[實用新型]一種雙旋流式低熱值燃氣燃燒器

有效

• 申請號: 201520690530.3
• 申請日: 2015-09-08
• 公開（公告）號: CN204987008U
• 公開（公告）日: 2016-01-20
• 發明（設計）人: 羅俊偉;汪文哲;王大偉;楊文海;張磊
• 申請（專利權）人: 武漢鍋爐集團工程技術有限公司
• 主分類號: F23D14/24
• 分類號: F23D14/24
• 代理公司: 武漢開元知識產權代理有限公司 42104
• 代理人: 俞鴻

技術領域

本實用新型屬于鍋爐燃燒設備技術領域，具體涉及一種雙旋流式低熱值燃氣燃燒器。

背景技術

工業應用中低熱值氣體主要以鋼鐵廠的高爐煤氣為主。高爐煤氣是鋼鐵工業的生產工藝流程中產生的大量氣體副產品之一。高爐煤氣鍋爐是目前工業上處理高爐煤氣的重要方法，通過鍋爐設備將高爐煤氣的燃燒熱轉化為蒸汽，用于發電或供熱。此方法不僅能夠提高鋼鐵企業的經濟效益，而且能夠保護環境。

高爐煤氣中主要成分為惰性氣體氮氣(N₂)和二氧化碳(CO₂)，比例高達75％左右，可燃氣體一氧化碳(CO)和少量氫氣(H₂)比例約占25％左右。高爐煤氣中可燃氣體成分比例少，熱值低(700～900kCal/Nm³)，理論燃燒溫度低(1300℃左右)，這些性質都不利于高爐煤氣的燃燒。

目前，對高爐煤氣等低熱值的燃氣燃燒的工業應用中，為了保證煤氣的穩定燃燒，大多數燃燒形式是在煤氣中摻燒熱值高的重油、天然氣或者煤粉。隨著技術的發展，在小容量煤氣鍋爐中，多采用多管式煤氣燃燒器，煤氣在管內流動，空氣在管外流動，在燃燒器出口處混合，多管式燃氣燃燒器火焰較長，單個燃燒器熱功率較低，一般布置在鍋爐爐膛四角，為了加強穩燃，需要增設煤氣加熱器對進入鍋爐燃燒器之前的煤氣進行加熱以提高煤氣的溫度或者鍋爐爐膛內增設蓄熱裝置，隨著鍋爐容量的增加，受到單個煤氣燃燒器熱功率和爐前煤氣壓力的限制，燃燒器的布置和燃燒穩定性均會受到較大的影響。

實用新型內容

本實用新型的目的就是針對現有技術的缺陷，提供一種雙旋流式低熱值燃氣燃燒器。具體是一種以低熱值燃氣(500～1800Kcal/Nm³)為燃料的雙旋流式燃氣燃燒器，主要應用于7.5MW～150MW燃氣機組的燃氣鍋爐以及各種廢氣焚燒爐中的燃氣燃燒裝置。

本實用新型采用的技術方案是：包括連接燃氣的燃氣管、連接熱空氣的熱風管、燃氣旋流器、熱風旋流器、點火槍、點火氣槍、點火火檢裝置和主火檢裝置，還包括連接熱空氣的中心風管，所述中心風管、燃氣管和熱風管由內向外依次布置且連通至同一出口端，所述出口端連接文丘里式噴嘴，所述燃氣旋流器和熱風旋流器均設置在文丘里式噴嘴的縮口處，且按圓周方向均勻軸向設置，所述熱風旋流器同心設置于燃氣旋流器外圈，所述中心風管連通至燃氣旋流器內圈，所述點火槍、點火氣槍和點火火檢裝置布置在中心風管內。

進一步優選的結構，所述主火檢裝置設置于燃氣旋流器的葉片上開孔處。

進一步優選的結構，所述燃氣旋流器的葉片數量為8～25片，沿中心軸線均布，葉片的遮蓋度為1.05～1.2，葉片的安裝角與中心軸線角度為40～60°。

進一步優選的結構，所述熱風旋流器的葉片數量為8～25片，沿中心軸線均布，葉片的遮蓋度為1.05～1.2，葉片的安裝角與中心軸線角度為25～70°。

上述技術方案中，燃氣旋流器和熱風旋流器均可按安裝角度的不同產生順時針或逆時針旋轉氣流，但燃氣和熱風的氣流旋向應保持一致，進一步加強回流強度。

進一步優選的結構，所述中心風管和熱風管的進口處設置有風門裝置。

本實用新型將文丘里式噴管與燃氣和空氣雙旋流有機結合，且增加了中心風管，向其旋流區中心部位提供少量空氣，以加強高爐煤氣燃燒的穩定性，燃氣和熱空氣經過軸向旋流葉片后會產生強烈的旋流運動，不僅讓兩者能夠及早充分的混合，而且混合旋轉射流的外邊界和中心位置均會卷吸高溫煙氣，加上文丘里式噴嘴的擠壓和擴展有效地防止燃氣燃燒器的回火和脫火現象，保證了燃氣在鍋爐系統里不需要燃氣加熱器或者爐內蓄熱裝置等設備的情況下能夠穩定安全的燃燒；而且燃燒器的燃氣阻力和風阻力更小。

本新型具有以下有益效果：(1)燃燒充分，穩燃效果好，不會發生回火和脫火現象，提高了燃氣利用率和鍋爐效率；(2)單個燃燒器熱功率大，負荷調節比大，鍋爐在低負荷運行時可按增減投運的燃燒器數量進行調節；(3)燃燒器阻力特性好，能適應燃氣壓力波動的情況；(4)結構簡單，旋流葉片采用軸向直葉片形式，加工制造方便；(5)不用加設燃氣加熱器或者爐內蓄熱裝置，節約鍋爐建設成本；(6)燃氣管和熱風管采用法蘭式連接，拆卸使用方便，減少燃燒器維修成本；(7)污染物排放低，特別是NO_x和CO。

附圖說明

圖1為本實用新型結構示意圖；

圖2為本實用新型側視圖；

圖3為燃氣旋流器和熱風旋流器處剖面圖。