[發明專利]油氧燃燒非預混式開工燒嘴

有效

• 申請號: 201010274764.1
• 申請日: 2010-09-07
• 公開（公告）號: CN101936527A
• 公開（公告）日: 2011-01-05
• 發明（設計）人: 武紅京;閆福杭;劉文杰
• 申請（專利權）人: 西安航天遠征流體控制股份有限公司
• 主分類號: F23D11/00
• 分類號: F23D11/00;F23D11/38;F23D11/44
• 代理公司: 西安智邦專利商標代理有限公司 61211
• 代理人: 王少文

技術領域

本發明涉及一種開工燒嘴，尤其涉及一種油氧燃燒非預混式開工燒嘴。

背景技術

我國是個缺油少氣、煤炭資源相對豐富的國家，煤制甲醇、煤制油、煤制天然氣、煤制烯烴等在我國能源可持續利用中占重要地位。發展煤化工離不開合成氣的制備。煤的加壓氣化是制作合成氣的必要手段。而氣化爐的點火開工系統正是設備中核心部件。

現有的開工燒嘴的設計原理對系統控制要求很高，存在開工不容易成功，費時費力的缺陷。主要是因為現有產品采用了燒嘴結構體內的油氧預混方式，也就是說油氧兩種介質在未流出燒嘴結構體之前便混合，二者以混合物方式一起高速噴出燒嘴結構體進行燃燒。油的霧化需要借助氧氣的高速沖擊，這樣對油和氧的壓力配比控制提出了較高的要求。在使用過程均不同程度地遇到因兩種介質壓力控制不當或進入時序控制不好導致的開工失利甚至開工燒嘴不斷被回火燒壞的問題。

發明內容

為了解決現有的開工燒嘴存在的技術要求苛刻、容易被燒壞的技術問題，本發明提供一種油氧燃燒非預混式開工燒嘴。

本發明的技術解決方案為：

一種油氧燃燒非預混式開工燒嘴，所述燒嘴頭部設置有頭部噴注件，所述頭部噴注件端面設置有火焰噴嘴，所述頭部噴注件內設置有氧通道以及油通道，其特殊之處是，所述火焰噴嘴包括氧噴嘴和油噴嘴，所述油噴嘴的數量至少為一個；所述氧噴嘴的數量為多個；所述氧噴嘴與氧通道相連，所述油噴嘴和油通道相連，所述油噴嘴和油通道之間設置有油霧化器；所述多個氧噴嘴均勻設置在油噴嘴周圍且氧噴嘴軸線與頭部噴注件端面之間的夾角的范圍為10度至75度。

上述氧噴嘴軸線與氧噴嘴出口處端面之間的夾角的范圍為0度至60度。

上述氧噴嘴軸線與氧噴嘴出口處端面之間的夾角的較佳范圍為30度至45度。

上述燒嘴內設置有液體冷卻夾層，所述液體冷卻夾層與外部循環液體相通。

上述頭部噴注件為一體式結構。

另一種油氧燃燒非預混式開工燒嘴，所述燒嘴頭部設置有頭部噴注件，所述頭部噴注件端面設置有火焰噴嘴，所述頭部噴注件內設置有氧通道以及油通道，其特殊之處是，所述火焰噴嘴包括氧噴嘴和油噴嘴，所述氧噴嘴的數量至少為一個；所述油噴嘴的數量為多個；所述氧噴嘴與氧通道相連，所述油噴嘴和油通道相連，所述油噴嘴和油通道之間設置有油霧化器；所述多個油噴嘴均勻設置在氧噴嘴周圍且油噴嘴軸線與頭部噴注件端面之間的夾角的范圍為10度至75度。

上述氧噴嘴軸線與氧噴嘴出口處端面之間的夾角的范圍為0度至60度。

上述氧噴嘴軸線與氧噴嘴出口處端面之間的夾角的較佳范圍為30度至45度。

上述燒嘴內設置有液體冷卻夾層，所述液體冷卻夾層與外部循環液體相通。

上述頭部噴注件為一體式結構。

本發明所具有的優點：

1、利用油獨立霧化方式實現了有氧或無氧情況下油均可以霧化方式噴出，一旦有氧噴出，兩種介質即可混合并實現燃燒。這樣大大簡化了系統控制的方面對油氧壓力及時序控制要求，大大拓寬了氧油混合比的調節范圍，不會斷火，避免了由于系統原因介質供應波動而重復開車的成本。

2、本發明通過先霧化油之后再油氧混合，根本解決了原先預混燒嘴開車和關車時容易回火的問題。

3、本發明所述頭部噴注件為一體式結構，即氧油噴嘴設置在同一個零件上，火焰的質量通過加工便可保證，這樣避免了原先產品反復裝卸引起火焰質量下降的問題。

4、本發明油氧各自通過自身噴嘴噴出，然后經過一定的距離摻混，經過一定摻混距離后才開始產生火焰。這樣通過冷流體及混合物將高溫的火焰與頭部噴注件頭部充分隔離，避免了高溫火焰對頭部噴注件的破壞。而冷的流體高速噴出頭部噴注件后的膨脹過程，其實又是個降溫的過程，這樣就實現了介質本身對頭部噴注件頭部的自身冷卻。所以本發明克服了原先燒嘴高溫火焰直接貼在頭部噴注件壁面燃燒導致頭部噴注件容易破壞的缺陷。

5、頭部噴注件內設置有液體冷卻夾層，通過冷卻液體的進出對燒嘴外壁加以冷卻。同時，本發明液體冷卻夾層僅僅需要抵抗來自氣化爐的輻射熱，而不必考慮高溫火焰對頭部的破壞，所以結構簡單。

附圖說明

圖1為本發明第一種結構的結構示意圖：

圖2和圖3為圖1的右視圖；

圖4為本發明第一種結構的結構示意圖：

圖5和圖6為圖4的右視圖；

圖7為本發明的燃燒示意圖；