自耗氧式补燃油气烧嘴及其补燃结构的制作方法

1.本实用新型涉及燃烧器技术领域，具体涉及自耗氧式补燃油气烧嘴及其补燃结构。


背景技术：

2.目前，在一些补燃应用中，来流废气中氧含量比较高，如果采用常规的烧嘴进行补燃，燃烧所需的氧气需要通过外界的助燃空气补充，这样不但会大大增加下游的废气量，同时还会降低整个补燃过程的热效率。
3.其次，为防止因某种燃料在一段时间短缺或价格高企而影响用户生产稳定性与经济性，需要考虑到燃料来源的多样性，以便用户可以根据实际情况在不同时间段选择供应稳定、经济高效的燃料。现有技术中的烧嘴无法从来流废气中进行自耗氧式燃烧，且无法灵活根据实际情况自由选择燃料。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供自耗氧式补燃油气烧嘴及其补燃结构，用于解决现有技术中无法灵活根据实际情况自由选择燃料的问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：
6.本实用新型的一个方面提供自耗氧式补燃油气烧嘴，包括燃油组件和燃气组件；
7.燃油组件包括位于补燃风道内的燃油喷头以及与其连通的燃油通道；
8.燃气组件包括位于补燃风道内的燃气喷头以及与其连通的燃气通道，燃气喷头具有平行于补燃风道设置的中空通腔，燃油喷头插设于燃气喷头的中空通腔内。
9.可选的，还包括安装侧板和烧嘴废气通道，所述燃气喷头和所述燃油喷头均位于烧嘴废气通道内；
10.所述燃油通道贯穿安装侧板和烧嘴废气通道并与所述燃油喷头连通；
11.所述燃气通道贯穿安装侧板和烧嘴废气通道并与所述燃气喷头连通。
12.可选的，还包括若干设于所述烧嘴废气通道内的废气旋流片，废气旋流片均沿燃气喷头的周向倾斜设置于所述燃气喷头外周壁上。
13.可选的，还包括贯穿所述安装侧板和所述烧嘴废气通道侧壁伸入烧嘴废气通道内的点火件，点火件位于所述燃气喷头和燃油喷头的下方。
14.可选的，所述燃油通道包括l型燃油通道，l型燃油通道包括连通的横向燃油通道和竖向燃油通道，横向燃油通道贯穿所述安装侧板和所述烧嘴废气通道设置，竖向燃油通道插设于所述燃气喷头的中空通腔内；
15.所述燃气通道平行于横向燃油通道设置且位于其下方。
16.可选的，还包括套设于l型燃油通道上的l型雾化空气通道，l型雾化空气通道的截面为环形。
17.可选的，还包括厚度与补燃风道保温层厚度相同的安装侧板保温层；所述燃气通
道、所述横向燃油通道均贯穿安装侧板和安装侧板保温层设置。
18.可选的，还包括补氧组件，补氧组件包括补氧空气通道，补氧空气通道的一端与所述烧嘴废气通道连通，另一端固定于安装侧板上；
19.补氧组件还包括贯穿安装侧板设置的补氧空气传输管道，其一端与补氧空气通道连通，另一端贯穿安装侧板。
20.可选的，所述燃油通道和所述燃气通道均位于所述补氧空气通道内。
21.本实用新型的另一方面提供一种补燃结构，包括以上任一所述的自耗氧式补燃油气烧嘴，还包括设于补燃风道内的挡风板，挡风板设于所述燃油喷头和所述燃气喷头的上游；还包括设于所述燃油喷头和所述燃气喷头上下游的废气压差开关。
22.本实用新型具有的有益效果：
23.本实用新型的自耗氧式补燃油气烧嘴，包括燃油组件和燃气组件；
24.燃油组件包括位于补燃风道内的燃油喷头以及与其连通的燃油通道；
25.燃气组件包括位于补燃风道内的燃气喷头以及与其连通的燃气通道，燃气喷头具有平行于补燃风道设置的中空通腔，燃油喷头插设于燃气喷头的中空通腔内。其作用是：由于燃气喷头的中空通腔平行于补燃风道设置，且燃油喷头插设于燃气喷头的中空通腔内，因此，可使用户自由选择燃油或燃气作为燃料，解决现有技术中无法根据实际情况自由选择燃料的问题。
附图说明
26.图1为本实用新型实施例一的仰视结构示意图；
27.图2为图1中m-m的剖视结构示意图；
28.图3为本实用新型实施例二安装于安装于补燃风道上的仰视结构示意图；
29.图4为图3中k-k的剖视结构示意图；
30.图5为本实用新型实施例三的仰视结构示意图；
31.图6为图5中n-n的剖视结构示意图。
32.附图标记说明：1-火焰检测接口，2-安装侧板，3-安装侧板保温层，4-点火件，5-雾化空气通道，6-燃气通道，7-燃油通道，8-烧嘴废气通道，9-废气旋流片，10-燃油喷头，11-燃气喷头，12-补氧空气传输管道，13-补氧空气通道，14-挡风板，15-废气压差开关，16-补燃风道；a-燃油进口，b-雾化空气进口，c-燃气进口，d-燃气喷口，e-雾化燃油喷口，f-补氧空气进口，g-补氧空气喷口。
具体实施方式
33.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
34.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
36.下面通过参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型：
37.实施例一：
38.如图1和图2，本实施例提供一种自耗氧式补燃油气烧嘴，包括燃油组件和燃气组件；
39.燃油组件包括位于补燃风道16内的燃油喷头10以及与其连通的燃油通道7；
40.燃气组件包括位于补燃风道16内的燃气喷头11以及与其连通的燃气通道6，燃气喷头11具有平行于补燃风道16设置的中空通腔，燃油喷头10插设于燃气喷头11的中空通腔内。由于燃气喷头11的中空通腔平行于补燃风道16设置，且燃油喷头10插设于燃气喷头11的中空通腔内，因此，可使用户自由选择燃油或燃气作为燃料，解决现有技术中无法根据实际情况自由选择燃料的问题。
41.具体的，还包括安装侧板2和烧嘴废气通道8，所述燃气喷头11和所述燃油喷头10均位于烧嘴废气通道8内；
42.所述燃油通道7贯穿安装侧板2和烧嘴废气通道8并与所述燃油喷头10连通；
43.所述燃气通道6贯穿安装侧板2和烧嘴废气通道8并与所述燃气喷头11连通。
44.本实施例通过烧嘴废气通道8汇集一部分来流废气与燃料混合并点燃，利用来流废气中的氧气来维持燃烧，去除了常规烧嘴燃烧所需要的助燃风机，这样既简化了补燃系统的设备配置，安装操作简单方便、节约了前期设备投资，又降低了下游的废气量，提高了系统的热效率。
45.本实施例中，还设有火焰检测接口1，火焰检测接口1上安装有紫外或红外火焰检测器。火焰检测接口1贯穿安装侧板2并设于燃气喷头11和燃油喷头10的下方。
46.优选的，还包括若干设于所述烧嘴废气通道8内的废气旋流片9，废气旋流片9均沿燃气喷头11的周向倾斜设置于所述燃气喷头11外周壁上。通过设置废气旋流片9，可以使得来流废气通过废气旋流片9形成旋转的废气流，以便于废气流与燃气或雾化后的燃油快速混合，达到充分燃烧的目的。
47.具体的，还包括贯穿所述安装侧板2和所述烧嘴废气通道8侧壁伸入烧嘴废气通道8内的点火件4，点火件4位于所述燃气喷头11和燃油喷头10的下方。点火件4可以为电子点火件或点火烧嘴，本实施例中，点火件4为点火烧嘴。
48.具体的，所述燃油通道7包括l型燃油通道7，l型燃油通道7包括连通的横向燃油通道7和竖向燃油通道7，横向燃油通道7贯穿所述安装侧板2和所述烧嘴废气通道8设置，竖向燃油通道7插设于所述燃气喷头11的中空通腔内；
49.所述燃气通道6平行于横向燃油通道7设置且位于其下方。
50.具体的，还包括套设于l型燃油通道7上的l型雾化空气通道5，l型雾化空气通道5的截面为环形。本实施例中，l型燃油通道7的截面为圆形，l型雾化空气通道5的截面为圆环形。
51.本实施例中，燃油通道7远离燃油喷头10的一端设有燃油进口a，燃气通道6远离燃气喷头11的一端设置燃气进口c，雾化空气通道5远离燃油喷头10的一端设有雾化空气进口b。燃油喷头10和燃气喷头11的底部分别设有雾化燃油喷口e和燃气喷口d。
52.具体的，还包括厚度与补燃风道16保温层厚度相同的安装侧板保温层3；所述燃气通道6、所述横向燃油通道7均贯穿安装侧板2和安装侧板保温层3设置。通过设置厚度与补燃风道16保温层厚度相同的安装侧板保温层3，可以保持压差恒定，避免来流废气流在安装侧板2处形成涡旋气流，影响燃油喷头10和燃气喷头11上下游的压差。
53.本实施例的工作原理与工作流程：
54.在燃料采用燃气时；如果烧嘴废气通道8上下游的气流压差大于废气压差开关15的设定值，同时满足其他联锁条件要求并允许开机后，首先启动点火件4，使其在燃气喷头11和燃油喷头10下方形成点火火焰，燃气通过燃气通道6进入燃气喷头11，然后从燃气喷头11的燃气喷口d处斜向喷出，补燃风道16的来流废气在烧嘴废气通道8上下游气流压差的作用下进入烧嘴废气通道8，并通过废气旋流片9后形成旋转的废气流，旋转的废气流可与燃气喷口d喷出的燃气快速混合，通过点火火焰点燃后，可以在燃气喷头11下方形成主火焰。主火焰在燃气喷头11的下游逐渐扩散并从废气中获取氧气进行助燃，从而使进入补燃风道16的燃气完全燃烧并释放热量，从而对来流废气进行加热。主火焰点燃后，安装在火焰检测接口1上的火焰检测器对主火焰进行连续监测，并将火焰信号实时传递给控制器，确保本烧嘴的安全运行。
55.在燃料采用燃气时：在满足烧嘴废气通道8上下游的气流压差条件以及其他联锁条件的情况下，首先启动点火件4，使其在燃气喷头11和燃油喷头10下方形成点火火焰，燃油通过燃油通道7进行燃油喷头10，同时雾化空气通过雾化空气通道5进入燃油喷头10，在燃油喷头10内，雾化空气将燃油雾化成直径非常细微的小液滴，随后从燃油喷头10的雾化燃油喷口e处均匀喷出，补燃风道16的来流废气在烧嘴废气通道8上下游气流压差的作用下进入烧嘴废气通道8，并通过废气旋流片9后形成旋转的废气流，旋转的废气流可与雾化燃油喷口e喷出的燃油快速混合，通过点火火焰点燃后，在燃油喷头10的下方形成主火焰，主火焰在燃油喷头10的下游逐渐扩散并从废气中获取氧气进行助燃，从而使进入补燃风道16的燃气完全燃烧并释放热量，从而对来流废气进行加热。主火焰点燃后，安装在火焰检测接口1上的火焰检测器对主火焰进行连续监测，并将火焰信号实时传递给控制器，确保本实施例的安全运行。
56.综上，同一个补燃烧嘴既可以烧气体燃料、又可以烧液体燃料，增加了补燃系统的灵活性，用户可以根据实际情况在不同时间段选择供应稳定、经济高效的燃料，减少了因燃料问题引起的停工停产及生产效益问题。
57.实施例二：
58.如图3和图4，在上述实施例的基础上，本实施例还包括补氧组件，补氧组件包括补氧空气通道13，补氧空气通道13的一端与所述烧嘴废气通道8连通，另一端固定于安装侧板2上；
59.补氧组件还包括贯穿安装侧板2设置的补氧空气传输管道12，其一端与补氧空气通道13连通，另一端贯穿安装侧板2。本实施例中，安装侧板2上还安装有安装侧板保温层3，补氧空气通道13的一端与烧嘴废气通道8连通，另一端贯穿安装侧板保温层3并焊接在安装
侧板2上。补氧空气传输管道12同时管材安装侧板2和安装侧板保温层3设置。补氧空气传输管道12远离补氧空气通道13的一端设有补氧空气进口f，补氧空气通道13与烧嘴废气通道8连通处设有补氧空气喷口g。
60.具体的，所述燃油通道7和所述燃气通道6均位于所述补氧空气通道13内。补氧空气通道13可将燃气通道6、燃油通道7及雾化空气通道5与来流废气完全隔离开。
61.本实施例的工作原理和工作流程：
62.在来流废气中的氧气含量太低，以至于不足以支撑上述实施例中主火焰稳定燃烧的情况下，补氧空气通过补燃空气传输管道进入补燃空气通道，并通过补燃空气通道进入烧嘴废气通道8与来流废气进行混合，从而提高来流废气中氧气的含量，使得主火焰稳定燃烧。补燃空气的进入量仅用于维持主火焰稳定燃烧，燃油或燃气燃烧需要的氧气还是尽量从来流废气中消耗，以便减少补燃风道16中的废气量，同时提高热效率。
63.实施例三：
64.在上述实施例一或实施例二的基础上，如图5和图6，本实施例提供一种补燃结构，包括以上任一所述的自耗氧式补燃油气烧嘴，还包括设于补燃风道16内的挡风板14，挡风板14设于所述燃油喷头10和所述燃气喷头11的上游；还包括设于所述燃油喷头10和所述燃气喷头11上下游的废气压差开关15。如图5，本实施例中，设置有四个沿均匀分布于补燃风道16内壁上的自耗氧式补燃油气烧嘴。
65.本实施例的工作原理与工作流程：
66.在补燃风道16上设置位于燃油喷头10和燃气喷头11上游的挡风板14，使得经过烧嘴废气通道8的来流废气流速维持在一定值上，从而确保燃油喷头10和燃气喷头11上下游的气流压差，维持燃油喷头10和燃气喷头11的稳定运行。
67.通过在燃气喷头11和燃油喷头10的上下游设置废气压差开关15，可以确保本实施例中燃气喷头11和燃油喷头10的上下游压差在合理范围，压差未达到设定值时，点火件4不会启动，压差运行中低于设定值时，控制器会切断燃料供给，停止运行。
68.可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变形和改进，这些变形和改进也视为本实用新型的保护范围。