低焓三元气体混燃器的制作方法

文档序号:12708526阅读:230来源:国知局

本发明属于环保设备领域,涉及一种低焓三元气体混燃器。



背景技术:

当今,对“三废”(固废、液废、气废)的处理均采用热分解焚烧工艺。在这种工艺实施过程中,热解气化形成的人工煤气是一种低焓可燃气。热分解是利用热能使化合物的化合键断裂,由大分子量的有机物转变为小分子量的一氧化碳(CO)、氢气(H2)、甲烷(CH4)等可燃气体和熔渣。可燃气体中的CO、H2、CH4是温室气体的低焓燃气,在点燃及伴烧中与高焓助燃气在联合混燃中可能由于气体的混合不均匀以及气化剂进入其中的温度、气混安全比例数量非线性等外部环境条件所致,在燃点的伴烧易受阻及易爆。所以在这类工业炉的燃气烧咀必须依照不同燃烧工况而特定。

目前,工业炉上燃气烧嘴的类型按燃烧方式分类可有①扩散式;②大气式;③完全预混式。按空气(气化剂)供给的方式分类有①引射式;②自然供风式;③鼓风式。按照燃气分类不同可有①低压式(燃烧压力≥5KPa);②高、中压式(燃烧压力≥300KPa)。按特殊功能分类型有①高速燃烧器;②浸没燃烧器;③脉冲燃烧器;④低NOx燃烧器。由上述气体燃料燃烧特点及不同类型的燃气燃烧结构特点,可以清楚看出燃料与空气的混合过程,特别是对应用很广的扩散式燃烧方式来说是至关重要的。因为它不仅可以缩短燃烧时间,而且对稳定和完全燃烧影响极大。



技术实现要素:

本发明的一个目的是解决至少上述问题和/或缺陷,并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种低焓三元气体混燃器。本发明通过将空气作为引射气化剂,利用鼓风机增压(控制在低压工况),用它引射燃气,实现三元混合气(高焓助燃气、低焓人工煤气、空气)的燃烧组织。为了防止回火和脱火,燃烧器采用二次供风,让预混时间几乎为零。通过控制进风量和压力来控制混合燃气喷出速度大于火焰传播速度,强化三元气的匀质混合,提高了燃烧的强度,这样组织起来的完全、安全燃烧,有效防止了回火、脱火及引爆的多种弊端的发生。

本发明提供的技术方案为:

一种低焓三元气体混燃器,包括:

外壳,其设置有点火燃气进口、低焓燃气进口和伴烧燃气进口,且所述点火燃气进口的方向垂直于所述低焓燃气进口和所述伴烧燃气进口的方向;

多个通气管道,所述多个通气管道彼此平行地设置于所述外壳内,所述多个通气管道分别与所述点火燃气进口、低焓燃气进口和伴烧燃气进口在不同的位置连通。

优选的是,所述的低焓三元气体混燃器中,所述多个通气管道包括中央通气管道和多个分支通气管道,所述点火燃气进口和所述伴烧燃气进口均与所述中央通气管道连通,所述低焓燃气进口与分支通气管道连通。

优选的是,所述的低焓三元气体混燃器,还包括:

点火电极,其设置于所述外壳内,且位于所述点火燃气进口的上方;

离子火焰控制器,其也设置于所述外壳内,且位于所述点火燃气进口的下方;

且,所述点火电极、所述点火燃气进口和所述离子火焰控制器彼此固接,并位于所述中央通气管道内。

优选的是,所述的低焓三元气体混燃器中,所述点火燃气进口设置于所述外壳的一端,所述低焓燃气进口和伴烧燃气进口设置于所述外壳的一侧。

优选的是,所述的低焓三元气体混燃器,还包括:

紫外火焰控制器,其设置于所述外壳上,且位于所述外壳的一端处;

观察口,其设置在所述外壳的一端处。

优选的是,所述的低焓三元气体混燃器,还包括:

第一进风口,其位于所述外壳的一端,且位置靠下;

第二进风口,其位于所述外壳的另一侧,并位于所述外壳的顶部,所述第二进风口与所述低焓燃气进口对应的通气管道连通。

优选的是,所述的低焓三元气体混燃器中,还包括:

稳焰器,其设置于所述外壳的另一端内壁上。

在燃烧工况中燃料气喷射装置(简称喷嘴)的工艺技术要求是:供给空气的装置必须保证快速、均匀地将燃料气和空气混合。为此,本专利将燃料气分成多管与多孔,以利速流空气混合。另外,加强燃料气与空气环隙射流,综合使它们之间以不同角度与速度相遇而匀质混燃。上述本专利按燃烧方式分类是扩散式燃烧;按空气供给的方式分类是属于鼓风式;按燃气压力分类是低压燃烧器;由于本专利主要用热分解熔融炉的低焓人工煤气混燃,按特殊功能分类它是一种低NOx燃烧器。

本发明至少包括以下有益效果:

本发明因将低焓人工煤气与助燃高焓煤气在工艺上紧密结构于一体,使常用混燃桶分别通入形成低焓气及高焓气的非匀质混燃,使燃烧不易控制及易爆、回火、脱火等弊端得以克服。

采用了特制助气喷嘴射流孔,可与气化剂与空气的掺混,使旋涡尽快衰减,大减少了对冷却气膜的干扰,使燃烧工况稳定及防爆。

三元气(高焓助燃气、低焓人工煤气、空气)在统一钢筒内布局,可形成轴流空气引射旋流,使三元气匀质混燃度提高,有利于形成喷嘴关部引射性强回流区,改善了混燃稳定性。

通过观察口、紫外火焰控制器、离子火焰控制器可对三元气体混燃工况实时监控及调整。满足了对燃烧的要求。对组织燃烧的自动化控制提供了条件。

燃烧器设计的NOx工艺技术,使排放更易达到环保指标。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

附图说明

图1为本发明所述的低焓三元气体混燃器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

应当理解,本文所使用的诸如“具有”、“包含”以及“包括”术语并不配出一个或多个其它元件或其组合的存在或添加。

如图1所示,本发明提供一种低焓三元气体混燃器,包括:

外壳,其设置有点火燃气进口4、低焓燃气进口2和伴烧燃气进口7,且所述点火燃气进口的方向垂直于所述低焓燃气进口和所述伴烧燃气进口的方向;

多个通气管道,所述多个通气管道彼此平行地设置于所述外壳内,所述多个通气管道分别与所述点火燃气进口、低焓燃气进口和伴烧燃气进口在不同的位置连通。

在本发明的其中一个实施例中,作为优选,所述多个通气管道包括中央通气管道4和多个分支通气管道,所述点火燃气进口和所述伴烧燃气进口均与所述中央通气管道连通,所述低焓燃气进口与分支通气管道连通。

在本发明的其中一个实施例中,作为优选,还包括:

点火电极5,其设置于所述外壳内,且位于所述点火燃气进口的上方;

离子火焰控制器6,其也设置于所述外壳内,且位于所述点火燃气进口的下方;

且,所述点火电极、所述点火燃气进口和所述离子火焰控制器彼此固接,并位于所述中央通气管道内。

在本发明的其中一个实施例中,作为优选,所述点火燃气进口设置于所述外壳的一端,所述低焓燃气进口和伴烧燃气进口设置于所述外壳的一侧。

在本发明的其中一个实施例中,作为优选,还包括:

紫外火焰控制器3,其设置于所述外壳上,且位于所述外壳的一端处;

观察口8,其设置在所述外壳的一端处。

在本发明的其中一个实施例中,作为优选,还包括:

第一进风口9,其位于所述外壳的一端,且位置靠下;

第二进风口10,其位于所述外壳的另一侧,并位于所述外壳的顶部,所述第二进风口与所述低焓燃气进口对应的通气管道连通。

在本发明的其中一个实施例中,作为优选,还包括:

稳焰器1,其设置于所述外壳的另一端内壁上。

本发明采用的技术方案是:低焓三元气体混燃器具有钢制外壳,在其钢壳桶内有多个不锈钢制通气管道,它的中央通气管道装置有助燃高焓点火伴烧用气(如天然气)通道的进口,在管道中部装置有根据用气性质不同制造的不同的用气喷嘴及点火电极。它们用于高焓助燃气的点燃及持燃工况中。为了适时监控它的火焰燃点及燃烧工况,在它的喷嘴及点火电极前部装有离子火焰控制器6,当高焓可燃气从点火燃气进口4进入后,在喷嘴处匀质喷出后,启动点火电极5点燃气流。同时,通过离子火焰控制器对火焰进行实时监控。在它持燃中用紫外线火焰控制器3对混合燃烧进行持燃工况监控,低焓人工煤气通气管道通过低焓燃气进口2亦进入混燃器钢筒内,在高焓助燃气的助燃下进行点燃及持燃伴烧。在低焓人工煤气管道中有二次通风(气化剂)的进口及通气管道,二次调整通风以控制气混度和混合燃烧工况。

在燃烧工况中燃料气喷射装置(简称喷嘴)的工艺技术要求是:供给空气的装置必须保证快速、均匀地将燃料气和空气混合。为此,本发明将燃料气分成多管与多孔,以利速流空气混合。另外,加强燃料气与空气环隙射流,综合使它们之间以不同角度与速度相遇而匀质混燃。上述本专利按燃烧方式分类是扩散式燃烧;按空气供给的方式分类是属于鼓风式;按燃气压力分类是低压燃烧器;由于本发明主要用热分解熔融炉的低焓人工煤气混燃,按特殊功能分类它是一种低NOx燃烧器。

低焓三元气体混燃器的具体操作步骤为:

一、点火:通过点火燃气进口4通入点火用高焓燃气,开启点火电极5,启动燃气点火。通过离子火焰控制器6确认火焰形成,点火成功。

二、伴烧燃气接入:通过伴烧燃气进口7接入伴烧用高焓燃气,和点燃的火焰形成混燃。通过紫外线火焰控制器3确认混燃的工况正常与否,确认伴烧是否成功。然后通过第一进风口9通入一次风。切断点火火焰。

三、低焓人工煤气接入:通过低焓燃气进口2接入低焓人工煤气,加入二次通风。

四、转入自动运行。

这里说明的模块数量和处理规模是用来简化本发明的说明的。对本发明的低焓三元气体混燃器的应用、修改和变化对本领域的技术人员来说是显而易见的。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

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