专利名称:多氧燃烧器的制作方法
技术领域:
本发明涉及一种工业燃烧器,属于热能工程领域,提出一种全新的液体燃料或气体燃料与纯氧燃烧的燃烧器结构形式。
背景技术:
在工业领域的生产中会使用大量的燃烧器,它是能源消耗、碳排放和环境污染的主要设备之一,其效率的高低直接影响着能源利用和环境保护的效果好坏。因此,人们非常重视燃烧器技术的改进。目前使用的大都是空气助燃的燃烧器,在燃烧过程中,大量的氮气被加热成高温烟气并排放掉,不但浪费了能源,同时也对环境造成污染。因此,需要提出一种新型结构的燃烧器,以节约能源,减少环境污染。发明内容本发明的目的是为了解决上述技术问题,提出一种多氧燃烧器及其燃烧的方法,该多氧燃烧器与现有的空气助 燃、富氧助燃或纯氧助燃等所有燃烧器的结构和方法都不同,氧气与燃料在燃烧器内不接触,燃料采用了喷射式,并且氧气以不同角度在炉窑内与燃料进行参混,使火焰弥漫性燃烧,温度均匀,燃料燃烧完全,炉中的烟气量少,大幅度地降低了热量损失,提高了燃烧效率,节约了燃料,极大的改善了炉内的燃烧状况,彻底解决了纯氧燃烧时的局部高温,烧嘴砖和炉墙、窑墙烧蚀等问题,有效地延长了燃烧嘴本身和炉窑的使用寿命。本发明的目的是通过以下技术方案来实现的:多氧燃烧器,设有烧嘴体,该烧嘴体由耐火材料制成,形状为圆柱形或者长方形,其特征是:所述烧嘴体中间设有燃料喷枪,该燃料喷枪喷口为直筒形或喇叭口形;燃料喷枪的周围设有若干个氧气喷枪,其中有一次氧喷枪和二次主燃氧喷口枪,氧气喷枪喷口为双曲线拉法尔形;该氧气喷枪和火焰监测与所述燃料喷枪同方向贯通于烧嘴体;所述的氧气喷枪与燃料喷枪轴向形成一定夹角,一次氧喷枪与燃料喷枪轴向夹角为0-20°,二次氧喷枪平行于燃料喷枪,其外端分别通过快速接头与金属软管连接,一次氧量占总氧量的10-30%,二次氧量占总氧量的70-90% ;所述一二次氧气喷枪相对于燃料喷枪,即可相对180°布置,也可90°布置。所述氧气喷口与供氧系统连接,供氧系统设有供氧管,该供氧管上设有稳压阀、切断阀、供氧压力变速器,一次氧流量计、一次氧调节阀、二次氧流量计、二次氧调节阀;所述燃料喷枪与燃料供给系统连接,设有给燃气的供气管、气流量计、气压力计和控制阀门;另外设有控制柜,该控制柜设有PLC控制器、触摸屏、供电系统和自动化仪表;控制器与所述供氧系统、燃料供给系统控制连接,通过对各压力计、流量计、调节阀、切断阀、稳压阀控制调节,实现对整个燃烧器全系统的检测与控制。上述多氧燃烧器的燃烧方法:I)供氧检测与调节:a、调节稳定供氧压力:随供氧设备的输出压力和氧气管道压力的变化而调节,保证燃烧器氧气压力稳定,稳压阀将供氧设备所供的氧气压力稳定在设计压力范围之内;b、氧气压力检测:通过所设氧气压力变速器,将氧气压力的变化传送到控制柜显示并记录;C、控制调节氧气流量:控制器通过一次氧流量计、一次氧调节阀、二次氧流量计、二次氧调节阀控制并调节供氧流量;d、切断阀保证运行安全:切断阀是氧气管线上的安全联锁装置,在燃烧过程中出现事故状态时,控制器接受联锁控制信号,控制切断阀切断氧气供应,保障生产过程安全。2)联锁控制:全系统启动联锁停车程序:首先同时关闭氧气总管切断阀、燃料切断阀。打开燃料吹扫切断阀。本发明的多氧燃烧器的结构,特别是燃料和氧气的喷射角度设计非常合理,在燃料进入炉膛后,首先与一次根部氧接触掺混,使部分燃料燃烧形成根部火焰,其余的燃料被分布到炉窑中,与炉膛中弥漫的二次主燃氧发生剧烈反应并完全燃烧,可以使燃烧过程更加理想化。其主要优点是:I液体燃烧或气体燃料在炉内与氧气掺混,燃烧时远离喷嘴,彻底解决了喷嘴和炉体的烧蚀现象,延长了喷嘴和炉体的使用寿命。2多氧燃烧器燃烧时温度上升时间短,热效率高,且燃料品质要求低,种类适用面广,经济效益高。3多氧燃烧器点火容易,升温快,炉温达到工作区的时间短,工作效率大为提高。4多氧燃烧器内部温度场均匀,炉膛内被加热体的受热覆盖面大,炉渣不易粘结。5多氧燃烧器的液体燃料或气体燃料经雾化器喷入,雾化后的燃料与氧气进入炉膛后混合均匀,形成弥漫状,燃烧充分,彻底改变了现有的轴向燃烧模式和燃烧方法。6多氧燃烧器使用安全,液体燃料或气体燃料与氧气完全外混,安全系数增加。7国内现有的纯氧燃烧器的烧嘴砖容易烧蚀,寿命短,是一个很难攻克的技术难题。由于纯氧燃烧烧嘴砖烧蚀现象严重,大大缩短了炉子的使用周期。本发明多氧燃烧器彻底解决了炉内高温烧蚀,从而有效的延长炉窑寿命。8大幅度的减少了氮氧化物的排放。
图1为本发明的立体结构示意图;图2本发明的前视图;图3是图2的A-A视图;图4是图2的B-B视图;图5是图4局部I放大图。I燃烧器2 —次氧枪3 二次氧枪4火焰监测5烧嘴砖6 —次氧枪喷嘴本发明产品的外形并不受此图的限制,仅外形改变也属于本发明的保护范围。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明做进一步的说明,实施例:参见附图,多氧燃烧器,设有烧嘴体,该烧嘴体由耐火材料制成,形状为圆柱形或者长方形,烧嘴体中间设有燃料喷枪,该燃料喷枪喷口为直筒形或喇叭口形;燃料喷枪的周围设有若干个氧气喷枪,其中有一次氧喷枪和二次主燃氧喷枪,氧气喷枪喷口为双曲线拉法尔形;在燃料喷枪与氧气喷枪间设有火焰监测器,该氧气喷枪、火焰检测与所述燃料喷枪同方向贯通烧嘴体;氧气喷枪与燃料喷枪轴向形成一定夹角,一次氧喷枪与燃料喷枪轴向夹角为0-20°,二次氧喷枪平行于燃料喷枪,其外端分别通过快速接头与金属软管连接,一次氧量占总氧量的10-30%,二次氧量占总氧量的70-90% ;一二次氧气喷枪相对于燃料喷枪,即可相对180°布置,也可90°布置。氧气喷枪与供氧系统连接,供氧系统设有供氧管,该供氧管上设有稳压阀、切断阀、供氧压力变送器,一次氧流量计、一次氧调节阀、二次氧流量计、二次氧调节阀;燃料喷枪与燃料供给系统连接,燃料供给系统设有给燃气的供气管、气流量计、气压力计和控制阀门;另外设有控制柜,该控制柜设有PLC控制器、触摸屏、供电系统和自动化仪表;控制器与所述供氧系统、燃料供给系统控制连接,通过对各压力计、流量计、调节阀、切断阀、稳压阀的控制调节,实现对整个燃烧器全系统的检测与控制。上述多氧燃烧器的燃烧方法:I)供氧检测与调节:a、调节稳定供氧压力:随供氧设备的输出压力和氧气管道压力的变化而调节,保证燃烧器氧气压力稳定,稳压阀将供氧设备所供的氧气压力稳定在设计压力范围之内;b、氧气压力检测:通过所设氧气压力变送器,将氧气压力的变化传送到控制柜显示并记录;C、控制调节氧气流量:控制器通过一次氧流量计、一次氧调节阀、二次氧流量计、二次氧调节阀控制并调节供氧流量;d、切断阀保证运行安全:切断阀是氧气管线上的安全联锁装置,在燃烧过程中出现事故状态时,控制器接受联锁控制信号,控制切断阀切断氧气供应,保障生产过程安全。2)联锁控制:全系统启动联锁停车程序:首先同时关闭氧气总管切断阀、燃料切断阀。打开燃料吹扫切断阀。全部联锁过程有声光报警显示。本实施例的多氧燃烧器与空气燃烧器排放烟气的比较:空气的成份是:氧气约21%,氮气约79%。若使用以空气为助燃气体的燃烧器,在燃烧过程中,79%的氮气吸热并被完全排放掉,只有21 %的氧气参与燃烧,燃烧后生成CO2排放,在排放的烟气中,吸热的氮气所占成分相当大。而参与燃烧的氧气量相对很少,要满足燃烧的要求就要加大空气量。这就是空气燃烧器耗能、污染的原因。多氧燃烧器的燃料如果使用可燃气体,如天然气、液化气等时,其中无空气成分,其含氧量是空气燃烧器的5倍多,所排放的CO2气体的浓度很纯,可以直接回收使用。大幅度的减少了氮氧化物的排放,减少了污染。以上仅是本专利的I个具体实施方式
,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本结构的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本专利的保护范围。
权利要求1.一种多氧燃烧器,设有烧嘴体,该烧嘴体由耐火材料制成,形状为圆柱形或者长方形,其特征是:所述烧嘴体中间设有燃料喷枪,该喷枪喷口为直筒形或喇叭口形,喷枪周围设有若干个氧气喷枪,其中有一次氧喷枪和二次主氧喷枪,氧气喷枪喷口为双曲线拉法尔形;该氧气喷枪、火焰监测与所述燃料喷枪同方向贯通烧嘴体; 所述的氧气喷枪与燃料喷枪轴线形成一定夹角,一次氧喷枪与燃料喷枪轴向夹角为0-20度,二次氧喷枪平行于燃料喷枪,其外端分别通过快速接头与金属软管连接,一次氧量占总氧量的10-30%,二次氧量占总氧量的70-90% ; 所述一二次氧气喷枪相对于燃料喷枪,即可相对180°布置,也可90°布置; 所述氧气喷口与供氧系统连接,供氧系统设有供氧管,该供氧管上设有稳压阀、切断阀、供氧压力变送器,一次氧流量计、一次氧调节阀、二次氧流量计、二次氧调节阀; 在氧气阀站上设有氧枪冷却风,在氧气停止使用时通入冷空气冷却氧枪,氧枪不再需要从烧嘴体上抽出; 所述燃料喷枪与燃料供给系统连接,燃料供给由燃料的的供应管、流量计、压力计和控制阀门; 另外设有控制柜,该控制柜设有PLC控制器、触摸屏、供电系统和自动化仪表;控制器与所述供氧系统、燃料供给系统控制连接,通过对各压力计、流量计、调节阀、切断阀、稳压阀的控制调节,实现对整·个燃烧器全系统的检测与控制。
专利摘要本实用新型公开了一种多氧燃烧器及其燃烧方法,设有烧嘴体,烧嘴体中间设有燃料喷枪,在所述烧嘴体上燃料喷枪的外周设有与喷枪同方向的一、二次氧枪、火焰监测器。一、二次氧喷枪的外端口均设有与进氧管连接的快速接头;另外设有PLC控制器和执行部件。本实用新型适用于气体和液体燃料的燃烧,结构完善,燃烧效率高,排烟少,环保,节能,操作自动化程度高。
文档编号F23D11/00GK203131817SQ20132000741
公开日2013年8月14日 申请日期2013年1月8日 优先权日2013年1月8日
发明者王立臣 申请人:王立臣