CN203131817U - 多氧燃烧器 - Google Patents

Abstract

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。

Description

多氧燃烧器

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： 

1)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： 

1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。 

附图说明

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。 

1燃烧器  2一次氧枪  3二次氧枪  4火焰监测  5烧嘴砖  6一次氧枪喷嘴 

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

下面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： 

1)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1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。 

Claims (1)

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。 

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