[實用新型]適用于富氫燃料的內混式燃氣燃燒器

有效

• 申請號: 201720273686.0
• 申請日: 2017-03-21
• 公開（公告）號: CN206617935U
• 公開（公告）日: 2017-11-07
• 發明（設計）人: 張君;曹會敏;張國民;翟樹軍;焦金濤;劉畫;李勝利;李峰;田小慶;王志文
• 申請（專利權）人: 張君
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/64;F23D14/46
• 代理公司: 北京鑫浩聯德專利代理事務所(普通合伙)11380
• 代理人: 李荷香

技術領域

本實用新型涉及一種在與現代煤化工領域相配套的燃燒器上組合使用的適用于富氫燃料的內混式燃氣燃燒器。

背景技術

國家統計局數據顯示，2015年我國能源消費總量為43.0億噸標準煤，比上年增長0.9%，煤炭消費量占能源消費總量的64%；我國“缺油、少氣、煤炭資源相對豐富”的資源特點和煤炭價格相對低廉的原因，使得現在煤化工項目炙手可熱；煤化工項目主要包括煤制甲醇、煤制油和甲醇及下游產品；該行業既是能源消耗大戶，又是污染物排放大戶，提高煤化工生產過程中的資源利用率，一方面將降低企業的生產成本，另一方面對于減少污染物排放具有重要意義。由于現代煤化工技術工藝普遍比較復雜、流程長，其可供選擇燃燒的燃料氣組份相對不穩定，且變化范圍比較大（如下表），氫氣又具有單位質量的能量密度高、可燃界限寬、燃燒速率快等特點，這就要求一般的燃燒器不僅要具有耐高溫、性能可靠等特點，還要具備滿足燃料氣組份在大范圍變化情況下的使用，所以使得目前市面上常見的燒嘴具有很大局限性，很難用一個燒嘴同時滿足不同的工況或工藝的需求。

發明內容

本實用新型的目的在于克服現有技術中存在的不足而提供一種可增大燃料氣和助燃空氣的接觸面積，降低燃料氣的不完全燃燒量，從而減少尾氣中CO的含量和C生成率，同時火型完美的適用于富氫燃料的內混式燃氣燃燒器，優化了爐內溫度的分布，且燒嘴的使用壽命大大增加。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種適用于富氫燃料的內混式燃氣燃燒器，包括帶有燃氣進口和空氣進口的燃燒器通道、與燃燒器通道相接通的預混腔、與預混腔相接通的混合腔、與混合腔相接通的噴嘴，在預混腔中開設有至少5個均布在混合腔主體中的以螺旋狀排列的腔道，該螺旋狀排列的腔道的進口開設在預混腔的一個端面上，在預混腔的另一個端面上開設有至少5個螺旋狀排列的腔道出口，預混腔螺旋狀排列的腔道出口外側為混合腔，對應混合腔一側的噴嘴的入口相對于噴嘴內壁圓周帶有向外傾斜的空氣噴射角α，噴嘴的出口相對于噴嘴內壁圓周帶有向外傾斜的夾角β。

所述空氣噴射角α為20°～65°或者60°，保證空氣旋流穩定，所述噴嘴出口相對于噴嘴內壁圓周帶有向外開放的夾角β為40°～60°或者60°，保證氣體燃燒后火焰不回火，不燒壞燒嘴，同時火型完美。

所述混合腔噴出的燃氣匯聚點A和空氣噴射角α、夾角β的頂點都在噴嘴中軸線方向上，A和α的頂點的距離為N，N在-0.1D～+0.5D之間，D為噴嘴內徑。

所述混合腔的寬度與燃燒器處理量呈正比，燃燒器處理量指通過燃燒器的燃料氣與助燃空氣的總流量。

所述預混腔和噴嘴均設置在燃燒器通道中，混合腔是燃燒器通道的一部分。

所述燃燒器通道、預混腔、混合腔和噴嘴均呈圓筒形。

所述燃燒器通道、預混腔和噴嘴為一體化結構，噴嘴安裝于燃燒器通道的一側，混合腔為管狀結構。

附圖說明

圖1為本實用新型的結構示意圖。

圖2為本實用新型在煤化工托普索硫酸裝置酸霧控制器中的實施例。

具體實施方式

如圖1所示，一種適用于富氫燃料的內混式燃氣燃燒器，包括帶有燃氣進口1和空氣進口2的燃燒器通道3、與燃燒器通道3相接通的預混腔4、與預混腔4相接通的混合腔5、與混合腔5相接通的噴嘴6，在預混腔4中開設有至少5個均布在混合腔主體中的以螺旋狀排列的腔道7，該螺旋狀排列的腔道7的進口開設在預混腔4的一個端面上，在預混腔4的另一個端面上開設有至少5個螺旋狀排列的腔道出口，預混腔4的螺旋狀排列的腔道出口外側為混合腔5，對應混合腔一側的噴嘴6的入口相對于噴嘴內壁圓周帶有向外傾斜的空氣噴射角α，噴嘴6的出口相對于噴嘴內壁圓周帶有向外傾斜的夾角β。

混合腔腔道噴嘴的噴射方向即噴嘴6的入口，相對于噴管入口內壁圓周切線保持一定角度α，且混合腔出口與噴管中間有一定距離，這是為了使燃燒用混合氣在噴嘴處產生旋流和負壓，由于這種旋流的作用和空間的改變，使得在噴嘴內形成負壓，負壓使燃燒氣循環流動，因而促進燃燒，該空氣噴射角α最大為60°，最好是取20°～40°，可使空氣旋流穩定。

所述空氣噴射角α為20°～40°或者60°，保證空氣旋流穩定，所述噴嘴出口相對于噴嘴內壁圓周帶有向外開放的夾角β為40°～60°或者60°，保證氣體燃燒后火焰不回火，不燒壞噴嘴，同時火型完美。