一种长焰富氧燃烧器

1.本实用新型涉及富燃烧器，尤其涉及一种长焰富氧燃烧器。


背景技术：

2.常规石灰窑燃烧器为普通空气作为助燃气促使固相、液相或气相燃料燃烧，普通空气中的氧含量仅为21%左右，燃料和氧接触不充分，常规石灰窑燃烧器存在燃料燃烧不完全、燃烬率低、空气过剩系数高、烟气量大、热力强度低等问题，因此，需要一种长焰富氧燃烧器提高高物料煅烧效率，本实用新型的长焰富氧燃烧器，采用长焰、富氧技术，在提高燃料燃烧效率、燃烬率、热力强度和降低空气过剩系数、烟气量的同时，提供更长火焰长度，延长石灰窑高温煅烧区域，提高物料煅烧效率。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种长焰富氧燃烧器，从而克服了常规石灰窑燃烧器存在燃料燃烧不完全、燃烬率低的缺点。
4.为实现上述目的，本实用新型提供了一种长焰富氧燃烧器，包括：
5.进风总管，其包括多根同轴、相互密封的套管，相邻两根套管之间的间隙形成环形的气体传送通道，所述气体传送通道包括由内到外的点火通道、富氧风中心通道、富氧风旋流通道、燃料风风道、低浓度富氧风旋流通道以及自然风轴流通道；
6.燃烧器外套管，其设置在所述进风总管外；
7.喷头，其设置在所述进风总管的一端，所述喷头分别与气体传送通道相通；
8.进风管道，所述气体传送通道均设有相应的进风管道，所述进风管道设置在进风总管的另一端，通过各进风管道进行气体传送；以及
9.阀门，每个进风管道上均设有阀门，通过所述阀门控制相应的进风管道进风的浓度。
10.进一步的，所述喷头包括与进风总管相匹配的多根同轴套管和设置最外层的套管上的喷头外套管。
11.进一步的，所述喷头的最内层的套管的圆端面上设有多个轴流富氧风出口，多个所述轴流富氧风出口环形均布构成圆弧，所述圆弧至少设有一个，通过多个所述轴流富氧风出口形成富氧风中心通道；
12.所述喷头的最外层的套管的圆端面上设有多个轴流自然风出口，多个所述轴流自然出风出口环形均布构成圆弧，通过多个所述轴流自然出风出口形成自然风轴流通道。
13.进一步的，所述喷头采用四根同轴套管，由内到外分别为第一套管、第二套管、第三套管及第四套管；每根套管之间的间隙形成环形的气体传送通道，所述第一套管内的通道为点火通道，所述第一套管的圆端面上设有多个所述轴流富氧风出口，多个圆弧设置的所述轴流富氧风出口形成富氧风中心通道，所述第一套管与第二套管之间的环形气体通道为富氧风旋流通道，所述第二套管与第三套管之间的环形气体通道为燃料风风道，所述第
三套管与第四套管之间的环形气体通道为低浓度富氧风旋流通道，所述第四套管设有多个轴流自然风出口，多个圆弧设置的所述轴流自然风出口形成自然风轴流通道。
14.进一步的，所述进风管道还包括：
15.燃料风进风管道，其与所述燃料风风道的侧部连接；
16.点火进风通道，其与所述点火通道的另一端连接；
17.自然风进风管道，其分别与所述自然风轴流通道和低浓度富氧风旋流通道的侧部连接，所述自然风进风管道分别设有相应的阀门控制自然风轴流通道和低浓度富氧风旋流通道的空气量；以及
18.富氧风进风管道，其分别与所述富氧风中心通道、富氧风旋流通道以及低浓度富氧风旋流通道的侧部连接，所述富氧风进风管道上分别设有相应的阀门控制富氧风中心通道、富氧风旋流通道以及低浓度富氧风旋流通道的富氧风量。
19.进一步的，所述燃料风风道、富氧风旋流通道及低浓度富氧风旋流通道上均设有调节装置，所述调节装置用于控制通过相应气体传送通道的其他的速度和旋流角度。
20.进一步的，多个所述轴流富氧风出口环形均布构成圆环设置在所述最内层的套管的圆端面上。
21.进一步的，多个所述轴流自然风出口环形均布构成圆环设在最外层的套管的圆端面上。
22.进一步的，所述自然风进风管道为y形管道，所述y形管道包括自然风主管和分别与自然风主管一端连接的左支管和右支管，所述左支管的出口与低浓度富氧风旋流通道的侧部连接、相通，所述左支管上设有自然风旋流通道蝶阀；所述右支管的出口与自然风轴流通道的侧部连接、相通，所述右支管上设有自然风轴流通道蝶阀。
23.进一步的，所述富氧风进风管道包括：第一管道、第二管道及第三管道，所述第一管道的一端为主富氧风量进口，另一端与左支管的侧部连接；所述第一管道上设有第一富氧风旋流通道蝶阀；所述第二管道的一端与第一管道的侧部连接，另一端与富氧风中心通道的侧部连接，第二管道上设有富氧风中心通道蝶阀；第三管道的一端与第一管道的侧部连接，另一端与富氧风旋流通道的侧部连接，第三管道上设有第二富氧风旋流通道蝶阀。
24.进一步的，所述燃烧器外套管和喷头外套管均由耐火材料制成。
25.与现有的技术相比，本实用新型具有如下有益效果：
26.本实用新型所提供的长焰富氧燃烧器，包括进风总管、燃烧器外套管、喷头、进风管道及阀门，进风总管包括多根同轴、相互密封的套管，相邻两根套管之间的间隙形成环形的气体传送通道，气体传送通道包括由内到外的点火通道、富氧风中心通道、富氧风旋流通道、燃料风风道、低浓度富氧风旋流通道以及自然风轴流通道；进风总管外设置有燃烧器外套管；进风总管的一端设有与气体传送通道相通的喷头；气体传送通道均设有相应的进风管道，进风管道设置在进风总管的另一端，通过各进风管道进行气体传送；每个进风管道上均设有阀门，通过阀门控制相应的进风管道进风的浓度。通过添加富氧风中心通道、富氧风旋流通道及低浓度富氧风旋流通道，使燃料处于富氧环境下燃烧，提高了燃料燃烧效率、燃烬率、热力强度和降低空气过剩系数、烟气量；同时，采用调节装置，对轴流风和控制旋流风旋流角度进行控制，使高物料煅烧效率更高，通过提供更长火焰长度，延长石灰窑高温煅烧区域，提高物料煅烧效率，从而提高窑的单位生产效率，降低单位产品生产成本。
附图说明
27.为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
28.图1是本实用新型的长焰富氧燃烧器的结构示意图；
29.图2是本实用新型的喷头的结构示意图；
30.图3是本实用新型的调节装置的结构示意图；
31.其中：1、进风总管；2、可调节法兰；3、喷头；4、卡尺；5、喷头外套管；6、第一套管；7、第二套管；8、第三套管；9、第四套管；10、轴流富氧风出口；11、轴流自然风出口；13、燃料风进风管道；14、点火进风通道；15、自然风进风管道；16、富氧风进风管道；17、自然风主管；18、左支管；19、右支管；20、自然风轴流通道蝶阀；21、自然风旋流通道蝶阀；22、第一管道；23、第二管道；24、第三管道；25、第一富氧风旋流通道蝶阀；26、富氧风中心通道蝶阀；27、第二富氧风旋流通道蝶阀；28、调节装置；29、点火通道；30、富氧风中心通道；31、富氧风旋流通道；32、燃料风风道；33、低浓度富氧风旋流通道；34、自然风轴流通道。
具体实施方式
32.下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实施新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
33.如图1所示，本实用新型所提供的长焰富氧燃烧器包括：进风总管1、燃烧器外套管、喷头3、进风管道及阀门。
34.进风总管1包括多根同轴、相互密封的套管，相邻两根套管之间的间隙形成环形的气体传送通道，气体传送通道包括由内到外同轴设置的点火通道29、富氧风中心通道30、富氧风旋流通道31、燃料风风道32、低浓度富氧风旋流通道33以及自然风轴流通道；
35.进风总管1外套设有燃烧器外套管，且燃烧器外套管与进风总管1同轴设置；
36.进风总管1的一端设有与进风总管1相通的喷头3，即喷头3设置在进风总管1的最前端，喷头3分别与各气体传送通道相通，喷头3设有出风口； 每个气体传送通道均设有相应的进风管道，进风管道设置在进风总管1的另一端，通过各进风管道将相应的气体进行传送；
37.每个进风管道上均设有阀门，通过阀门控制相应的进风管道进风的浓度。 如图2所示，喷头3包括与进风总管1相匹配的多根同轴套管和设置在最外层的套管上的喷头3外套管。燃烧器外套管和喷头3外套管均由耐火材料制成，通过耐火材料对整个长焰富燃燃烧器进行保护。
38.喷头3的最内层的套管的圆形端面上设有多个轴流富氧风出口10，多个轴流富氧风出口10环形均布构成圆弧，圆弧至少设有一个，通过多个轴流富氧风出口10形成富氧风中心通道30；
39.喷头3的最外层的套管的圆端面上设有多个轴流自然风出口11，多个轴流自然出
风出口环形均布构成圆弧，通过多个轴流自然出风出口形成自然风轴流通道；
40.本实施例中，进风总管1和喷头3均采用四根同轴套管，喷头3的四根同轴套管由内到外分别为第一套管6、第二套管7、第三套管8及第四套管9；每根套管之间的间隙形成环形的气体传送通道；
41.第一套管6内的通道为点火通道29，
42.第一套管6的圆端面上设有多个轴流富氧风出口10，多个圆弧设置的轴流富氧风出口10形成富氧风中心通道30，多个轴流富氧风出口10环形均布构成圆环，第一套管6的圆端面上设有多个由轴流富氧风出口10均匀排练形成的圆环，且由轴流富氧风出口10形成的圆环与所有套管同轴，本实施例中同轴设置两个由轴流富氧风出口10形成的圆环设置在最内层的套管的圆端面上；
43.第一套管6与第二套管7之间的环形气体通道为富氧风旋流通道31；
44.第二套管7与第三套管8之间的环形气体通道为燃料风风道32；
45.第三套管8与第四套管9之间的环形气体通道为低浓度富氧风旋流通道33；
46.第四套管9设有多个轴流自然风出口11，多个圆弧设置的轴流自然风出口11形成自然风轴流通道，多个轴流自然风出口11环形均布构成圆环，且该圆环与所有套管同轴，本实施例中第四套管9设有12个圆环布置的轴流自然风出口11。
47.继续参考图1，进风管道还包括：燃料风进风管道13、点火进风通道14、自然风进风管道15及富氧风进风管道16。
48.燃料风进风管道13与燃料风风道32的侧部连接，且燃料风进风管道13与燃料风风道32相通，燃料风进风管道13为树杈形圆柱管道。
49.点火进风通道14与点火通道29的另一端连接，且点火进风通道14与点火通道29相通。
50.自然风进风管道15分别与自然风轴流通道和低浓度富氧风旋流通道33的侧部连接，且自然风进风管道15分别与自然风轴流通道和低浓度富氧风旋流通道33相通；自然风进风管道15分别设有相应的阀门控制自然风轴流通道和低浓度富氧风旋流通道33的空气量；
51.自然风进风管道15为y形管道，y形管道包括自然风主管17和分别与自然风主管17一端连接的左支管18和右支管19；左支管18的出口与低浓度富氧风旋流通道33的侧部连接、且相通；左支管18上设有自然风旋流通道蝶阀21；右支管19的出口与自然风轴流通道的侧部连接、且相通；右支管19上设有自然风轴流通道蝶阀20，通过自然风主管17的另一端将自然风传送至左、右支管19，从而将自然风传送至低浓度富氧风旋流通道33和自然风轴流通道34。
52.富氧风进风管道16分别与富氧风中心通道30、富氧风旋流通道31以及低浓度富氧风旋流通道33的侧部连接，且富氧风进风管道16分别与富氧风中心通道30、富氧风旋流通道31以及低浓度富氧风旋流通道33相通，富氧风进风管道16上分别设有相应的阀门控制富氧风中心通道30、富氧风旋流通道31以及低浓度富氧风旋流通道33的富氧风量；
53.富氧风进风管道16包括：第一管道22、第二管道23及第三管道24，第一管道22的一端为主富氧风量的进风口，第一管道22的另一端与位于自然风旋流通道蝶阀21与低浓度富氧风旋流通道33之间的右支管19侧部连接，且第一管道22与左支管18相通，第一管道22上
设有第一富氧风旋流通道蝶阀25；第二管道23的一端与第一管道22的侧部连接，第二管道23的另一端与富氧风中心通道30的侧部连接，且第二管道23分别与第一管道22和富氧风中心通道30相通，第二管道23上设有富氧风中心通道蝶阀26；第三管道24的一端与第一管道22的侧部连接，第三管道24的另一端与富氧风旋流通道31的侧部连接，且第三管道24分别与第一管道22和富氧风旋流通道31相通，第三管道24上设有第二富氧风旋流通道蝶阀27；第二管道23、第三管道24及第一富氧风旋流通道蝶阀25沿着第一管道22进风的方向依次设置在第一管道22上，从而使得第一管道22、第二管道23及第三管道24上的阀门能够单独控制传入低浓度富氧风旋流通道33、富氧风旋流通道31、富氧风中心通道30的富氧风量。
54.进一步参考图1，燃料风风道32、富氧风旋流通道31及低浓度富氧风旋流通道3331上均设有调节装置28，通过调节装置28控制燃料风风道32、富氧风旋流通道31及低浓度富氧风旋流通道33等的长度，从而改变气体传送通道，即相同时间、传输相同的浓度的气体，则相应的速度和旋流角度则相应的改变，即通过调节装置28改变了相应气体传送通道的传输气体的速度和旋流角度，从而实现所需工况风量的调节。
55.如图3所示，调节装置28采用可调节法兰2，即通过可调节法兰2连接相邻的两根气体传送通道。可调节法兰2上设有与气体传送通道轴平行的卡尺4，卡尺4的一端与可调节法兰2的一端连接，调节可调节法兰2时，通过卡尺4可以观测调节的长度。
56.对本实用新型长焰富氧燃烧器的操作方法进行详细说明，以使本领域技术人员更了解本实用新型：
57.首先，将燃料输送管道与燃料风进风管道13的进风口连接，将一次风机出风口与自然风进风管道15的的进风口连接，将富氧风输送管道与富氧风进风管道16的进风口连接；然后，通过富氧风中心通道蝶阀26控制富氧风中心通道30的富氧风量；通过第二富氧风旋流通道蝶阀27控制富氧风旋流通道31的富氧风量，同时通过富氧风旋流通道31上的调节装置28调节富氧风的风速和旋流角度；通过第一富氧风旋流通道蝶阀25控制低浓度富氧风旋流通道33的富氧风量，同时通过自然风旋流通道蝶阀21控制自然风与富氧风混合成低浓度富氧风，再通过低浓度富氧风旋流通道33上的调节装置28调节低浓度富氧风的风速和旋流角度；通过自然风轴流通道蝶阀20控制自然风轴流通的普通空气量；最后通过点火进风通道14进行点火。
58.通过添加富氧风中心通道30、富氧风旋流通道31及低浓度富氧风旋流通道3331，使燃料处于富氧环境下燃烧，由于所有旋流风均处于富氧条件，加强了氧气和自然风的气流混合，促进了燃料分散，增大了氧气和燃料的有效接触面积，从而提高了燃料燃烧效率、燃烬率、热力强度和降低空气过剩系数、烟气量；采用大推力燃料风、通过调节装置28对轴流风和控制旋流风旋流角度进行控制，大推力燃料风，可有效的提高燃料的有效射程，从而提高火焰长度；旋流角度与轴流风量的控制，有利于保证气流混合条件下，通过降低轴流风，增大轴流风即提高了轴流风风速的方式，从而提高了火焰长度，延长石灰窑高温煅烧区域，提高物料煅烧效率。进而实现提高燃料燃烧效率、燃烬率、热力强度和降低空气过剩系数、烟气量的同时，延长石灰窑高温煅烧区域，提高物料煅烧率，提高窑的单位生产效率，降低单位产品生产成本。
59.以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变
化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。