[實用新型]工業燃燒器氣體燃料和助燃空氣的超混合裝置

無效

• 申請號: 200720070961.5
• 申請日: 2007-06-12
• 公開（公告）號: CN201047593Y
• 公開（公告）日: 2008-04-16
• 發明（設計）人: 陳寶明
• 申請（專利權）人: 上海諾特飛博燃燒設備有限公司
• 主分類號: F23D14/62
• 分類號: F23D14/62
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所
• 代理人: 沈美英

技術領域

本實用新型涉及氣體燃燒技術領域，特別是一種助燃空氣通過燃燒器的穩焰盤后與氣體燃料通過燃料槍后的二者充分混合、便于在爐膛中燃燒時能產生溫度均勻和污染物少的技術效果的新穎工業燃燒器氣體燃料和助燃空氣的超混合方法及其裝置。

背景技術

工業鍋爐和加熱器工作時需要的熱量可以通過燃燒器在爐膛中燃燒氣體燃料和助燃空氣的混合物來提供，為了確保爐膛中燃燒物溫度均勻、無局部高溫產生，以利于降低燃燒過程中氮氧化物和一氧化碳的生成量、減少污染和廢氣的排出量及提高氣體燃料的利用率，因而氣體進入爐膛時先合適地均相予混氣體燃料和助燃空氣使之燃燒時燃燒火焰面上的燃燒溫度低于NOx生成溫度。如果氣體燃料與助燃空氣混合不當，即由于氣體燃料過量或由于助燃空氣過量，都將會影響火焰傳播速度，產生過多的一氧化碳氣體，同時造成降低鍋爐或加熱器的熱傳導效率，從而導致氣體燃料消耗的增加。因此，如何以合適的流量導入氣體燃料和助燃空氣、并使之處于超混合狀態來增大可燃溫合物的可燃極限是一項十分重要的工作，也是當前各國均在研究的課題。

在現有技術中，氣體燃料和助燃空氣的送入并使之混合找方法和裝置有很多種，但較多采用的是助燃空氣通過燃燒器的穩焰盤送出，氣體燃料通過燃料槍送出。目前常用的穩焰盤的結構形式主要有二種，一種是由平板式葉片構成，這種結構形式的穩焰盤雖然送出的助燃空氣能形成旋流風、并產生燃燒所需要的中心回流區，但由于助燃空氣進入時的阻力較大，燃燒器的背部壓力較高、使得助燃空氣的進入量和助燃空氣的旋流強度不匹配，即不能做到助燃空氣的進入量大同時助燃空氣的旋流強度也強。另一種是采用在圓形平板上開孔的結構形式(碗形結構)，這種結構形式的穩焰盤雖然因能形成中心局部負壓而產生燃燒所需要的中心回流區，但不能形成旋流風，且阻力也較大，故也欠理想。燃燒器燃料槍的結構形式目前也主要有二種，一種為出氣孔設置在燃料槍接近頂端的側面上或頂端面上，另一種為出氣孔設置在燃料槍斜面上，這二種燃料槍的結構形式的缺點是氣體燃料的流向和通過穩焰盤送出助燃空氣的流向不能很好交叉混合，同時燃料在經出口處時阻力較大、流速較低，因而不能產生較強的混合穿透力，故不利于氣體燃料與助燃空氣的充分混合。由上可見，現有技術中的燃燒器穩焰盤和燃料槍的結構欠合理、不能滿足充分混合氣體燃料與助燃空氣的要求。

發明內容

本實用新型的目的是要克服現有技術中助燃空氣與氣體燃料不能充分混合及穩焰盤阻力過大和燃料槍出氣口流速過低的不足之處，提供一種能有效降低穩焰盤的背壓和提高燃料槍出氣口流速、且有利于氣體燃料與助燃空氣充分混合的工業燃燒器氣體燃料和助燃空氣的超混合方法及其裝置。

本實用新型的工業燃燒器氣體燃料和助燃空氣的超混合方法是：將穩焰盤的葉片設計成主體呈傾斜狀、兩側面呈弧形的低阻力流線型，使通過的助燃空氣量較多、形成的助燃空氣旋流強度強，并能形成中心低壓空氣回流區，將燃料槍的出口端面設計成與穩焰盤相配的傾斜狀、并在傾斜面上設置不同直徑的出氣孔、氣體燃料以垂直于斜面方向、且以亞音速流速噴射，使氣體燃料和助燃空氣互相對沖滲透、混合，實現二者完全、且充分的超混合。

基于本實用新型方法的工業燃燒器氣體燃料和助燃空氣的超混合裝置主要由燃燒器穩焰盤、燃燒器燃料槍和殼體組成，燃燒器穩焰盤主體呈圓盤狀、由內筒、外筒和葉片組成，內、外筒為同心圓筒、相互之間通過葉片固定相連，葉片主體呈傾斜弧形狀、與內筒和外筒相交接的出口處呈與直徑間夾角α為20-50°的傾斜狀；燃燒器燃料槍由主燃料槍和次燃料槍構成，以與內筒和外筒同心圓的形式間隔排列，其中主燃料槍的出口端面設置呈與軸線垂直平面間的夾角β為5-35°的傾斜狀、傾斜面上設置有數個出氣孔，次燃料槍的頂端面設置呈與軸線垂直平面間的夾角γ為35-70°的傾斜狀、傾斜面上設置有數個出氣孔；殼體以與內筒和外筒同心圓的形式設置在最外圓、通過后部加強筋與前板固定相連并呈一整體。此外，主燃料槍的出口斜面朝向中間軸心的一側安裝、與穩焰盤中送出的旋流狀助燃空氣的流動方向相反；次燃料槍的頂端斜面朝向殼體內壁一側、與穩焰盤中送出的旋流狀助燃空氣經殼體內壁反射后形成的回轉狀旋流風的流動方向相反。