多组分废气废液焚烧专用烧嘴的制作方法

1.本实用新型涉及燃烧器技术领域，具体涉及多组分废气废液焚烧专用烧嘴。


背景技术：

2.有些工业现场(比如各种类型的化工厂)的各个流程会产生不同类型的voc(这些voc可能是气态，也可能是液态)，每种voc含有不同的成分，各成分的流量及压力也可能不相同甚至相差很大。
3.目前，废气/废液在排入大气前需要通过环保处理，而现有的主流处理办法是将中高热值的voc当做燃料通过烧嘴在焚烧炉内进行焚烧。然而由于现场废气及废液种类繁多，每种废气/废液所含化学成分不同，这些废气/废液里面有些化学成分之间可能在常温下也会发生化学反应生成固体颗粒堵塞管道与喷嘴、甚至发生剧烈的化学反应产生爆炸危险，因此不能简单的将废气与废液混合在一起后再整体通入烧嘴进行焚烧，但是如果采用多个烧嘴对不同的废气/废液进行单独燃烧，既增加投资成本、又增加炉前管道复杂程度以及炉区的布置难度。
4.基于此，设计出一种可以同时焚烧多种类型的废气和废液的烧嘴是本技术所要解决的问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是提供多组分废气废液焚烧专用烧嘴，可以使得不同类型的废气/废液可以通过同一个烧嘴焚烧，以避免不同类型的废气/废液混合后可能发生反应乃至爆炸的问题。
6.本实用新型的多组分废气废液焚烧专用烧嘴，包括烧嘴主体，所述烧嘴主体包括从外到内集成设计的助燃空气腔体、多组分废气腔体以及用于容置废液喷枪的废液喷枪腔体，其中：助燃空气腔体和多组分废气腔体呈环形；
7.还包括若干块设于多组分废气腔体内的隔板，若干块隔板将多组分废气腔体的内腔分隔为至少两个独立的废气腔体。
8.在一些可选的实施例中，所述助燃空气腔体和多组分废气腔体的截面均呈圆环形，所述隔板与多组分废气腔体的轴线平行，每个所述废气腔体的截面面积均与其预设的内部废气流量呈正相关。
9.在一些可选的实施例中，所述废气腔体的数量为四个，分别为第一废气腔体、第二废气腔体、第三废气腔体、第四废气腔体；
10.沿废气流动方向每个废气腔体的首端设有废气入口，尾端设有若干废气喷孔。
11.在一些可选的实施例中，所述废气腔体的尾端设置的单个废气喷孔的面积与数量的乘积，即废气喷孔总面积与其对应的废气腔体内部预设的废气流量呈正相关、废气压力呈负相关。
12.在一些可选的实施例中，所述废气腔体的尾端的若干废气喷孔均以所述多组分废
气腔体的轴线为圆心呈圆弧形层状分布。
13.在一些可选的实施例中，还包括若干用于将助燃空气呈回旋形喷出的空气旋流片，若干空气旋流片沿助燃空气流动方向呈回旋形分布于助燃空气腔体的尾端。
14.在一些可选的实施例中，还包括设于所述助燃空气腔体内的引射式点火烧嘴，引射式点火烧嘴沿助燃空气流动方向设于所述空气旋流片的上游，且引射式点火烧嘴倾斜的朝向空气旋流片设置。
15.在一些可选的实施例中，所述废液喷枪腔体内可容置的废液喷枪数量小于4个。
16.在一些可选的实施例中，还包括具有火焰通道的烧嘴砖，所述烧嘴主体沿助燃空气流动方向或废气流动方向的尾端嵌设于火焰通道内。
17.在一些可选的实施例中，还包括两个uv安装接口，分别为第一uv接口和第二uv接口，第一uv接口与所述助燃空气腔体连通，第二uv接口位于所述烧嘴砖上并与其火焰通道连通。
18.本实用新型的有益效果：
19.本实用新型的多组分废气废液焚烧专用烧嘴，包括烧嘴主体，所述烧嘴主体包括从外到内集成设计的助燃空气腔体、多组分废气腔体以及用于容置废液喷枪的废液喷枪腔体，其中：助燃空气腔体和多组分废气腔体呈环形；
20.还包括若干块设于多组分废气腔体内的隔板，若干块隔板将多组分废气腔体的内腔分隔为至少两个独立的废气腔体。
21.其效果有：本实用新型通过助燃空气腔体、多组分废气腔体以及废液喷枪腔体的独立通道分层并集成式设计的总体构思，使得不同的废气/废液可以从不同的独立通道进行传输，从而可以在防止不同组份的废气/废液焚烧之前混合导致可能产生化学反应及安全事故的同时，实现不同组份的废气/废液的同时焚烧。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例的主视结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例的左视结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例的右视结构示意图；
25.图4为图1中a-a的剖视结构示意图；
26.图5为图2中b-b的剖视结构示意图；
27.图6为本实用新型实施例中废液喷枪的结构示意图。
28.附图标记说明：
29.11-第一uv接口，12-第二uv接口；
30.21-助燃空气入口，22-空气旋流片，23-助燃空气腔体；
31.311-第一废气入口，312-第一废气喷孔，313-第一废气腔体；
32.321-第二废气入口，322-第二废气喷孔，323-第二废气腔体；
33.331-第三废气入口，332-第三废气喷孔，333-第三废气腔体；
34.341-第四废气入口，342-第四废气喷孔，343-第四废气腔体；35-隔板；
35.4-废液喷枪腔体，41-废液喷枪，411-废液接口，412-雾化介质接口；
36.5-引射式点火烧嘴，6-烧嘴砖，61-火焰通道。
具体实施方式
37.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
38.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
40.下面通过参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型：
41.如图1至图6所示，本实施例提供一种多组分废气废液焚烧专用烧嘴，包括烧嘴主体，所述烧嘴主体包括从外到内集成设计的助燃空气腔体23、多组分废气腔体以及用于容置废液喷枪41的废液喷枪腔体4，其中：助燃空气腔体23和多组分废气腔体呈环形；还包括若干块设于多组分废气腔体内的隔板35，若干块隔板35将多组分废气腔体的内腔分隔为至少两个独立的废气腔体。
42.本实施例通过从外到内集成设计的助燃空气腔体23、多组分废气腔体以及废液喷枪腔体4，且多组分废气腔体内具有至少两个独立的废气腔体，使得不同组份的废气从不同的废气腔体传输、废液通过废液喷枪腔体4内容置的废液喷枪41喷出，且从废气腔体和废液喷枪41喷出的废气和废液均位于环形的助燃空气内部，有利于废气和废液的充分焚烧，同时，助燃空气腔体23、多组分废气腔体以及废液喷枪腔体4的独立通道分层并集成式设计的总体构思，可以在有效防止不同组份的废气/废液在焚烧之前混合可能产生化学反应及安全事故的同时，实现不同组份的废气/废液的同时焚烧。
43.在一些可选的实施例中，如图3和图4所示，所述助燃空气腔体23和多组分废气腔体的截面均呈圆环形，所述隔板35与多组分废气腔体的轴线平行，每个所述废气腔体的截面面积均与其预设的内部废气流量呈正相关。通过隔板35可以将多组分废气腔体分隔为多个独立的废气腔体，不同的废气腔体的截面面积可以根据其内部预设的废气流量进行设计，预设废气流量越大，则该预设废气所在的废气腔体的截面面积越大，以确保多组分废气腔体内不同的废气腔体内的废气流量分布基本均匀，避免燃烧时，出现火焰偏向的情况。
44.在一些可选的实施例中，如图2、图3和图4所示，所述废气腔体的数量为四个，分别为第一废气腔体313、第二废气腔体323、第三废气腔体333、第四废气腔体343；沿废气流动方向每个废气腔体的首端设有废气入口，尾端设有若干废气喷孔。本实施例中，第一废气腔体313的首端和尾端分别设有第一废气入口311和若干第一废气喷孔312；第二废气腔体323的首端和尾端分别设有第二废气入口321和若干第二废气喷孔322；第三废气腔体333的首端和尾端分别设有第三废气入口331和若干第三废气喷孔332；第四废气腔体343的首端和尾端分别设有第四废气入口341和若干第四废气喷孔342。
45.本实施例中，第一废气入口311、第一废气腔体313和若干第一废气喷孔312组成第一废气通道的一部分；第二废气入口321、第二废气腔体323和若干第二废气喷孔322组成第二废气通道的一部分；第三废气入口331、第三废气腔体333和若干第一废气喷孔312组成第三废气通道的一部分；第四废气入口341、第四废气腔体343和若干第四废气喷孔342组成第四废气通道的一部分；第一废气通道、第二废气通道、第三废气通道和第四废气通道分别用于传输四种不同组份的废气。
46.在一些可选的实施例中，所述废气腔体的尾端设置的单个废气喷孔的面积与数量的乘积，即废气喷孔总面积与其对应的废气腔体内部预设的废气流量呈正相关、废气压力呈负相关。
47.本实施例中，废气腔体预设的内部废气流量越大、废气压力越小，则废气喷孔的总面积越大，即废气喷孔数量越多，喷口尺寸越大；
48.废气腔体预设的内部废气流量越小、废气压力越大，则废气喷孔的总面积越小，即废气喷孔数量越少，喷口尺寸越小。
49.在一些可选的实施例中，如图3所示，所述废气腔体的尾端的若干废气喷孔均以所述多组分废气腔体的轴线为圆心呈圆弧形层状分布。如图3所示，本实施例中，每个废气腔体尾端的若干废气喷孔均呈圆弧形间隔分布并沿多组分废气腔体的径向分为多层，其中，第一废气腔体313和第三废气腔体333尾端的若干废气喷孔有两层，第二废气腔体323和第四废气腔体343尾端的若干废气喷孔有三层，由于每个废气腔体尾端的若干废气喷孔均呈圆弧形层状分布，因此，从多组分废气腔体内喷出的废气流呈现类似于圆环形的层状分布，从而有利于与圆环形的助燃空气充分混合焚烧，提高燃烧效率。
50.在一些可选的实施例中，如图3所示，还包括若干用于将助燃空气呈回旋形喷出的空气旋流片22，若干空气旋流片22沿助燃空气流动方向呈回旋形分布于助燃空气腔体23的尾端。通过在助燃空气腔体23的尾端设置若干呈回旋形分布的空气旋流片22，使得助燃空气从助燃空气腔体23喷出后呈回旋形，并与废气、废液进行充分混合，确保点火稳定可靠，点火完成后，火焰呈回旋的圆环形。
51.在一些可选的实施例中，如图5所示，还包括设于所述助燃空气腔体23内的引射式点火烧嘴5，引射式点火烧嘴5沿助燃空气流动方向设于所述空气旋流片22的上游，且引射式点火烧嘴5倾斜的朝向空气旋流片22设置。本实施例中的引射式点火烧嘴5倾斜的朝向空气旋流片22设置可以使得引射式点火烧嘴5内的点火燃气与助燃空气进行充分混合，确保点火的顺利进行，点火完成后，引射式点火烧嘴5倾斜的朝向空气旋流片22设置，点火火焰经过空气旋流片22在废气腔体和助燃空气腔体23之间的环形区域形成旋转的点火火焰，确保废气腔体内喷出的废气或废液喷枪41喷出的雾化废液被顺利点燃。
52.在一些可选的实施例中，所述废液喷枪腔体4内可容置的废液喷枪41数量小于4个。由于废液喷枪41喷出的雾化废液之间会有一定的干扰，因此，插入废液喷枪腔体4内的废液喷数量不宜多于3个。
53.如图6所示，本实施例提供一种废液喷枪41的结构示意图，废液喷枪41远离其喷口的一端设有废液接口411以及靠近废液接口411设置的雾化介质接口412，废液接口411与废液通道连通，雾化介质接口412与雾化介质通道连通，废液喷枪41内的废液通过雾化介质雾化成雾化废液后，从废液喷枪41的喷口处喷出通过助燃空气燃烧，本实施例中，废液喷枪41
内的废液流动方向与废气流动方向、助燃空气流动方向相同，沿废液流动方向废液喷枪41的喷口靠近或齐平空气旋流片22设置。
54.在一些可选的实施例中，还包括具有火焰通道61的烧嘴砖6，所述烧嘴主体沿助燃空气流动方向或废气流动方向的尾端嵌设于火焰通道61内。设置烧嘴砖6可以便于烧嘴主体的安装，本实施例中的烧嘴砖6为本领域中的常规技术，在此不再赘述。
55.在一些可选的实施例中，还包括两个uv安装接口，分别为第一uv接口11和第二uv接口12，第一uv接口11与所述助燃空气腔体23连通，第二uv接口12位于所述烧嘴砖6上并与其火焰通道61连通。通过设置第一uv接口11和第二uv接口12，从而可以在第一uv接口11和第二uv接口12安装uv检测器，从而可以在烧嘴主体点燃火焰后，分别从助燃空气腔体23和火焰通道61检测火焰信号，以确保点火燃气在火焰信号稳定后及时断开。
56.本实施例的工作原理如下：
57.使用本实施例时，将助燃空气从助燃空气入口21进入烧嘴主体的助燃空气腔体23内，助燃空气通过空气旋流片22后形成旋转的助燃空气进入烧嘴砖6的火焰通道61内；将不同组份的废气分别从其对应的废气入口通入对应的废气腔体内，并从对应的废气喷孔中喷出；将废液和雾化介质分别从废液接口411和雾化介质接口412通入废液喷枪41，并从废液喷枪41的喷口处喷出；随后进行点火，点火时，为确保点火稳定，助燃空气进入助燃空气腔体23的量相对较少，点火燃气从引射式点火烧嘴5进入助燃空气腔体23后与助燃空气充分混合并点火形成点火火焰，点火火焰从空气旋流片22在废气腔体和助燃空气腔体23之间的环形区域形成旋转的点火火焰，旋转的点火火焰将废气和雾化废液点燃后即可形成稳定的焚烧火焰，当第一uv接口11和第二uv接口12上安装的uv检测器检测到稳定的火焰信号后，将引射式点火烧嘴5的点火燃气断开即可，随后进入后续的空燃比调节和炉膛调温流程。
58.综上所述，本实施例通过将助燃空气腔体23、多组分废气腔体以及废液喷枪腔体4从外到内集成式设计，从而可以在实现不同组份的废气/废液通过同一烧嘴焚烧的同时，不同组份的废气/废液的流通通道独立，从而可以避免不同组份的废气/废液在焚烧之前混合可能导致的化学反应乃至安全事故。
59.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变形和改进，这些变形和改进也视为本实用新型的保护范围。