CN205690401U - 直流强混式多燃料混合燃烧器 - Google Patents

Abstract

一种直流强混式多燃料混合燃烧器，包括中心管和用于输送粉状燃料的一次风管，中心管内设置有与其走向一致的液体及气体燃料管，液体及气体燃料管的末端连接油气雾化喷嘴，中心管末端设置向油气雾化喷嘴打火的打火电极，打火电极连接打火电线，打火电线位于中心管中，中心管的始端为观火孔；一次风管进口端为弯管，中段和末端为直管，中心管设置在直管段中，并穿出弯管。本实用新型能够实现单一燃料燃烧和气、液、粉状固体燃料复合燃烧，并且安全可靠、调节方便、燃尽率高、热效率高，更重要的是低氮环保。

Description

直流强混式多燃料混合燃烧器

技术领域

本实用新型属于工业燃烧器技术领域，特别涉及一种直流强混式多燃料混合燃烧器。

背景技术

为了节能减排，我国不惜重金，以7500万美元引进德国煤粉燃烧技术***，但通过近几年的应用实践，证明仍存在以下不足：

1、煤粉燃烧器本身不能像天然气燃烧器一样正常燃烧，而是利用其它燃料在燃烧器点着火正常燃烧后，将锅炉内温度提高到500—600℃，达到煤粉燃点后，再由煤粉燃烧器把煤粉送进锅炉进行燃烧。这种燃烧的弊端在于初期点火难度较大，燃烧充分与否不好直观调节；

2、燃烧器离开锅炉不能着火，使用范围很受局限；

3、燃烧器自身燃烧不完全，这是因为所设计二、三次风和一次风煤不能在短距离内迅速充分混合所造成的。

由于以上问题的存在，目前这种煤粉燃烧器只能燃烧优质煤，不能燃烧劣质煤，只能燃烧一种燃料，不能多种燃料复合燃烧，造成燃料种类单一，功能低下，使用范围受到限制。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种直流强混式多燃料混合燃烧器，能够实现单一燃料燃烧和气、液、粉状固体燃料复合燃烧，并且安全可靠、调节方便、燃尽率高、热效率高，更重要的是低硝环保。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种直流强混式多燃料混合燃烧器，包括中心管1和用于输送粉状燃料的一次风管4，中心管1内设置有与其走向一致的液体及气体燃料管2，液体及气体燃料管2的末端连接油气雾化喷嘴11，中心管1末端设置向油气雾化喷嘴11打火的打火电极12，打火电极12连接打火电线3，打火电线3位于中心管1中，中心管1的始端为观火孔13；一次风管4进口端为弯管，中段和末端为直管，中心管1设置在直管段中，并穿出弯管。

所述一次风管4的进口端为45°弯管，在一次风管4末端和中心管1末端外侧设置锥形一次风道，该一次风道的各处横截面积相等并等于一次风管4的横截面积与中心管1的横截面积之差，在锥形一次风道中设置一定角度的螺旋形一次风叶片组7，在一次风管4弯管进口处设置一级匀粉螺旋叶片组5，在一次风管4直管段与中心管1之间设置二级匀粉螺旋叶片组6。

在所述一次风叶片组7出口端面后一定距离处，设置圆筒直径更大且和圆周切线方向成一定角度的二次风叶片组8。

在所述二次风叶片组8后一定距离处，设置直径更大且和燃烧器中心线成一定角度的螺旋状的三次风叶片组9。

在所述三次风叶片组9后一定距离处，即燃烧器出口端面处，位于燃烧器外壳上设置可调狭缝形的四次风狭缝喷嘴10。

所述二次风叶片组8与二次风室15相通，三次风叶片组9与三次风室16相通，四次风狭缝喷嘴10与四次风室17相通，所述二次风室15、三次风室16、四次风室17均为蜗壳形，主截面为圆筒状，二次风室15被三次风室16包围着，三次风室16被四次风室17包围着，二次风室15、三次风室16、四次风室17的入口均设置调节阀板18，分别调节二次风室15、三次风室16、四次风室17开度的大小。

所述二次风室15、三次风室16、四次风室17均连接二次风机。

所述一次风叶片组7的端面、二次风叶片组8、三次风叶片组9、四次风狭缝喷嘴10及其内壁所包围空间形成燃烧器的燃烧空间，即燃烧室14。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、由于本燃烧器采用强力混合及多级燃烧技术，燃烧用的过剩空气系数低(α＝1.05～1.15)，燃料燃尽率高(η＝98.5％～99.5％)，实践证明节能率在30％～45％。

2、依据本实用节能指标，证明它比传统的燃原煤锅炉的燃烧设备少烧30％～45％的原煤，由于传统的燃烧方式烟气中存在着很多未能燃尽的碳氢化合物，而本燃烧器燃尽率高，所以碳氢化合物排放量相应减少100％，具有直接的低碳效应。

3、由于本燃烧器逐步进行，燃烧温度也逐步升高，所以氮氧化物生成量也很低，所以完全具备低氮效应；本燃烧***在热能被利用后，烟气采用高效布袋除尘器及高效脱硫脱硝塔，实践证明本燃烧***的环保指标优于天然气的燃烧排放。

4、该燃烧***，无论使用哪种原料，都按国家安全标准严格采用相应的安全措施，例如：在锅炉本体设计安装防爆门，燃烧器采用火焰监测报警***，燃料仓均设计安装呼吸***、防爆装置、惰性气体保护***等，实现多级联保，安全可靠。

5、该燃烧器采用独特二、三、四次风设计，使燃料燃烧逐步进行，使燃烧器永不结焦，由于设计不同角度的四次风，使火焰和炉壁间形成一圈风幕，使火焰不扫炉壁，炉壁不积灰，免结焦。

6、由于粉状燃料采用封闭式储存和气力输送进入燃烧器，烟气中的炉灰用布袋除尘器除尘、储存，并用封闭方式进行清除输送，防止了二次污染。

7、该燃烧器运行采用计算机进行自动监测控制，所以运行安全可靠、省工省时省人力。

8、本直流强混式多燃料混合燃烧器适用燃料种类：

天然气、石油液化气、人工煤气、石油伴生气、生物质粉、污泥粉、油泥粉、煤粉及各种液体复合燃料。

9、燃烧技术特性：

本实用新型燃烧器可将以上燃料混合燃烧和分别独立燃烧，并且可根据用户当地燃料实际状况，按不同比例复合燃烧。

10、适用范围：

本实用新型燃烧器适用于各种工业锅炉、窑炉、常压锅炉，并可为需要明火加热的设备提供热源，特别适用于对各种老式燃煤锅炉(立式或卧式锅炉均可)实施环保节能减排改造。

附图说明

图1是本实用新型结构示意图。

图2是图1的左视图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本实用新型的实施方式。

如图1和图2所示，一种直流强混式多燃料混合燃烧器，包括中心管1和用于输送粉状燃料的一次风管4，中心管1内设置有与其走向一致的液体及气体燃料管2，液体及气体燃料管2的末端连接油气雾化喷嘴11，中心管1末端设置向油气雾化喷嘴11打火的打火电极12，打火电极12连接打火电线3，打火电线3位于中心管1中，中心管1的始端为观火孔13；一次风管4进口端为45°弯管，中段和末端为直管，中心管1设置在直管段中，并穿出弯管。在一次风管4末端和中心管1末端外侧设置锥形一次风道，该一次风道的各处横截面积相等并等于一次风管4的横截面积与中心管1的横截面积之差，在锥形一次风道中设置一定角度的螺旋形一次风叶片组7，在一次风管4弯管进口处设置一级匀粉螺旋叶片组5，在一次风管4直管段与中心管1之间设置二级匀粉螺旋叶片组6。

在一次风叶片组7出口端面后一定距离处，设置圆筒直径更大且和圆周切线方向成一定角度的二次风叶片组8。

在二次风叶片组8后一定距离处，设置直径更大且和燃烧器中心线成一定角度的螺旋状的三次风叶片组9。

在三次风叶片组9后一定距离处，即燃烧器出口端面处，位于燃烧器外壳上设置可调狭缝形的四次风狭缝喷嘴10。

二次风叶片组8与二次风室15相通，三次风叶片组9与三次风室16相通，四次风狭缝喷嘴10与四次风室17相通，二次风室15、三次风室16、四次风室17均为蜗壳形，主截面为圆筒状，二次风室15被三次风室16包围着，三次风室16被四次风室17包围着，二次风室15、三次风室16、四次风室17的入口均设置调节阀板18，分别调节二次风室15、三次风室16、四次风室17开度的大小。

二次风室15、三次风室16、四次风室17均连接二次风机。

一次风叶片组7的端面、二次风叶片组8、三次风叶片组9、四次风狭缝喷嘴10及其内壁所包围空间形成燃烧器的燃烧空间，即燃烧室14。

其工作原理：

气体或液体燃料经过油气雾化喷嘴11，雾化后的燃料与一次风强制混合，在打火电极12电火花作用下着火燃烧，燃烧稳定后，一次风带着粉状固体燃料，经过一级匀粉螺旋叶片组5，使一次风以一定的旋流强度流动，克服粉状燃料在弯管中流动的离心力作用，使气粉流比较均匀流动，再经过二级匀粉螺旋叶片组6，使气粉流更为均匀地进入锥形螺旋状的一次风叶片组7，使气粉流以一定旋流强度流入燃烧室14的始端，在燃烧室14中心产生一定负压区域，强行使气油火焰与气粉流混合而使粉状燃料受热，使固体燃料中挥发份析出着火并稳定燃烧，火焰继续向前流动，与定量的二次风强行混合，使火焰烟气中部分碳原子氧化而燃烧，火焰继续向前流动，又与一定量的三次风相遇，三次风气流又强烈的与火焰混合，三次风中氧气与火焰中碳原子氧化而燃烧，火焰烟气继续向前，流出燃烧室14而被四次风包围，使火焰烟气中剩余的可燃物在四次风的作用下而燃尽，火焰烟气带着燃烧所产生的热量进入受热设备。

本实用新型的具体工作过程：

①点火：

a、先启动一次风机通过一次风叶片组7给燃烧器送适量的空气；

b、给打火电极12通电，使电极产生火花；

c、再给适量的燃气或燃油经过油气雾化喷嘴11，雾化后与一次风混合，在火花作用下而着火燃烧，再调整燃料和一次风量使其燃烧稳定，燃烧稳定后切断打火电源；

②单一燃料燃烧：

a、燃油或燃气单一燃料燃烧：燃油或燃气着火燃烧稳定后，启动二次风机，并分别调节一、二、三、四次风风量，同时调大燃料量；

b、单一粉状固体燃料燃烧：燃油或燃气打火燃烧稳定后，启动二次风机，并分别调节一、二、三、四次风风量，同时再给适量的粉状固体燃料，与火焰混合而着火燃烧，燃烧稳定后，调大粉状固体燃料量，同时关掉燃油、燃气；

③多燃料复合燃烧：

当粉状固体燃料着火燃烧稳定后，并可调节燃油、燃气、粉状固体燃料的比例，使其正常运行。

Claims (8)

1.一种直流强混式多燃料混合燃烧器，包括中心管(1)和用于输送粉状燃料的一次风管(4)，其特征在于，中心管(1)内设置有与其走向一致的液体及气体燃料管(2)，液体及气体燃料管(2)的末端连接油气雾化喷嘴(11)，中心管(1)末端设置向油气雾化喷嘴(11)打火的打火电极(12)，打火电极(12)连接打火电线(3)，打火电线(3)位于中心管(1)中，中心管(1)的始端为观火孔(13)；一次风管(4)进口端为弯管，中段和末端为直管，中心管(1)设置在直管段中，并穿出弯管。

2.根据权利要求1所述直流强混式多燃料混合燃烧器，其特征在于，所述一次风管(4)的进口端为45°弯管，在一次风管(4)末端和中心管(1)末端外侧设置锥形一次风道，该一次风道的各处横截面积相等并等于一次风管(4)的横截面积与中心管(1)的横截面积之差，在锥形一次风道中设置一定角度的螺旋形一次风叶片组(7)，在一次风管(4)弯管进口处设置一级匀粉螺旋叶片组(5)，在一次风管(4)直管段与中心管(1)之间设置二级匀粉螺旋叶片组(6)。

3.根据权利要求2所述直流强混式多燃料混合燃烧器，其特征在于，在所述一次风叶片组(7)出口端面后一定距离处，设置圆筒直径更大且和圆周切线方向成一定角度的二次风叶片组(8)。

4.根据权利要求3所述直流强混式多燃料混合燃烧器，其特征在于，在所述二次风叶片组(8)后一定距离处，设置直径更大且和燃烧器中心线成一定角度的螺旋状的三次风叶片组(9)。

5.根据权利要求4所述直流强混式多燃料混合燃烧器，其特征在于，在所述三次风叶片组(9)后一定距离处，即燃烧器出口端面处，位于燃烧器外壳上设置可调狭缝形的四次风狭缝喷嘴(10)。

6.根据权利要求5所述直流强混式多燃料混合燃烧器，其特征在于，所述二次风叶片组(8)与二次风室(15)相通，三次风叶片组(9)与三次风室(16)相通，四次风狭缝喷嘴(10)与四次风室(17)相通，所述二次风室(15)、三次风室(16)、四次风室(17)均为蜗壳形，主截面为圆筒状，二次风室(15)被三次风室(16)包围着，三次风室(16)被四次风室(17)包围着，二次风室(15)、三次风室(16)、四次风室(17)的入口均设置调节阀板(18)，分别调节二次风室(15)、三次风室(16)、四次风室(17)开度的大小。

7.根据权利要求6所述直流强混式多燃料混合燃烧器，其特征在于，所述二次风室(15)、三次风室(16)、四次风室(17)均连接二次风机。

8.根据权利要求5或6或7所述直流强混式多燃料混合燃烧器，其特征在于，所述一次风叶片组(7)的端面、二次风叶片组(8)、三次风叶片组(9)、四次风狭缝喷嘴(10)及其内壁所包围空间形成燃烧器的燃烧空间，即燃烧室(14)。