次风管内设有旋流叶片；三次风管外设有紧凑燃尽风管。
本发明的中心风管、一次风管、二次风管、三次风管、紧凑燃尽风管均同心布置，并整体安装在风箱内，不同的废气喷枪和废液喷枪在燃烧器内分层布置，一次风管内设有点火装置套管及点火装置，其结构简洁、利于布置，可降低成本；工作时，废液及各种废气分级喷入，尽量增大喷枪在空间上的布置间距，扩大烟气回流区，强化回流烟气与燃料的混合，避免出现局部高温区，减少热力型氮氧化物的生成，喷枪采用高喷射速度，以缩小富燃状态的分布范围，从而在源头上抑制快速型氮氧化物的生成；风量采用风箱独立配风，中心风管、一次风管、二次风管及紧凑燃尽风管均通入直流风，三次风管喷出旋流风，风量多级分配有利于对燃烧初期氧气浓度进行调节和控制，以免在燃烧初期生成较多氮氧化物，燃料在欠氧燃烧状态下，实现氮氧化物的火焰内还原；废液从中心风管喷出，中心风管外前端的稳燃器可形成中心回流区，卷吸炉内高温烟气回流，有利于稳定燃烧和降低燃烧初期氮氧化物的生成；一次风废气喷枪布置在稳燃器外侧，有利于废气喷入后迅速着火和稳燃；二次风经二次风孔板喷出，一方面可以延迟一次风与二次风的混合，进一步强化空气分级燃烧，另一方面可促进二次风对周围烟气的混合和卷吸以降低二次风内氧浓度及燃烧火焰温度，进一步降低氮氧化物排放；三次风经过旋流叶片，可使三次风产生旋流，加强燃料和风的混合，有利于燃料着火、稳燃和燃尽；紧凑燃尽风可提高燃烧器配风的可调节性，增强了氮氧化物控制能力；
作为本发明的进一步改进，所述各一次风废气喷枪、二次风废气喷枪及三次风废气喷枪均在各自风管内的周向上呈均匀布置；可使得燃料与配风能更好地接触和混合，并避免出现局部高温区，让燃料尽可能分散，最大幅度降低氮氧化物的生成；
作为本发明的进一步改进，所述各一次风废气喷枪、二次风废气喷枪及三次风废气喷枪的后端与位于风箱后端外各自的配气环相连，一个以上的配气环内设有隔层；便于对各喷枪进行配气，且当废气种类较多时，隔层可使得多种气体通过同一配气环进行分配，使得燃烧器结构更加简洁，利于节省布置空间；
作为本发明的进一步改进，在中心风管和点火装置套管上设有密封风接口；若炉膛采用正压运行模式，从密封风接口通入高压密封风可避免炉内高温烟气反窜造成中心风管及点火装置套管烧损；
作为本发明的进一步改进，所述一次风管内设有液体火焰检测装置和气体火焰检测装置；可实现火焰的监测，达到安全运行目的；
作为本发明的进一步改进，所述三次风管的入口端内设有调节风门；调节风门可对三次风风量进行调节，也改变一次风、二次风、紧凑燃尽风的分配，达到对配风进行调整的目的；
作为本发明的进一步改进，所述风机为独立风机；由独立风机为单个燃烧器供风；
综上所述，本发明不仅结构简洁、利于布置，可降低成本，且实现各燃料稳定高效燃烧，并在控制NOx排放的同时保证多种燃料的燃尽率，还可适应炉膛正压运行，市场应用前景广阔。
附图说明
图1为本发明实施例的主视图。
图2为图1的A向视图。
图3为图1的H向局部视图。
图4为图1的C处放大图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1至图4所示，该实施例的一种气液多燃料一体式燃烧器，包括风箱1、与风箱相连的独立风机2、穿过风箱1后端的中心风管3、固设于风箱内并依次套于中心风管3外的一次风管4、二次风管5、三次风管6及紧凑燃尽风管7；中心风管3内设有废液喷枪8，中心风管3外的一次风管4的前端内设有稳燃器9；三根一次风废气喷枪10、八根二次风废气喷枪11及八根三次风废气喷枪12均穿过风箱1后端，各一次风废气喷枪10的前端均置于一次风管4内并位于稳燃器9的径向外侧，一次风管4内设有穿过风箱后端的点火装置套管13及点火装置14；二次风管5前端内设有二次风孔板15，各二次风废气喷枪11的前端均穿过二次风孔板15；三次风废气喷枪12的前端均置于三次风管6内，三次风管6内设有旋流叶片16，三次风管6的入口端内设有调节风门17；各一次风废气喷枪10、二次风废气喷枪11及三次风废气喷枪12均在各自风管内的周向上呈均匀布置，各一次风废气喷枪10、二次风废气喷枪11及三次风废气喷枪12的后端与位于风箱1后端外各自的配气环18或19或20相连，其中配气环18内设有两隔层24；在中心风管3和点火装置套管13上设有密封风接口21；一次风管4内设有液体火焰检测装置22和气体火焰检测装置23；
本发明的中心风管3、一次风管4、二次风管5、三次风管6、紧凑燃尽风管7由内至外均同心布置，并整体安装在风箱1内，不同的废气喷枪10、11、12和废液喷枪8在燃烧器内分层布置，一次风管4内设有点火装置套管13及点火装置14，其结构简洁、利于布置，可降低成本；配气环18内设有两隔层24，不同长度的三根一次风废气喷枪10可通入三种不同的废气，三种气体通过同一配气环18进行分配，使得燃烧器结构更加简洁，利于节省布置空间；工作时，废液及各种废气通过废气喷枪10、11、12和废液喷枪8分层分级喷入，尽量增大喷枪在空间上的布置间距，扩大烟气回流区，强化回流烟气与燃料的混合，避免出现局部高温区，可减少热力型氮氧化物的生成，喷枪采用高喷射速度，以缩小富燃状态的分布范围，从而在源头上抑制快速型氮氧化物的生成；风量采用独立风机2、风箱1单独配风，中心风管2、一次风管4、二次风管5及紧凑燃尽风管7均通入直流风，三次风管6喷出旋流风，风量多级分配有利于对燃烧初期氧气浓度进行调节和控制，以免在燃烧初期生成较多氮氧化物，燃料在欠氧燃烧状态下，实现氮氧化物的火焰内还原；废液喷枪8置于中心风管3中，废液从中心风管3喷出，处于燃烧器中央高温区域，有利于废液的燃尽；中心风管3外前端的稳燃器9可形成中心回流区，卷吸炉内高温烟气回流，有利于稳定燃烧和降低燃烧初期氮氧化物的生成；一次风废气喷枪10布置在稳燃器9外侧，有利于废气喷入后迅速着火和稳燃；二次风孔板15设有数个小孔26，二次风经二次风孔板15的小孔26喷出，一方面可以延迟一次风与二次风的混合，进一步强化空气分级燃烧，另一方面可促进二次风对周围烟气的混合和卷吸以降低二次风内氧浓度及燃烧火焰温度，进一步降低氮氧化物排放；三次风经过旋流叶片16，可使三次风产生旋流，加强燃料和风的混合，有利于燃料着火、稳燃和燃尽；紧凑燃尽风可提高燃烧器配风的可调节性，加上调节风门17可对三次风风量进行调节，也改变一次风、二次风、紧凑燃尽风的分配，达到对配风进行调整的目的，增强对氮氧化物的控制能力；各废气喷枪均在各自风管内的周向上呈均匀布置，可使得燃料与配风能更好地接触和混合，并避免出现局部高温区，让废气尽可能分散，最大幅度降低氮氧化物的生成；若炉膛采用正压运行模式，通过密封风接口21通入高压密封风可免炉内高温烟气反窜造成中心风管3及点火装置套管13烧损；通过液体火焰检测装置22和气体火焰检测装置23可实现火焰的监测，达到安全运行目的；
本发明通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本发明限制于所描述的实施例范围内。
Claims (7)
1.一种气液多燃料一体式燃烧器，包括风箱、与风箱相连的风机、穿过风箱后端的中心风管、固设于风箱内并依次套于中心风管外的一次风管、二次风管、三次风管；其特征在于：中心风管内设有废液喷枪，中心风管外的一次风管前端内设有稳燃器；均分别为两根以上的一次风废气喷枪、二次风废气喷枪及三次风废气喷枪均穿过风箱后端，一次风废气喷枪的前端均置于一次风管内并位于稳燃器的径向外侧，一次风管内设有点火装置套管及点火装置；二次风管前端内设有二次风孔板，二次风废气喷枪的前端均穿过二次风孔板；三次风废气喷枪的前端均置于三次风管内，三次风管内设有旋流叶片；三次风管外设有紧凑燃尽风管。
2.如权利要求1所述的一种气液多燃料一体式燃烧器，其特征在于：所述各一次风废气喷枪、二次风废气喷枪及三次风废气喷枪均在各自风管内的周向呈均匀布置。
3.如权利要求1或2所述的一种气液多燃料一体式燃烧器，其特征在于：所述各一次风废气喷枪、二次风废气喷枪及三次风废气喷枪的后端与位于风箱后端外各自的配气环相连，一个以上的配气环内设有隔层。
4.如权利要求3所述的一种气液多燃料一体式燃烧器，其特征在于：在中心风管和点火装置套管上设有密封风接口。
5.如权利要求4所述的一种气液多燃料一体式燃烧器，其特征在于：所述一次风管内设有液体火焰检测装置和气体火焰检测装置。
6.如权利要求5所述的一种气液多燃料一体式燃烧器，其特征在于：所述三次风管的入口端内设有调节风门。
7.如权利要求6所述的一种气液多燃料一体式燃烧器，其特征在于：所述风机为独立风机。
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Cited By (2)
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| CN110553267A (zh) * | 2019-08-29 | 2019-12-10 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种多燃料低氮燃烧器 |
| CN110553267B (zh) * | 2019-08-29 | 2024-07-26 | 东方电气集团东方锅炉股份有限公司 | 一种多燃料低氮燃烧器 |
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2023
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