一种新型燃烧器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃烧器，特别指一种以100%氢气为主燃料的新型燃烧器。
【背景技术】
[0002]国内离子膜烧碱装置产生大量的氢气。在此以前，由于氢气密度很小，在工厂实际运行中需要将氢气压缩，一般在加热炉前压力达到0.2MPa。因此喷口速度大，难以保证氢气的稳定燃烧，而且危险系数大。在化工厂通常是易燃易爆的场所，对安全要求较高，没有燃烧的实际例子。为此研发一种适合石油化工厂使用的氢气燃烧器，显得非常迫切。
[0003]由于氢气的燃烧速度快，是所有燃料中最快的，设计不好，尤其是压力波动大的时候，出现脱火，火焰在炉膛中很乱，无法保证安全平稳运行，因此化工厂目前都还没有使用氢气作为燃料的燃烧器。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的是针对【背景技术】中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种以100%氢气为主燃料，同时可临时使用其它燃料做为辅助燃料替代使用的运行平稳、安全的新型燃烧器。
[0005]本实用新型的技术方案是构造一种安装在炉膛上的燃烧器，包括空气供给部分、燃料供给部分和混合燃烧部分，其中:
[0006]空气供给部分为设有空气入口的U型中空状外壳，所述混合燃烧部分设置在外壳敞口端，所述燃料供给部分设置在外壳封闭端，燃料供给部分包括主燃料供给装置和辅燃料供给装置，且两燃料供给装置均连接至混合燃烧部分。
[0007]所述的混合燃烧部分包括设置于外壳敞口端的火盆砖，设置在火盆砖内底端且置于外壳内的燃烧筒，和设置在燃烧筒上的分级空气进入口，各组成部件形成相对独立的燃烧区，能满足氢气燃烧速度快的问题，有效避免了爆炸等安全事故的发生。其中燃烧筒一端与火盆砖贯通，另一端连接主燃料供给装置和辅燃料供给装置，所述燃烧筒内、连接主燃料供给装置的燃料出口端设置有燃烧头，所述燃烧筒上还设置有点火装置。
[0008]在其中一个实施例中，所述的主燃料供给装置包括设置在外壳外壁的气包，设置在气包上的进气入口，和连接在气包与燃烧筒之间的至少二根连接支管，所述连接支管穿过外壳中空腔将气包内的主燃料氢气输送至燃烧筒参与燃烧，且连接支管的出气端连接燃烧头。气包的设置，保证了气流的问题，同时也可控制连接支管的压力、流速一致。
[0009]在其中一个实施例中，所述的辅燃料供给装置为设置在外壳中心的一输送辅燃料的辅助燃烧枪，该辅助燃烧枪穿过外壳中空腔连接至燃烧筒。
[0010]在其中一个实施例中，所述的分级空气进入口包括设置在燃烧筒底部由稳焰器和旋流器构成的一级进气部件，和分层开设在燃烧筒筒体上的多级进气孔，其中稳焰器设置在连接支管的燃烧头根部，旋流器设置在辅助燃烧枪的出气端可以定位辅助燃烧枪，稳焰器和旋流器上开有不同直径的通风口，可以保证氢气的燃烧效果。助燃空气通过稳焰器、旋流器、多层进气孔多级进气，使空气配比合理，燃烧更充分、安全。
[0011 ] 在其中一个实施例中，所述的燃烧头对应连接支管设置，设置多个，各燃烧头上开有朝向燃烧筒内不同角度的切向小孔。上述燃烧头在根部切向位置开有不同角度的小孔，各燃烧头能量不同，开孔直径、数量等不同。
[0012]在其中一个实施例中，所述的火盆砖固定设置在外壳的敞口端，其中部为扩口管状，窄口端正对燃烧筒，扩口端正对炉膛。
[0013]在其中一个实施例中，所述的空气入口设置在外壳的一侧，且空气入口通道内设置有蝶阀。
[0014]在其中一个实施例中，所述的空气供给部分的外壳底部设置有看火孔，使操作者很方便就近观察燃烧状况。
[0015]在其中一个实施例中，所述的燃烧筒内设置有火焰检测装置，可现场和远程监控燃烧状态。
[0016]在其中一个实施例中，所述的点火装置设置在燃烧筒侧面并伸出外壳外部，可以为手动点火装置或者自动点火装置，非常方便操作。
[0017]本实用新型的优点及有益效果:
[0018]本实用新型针对主燃料氢气的特性，合理分配空气的配比，并在燃烧器内构建稳定的燃烧区，从而保证整体燃烧器安全稳定的运行。本实用新型利用气包和连接支管连接燃烧头，使燃烧头的不同角度喷气孔，喷出的氢气与稳焰器等喷出的一次空气和燃烧筒喷出的二、三次等空气混合燃烧，从而保证燃烧器内形成一个稳定的燃烧区，控制火焰长度在合理的范围之内，保证燃烧器的安全稳定运行。同时本实用新型还配置有辅助燃烧枪，在主燃料氢气供应不及时时，能随时启动其它燃料作为燃烧器燃料，保证燃烧器的有序运行。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]为了便于理解本实用新型，下面将参照相关附图对本实用新型进行更全面的描述。附图中给出了本实用新型的首选实施例。但是，本实用新型可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本实用新型的公开内容更加透彻全面。
[0021]需要说明的是，当元件被称为“设置”在另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是与另一个元件“连接”，它可以是直接连接到另一个元件，或者可能同时存在居中元件。
[0022]除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
[0023]实施例:
[0024]如图1所示，该燃烧器由外壳15和开于外壳15 —侧的空气入口 5形成空气供给部分。为了更好的控制空气的进入，在空气入口 5内设置蝶阀4。为了便于观察燃烧状况，在外壳15底端还设有看火孔3。
[0025]如图1所示，由气包2、进气入口 I和多根连接支管10组成主燃料供给装置，其连接支管10连接气包2与燃烧筒7，将气包2内的主燃料氢气连续不断的输送至燃烧筒7参与燃烧。由辅助燃烧枪14组成辅燃料供给装置，辅助燃烧枪14设置在外壳15的中心，连接至燃烧筒7。当主燃料氢气断供时，可通过辅助燃烧枪14接入天燃气或油等其它燃料来参与燃烧，保证燃烧器的持续运行。
[0026]如图1所示，由燃烧筒7、火盆砖13组成相对独立的混合燃烧部分，燃烧筒7设于火盆砖13底端、外壳15内。燃烧筒7的底端设置稳焰器8、旋流器9、燃烧头12，其中稳焰器8和旋流器9形成助燃空气的一级进入通道，燃烧头12连接接入的连接支管10，稳焰器8设于燃烧头12的根部，而旋流器9设于辅助燃烧枪14的接入端。燃烧筒7的筒壁上开有多级进气孔，形成助燃空气的二级、三级……进入通道。燃烧筒7内壁设置有火焰检测装置11，可现场和远程监控燃烧器燃烧情况。燃烧筒7 —侧设置点火装置6，点火装置6伸出外壳外，便于点火操作。如图所示，火盆砖13固定设置在外壳15上，其内部为一扩口通道，燃烧筒7内的燃烧火焰经该通道喷向炉膛内。
[0027]工作时，氢气通过进气入口 I进入气包2形成压力稳定的气源，通过几个连接支管10进入燃烧头12。在燃烧头12内，根据不同的切向通道，将燃料分为稳定燃烧的切向气流与正在燃烧的主燃烧区形成燃烧火焰，喷出的燃料与通过稳焰器8、旋流器9的一次空气混合，一边燃烧一边与燃烧筒7过来的二、三次空气接触燃烧。筒内形成稳定的燃烧区，从而火焰通过火盆砖13喷向炉膛。如主燃料氢气供应不足，可启动辅助燃烧枪14接入其它燃料进行燃烧工作。
[0028]本实用新型的氢气燃烧器设计的调节比为30~130%。氢气燃烧的火焰传播速度很大(4.83m/s)。在最小输出功率的情况下，氢气的出口速度大于氢气的火焰传播速度，从而保证氢气燃烧器在石油化工厂安全平稳的运行。
[0029]本实用新型所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行的描述，并非对本实用新型构思和范围进行限定，在不脱离本实用新型设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【主权项】
1.一种新型燃烧器，安装在炉膛上，包括空气供给部分、燃料供给部分和混合燃烧部分，其特征在于: 空气供给部分为设有空气入口的U型中空状外壳，所述混合燃烧部分设置在外壳敞口端，所述燃料供给部分设置在外壳封闭端，燃料供给部分包括主燃料供给装置和辅燃料供给装置，且两燃料供给装置均连接至混合燃烧部分； 所述的混合燃烧部分包括设置于外壳敞口端的火盆砖，设置在火盆砖内底端且置于外壳内的燃烧筒，和设置在燃烧筒上的分级空气进入口，其中燃烧筒一端与火盆砖贯通，另一端连接主燃料供给装置和辅燃料供给装置，所述燃烧筒内、连接主燃料供给装置的燃料出口端设置有燃烧头，所述燃烧筒上还设置有点火装置。2.根据权利要求1所述的新型燃烧器，其特征在于所述的主燃料供给装置包括设置在外壳外壁的气包，设置在气包上的进气入口，和连接在气包与燃烧筒之间的至少二根连接支管，所述连接支管穿过外壳中空腔将气包内的主燃料氢气输送至燃烧筒参与燃烧，且连接支管的出气端连接燃烧头。3.根据权利要求1所述的新型燃烧器，其特征在于所述的辅燃料供给装置为设置在外壳中心的一输送辅燃料的辅助燃烧枪，该辅助燃烧枪穿过外壳中空腔连接至燃烧筒。4.根据权利要求2或3所述的新型燃烧器，其特征在于所述的分级空气进入口包括设置在燃烧筒底部由稳焰器和旋流器构成的一级进气部件，和分层开设在燃烧筒筒体上的多级进气孔，其中稳焰器设置在连接支管的燃烧头根部，旋流器设置在辅助燃烧枪的出气端。5.根据权利要求2所述的新型燃烧器，其特征在于所述的燃烧头对应连接支管设置，各燃烧头上开有朝向燃烧筒内不同角度的切向小孔。
【专利摘要】本实用新型涉及一种以氢气为主燃料的新型燃烧器，它包括空气供给部分、燃料供给部分和混合燃烧部分，其中：空气供给部分为设有空气入口的U型中空状外壳，所述混合燃烧部分设置在外壳敞口端，所述燃料供给部分设置在外壳封闭端，燃料供给部分包括主燃料供给装置和辅燃料供给装置，且两燃料供给装置均连接至混合燃烧部分。所述的混合燃烧部分由火盆砖、燃烧筒和分级空气进入口组成独立的燃烧区。其中燃烧筒一端与火盆砖贯通，另一端连接燃料供给装置，所述燃烧筒内、连接主燃料供给装置的燃料出口端设置有燃烧头，所述燃烧筒上还设置有点火装置。本实用新型通过气包和多连接支管合理分配空气的配比，并在燃烧器内构建稳定的燃烧区，保证燃烧器安全稳定的运行。
【IPC分类】F23D14/20, F23D14/62
【公开号】CN204922979
【申请号】CN201520577524
【发明人】游述怀, 张玲珑
【申请人】岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年8月4日