专利名称：低压低热值燃气燃烧器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种石化、冶金、电力行业的燃烧器，可应用于氢气、高炉煤气、焦炉气 等低热值大于800kcal/Nm3、燃气压力小于等于4000Pa的低压低热值燃气燃烧。
背景技术：
目前石化、冶金及电力等工业生产过程中，会生成含有H2、CO等低压低热值燃料 气。该燃料气由于含可燃气体组分比例较低，在普通燃烧器上使用燃烧效率较低。通常使 用火炬将这部分燃气空燃，造成了能源的浪费。目前国内应用的低热值燃气燃烧器主要有多孔介质燃烧器，由于采用预混燃烧方 式，燃烧时存在回火危险和负荷调节比较差的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不需要对燃气增压即可高效稳定燃烧低压低热值气 体，可确保燃烧安全的低压低热值燃气燃烧器。实现本发明目的的技术方案一种低压低热值燃气燃烧器，其在燃烧室上分别设 有紫外火检和长明灯，在长明灯前部连接电离火检，其在燃烧室下方固定风箱，风箱下方固 定燃气集合器；燃气管道固定在燃气集合器一侧，空气管道固定在风箱一侧；若干根短风 管连接在风箱上部，置于燃烧室内，这些短风管呈环形布置，在环形中心布置一根短风管； 若干根燃气喷管底部连接燃气集合器，并竖直穿过风箱，顶部置于风箱上连接的短风管内， 这些燃气喷管和短风管平行且同轴射流，也呈环形布置，并在环形中心布置一根燃气喷管， 该中心燃气喷管顶部固定有旋流稳焰器。如上所述的一种低压低热值燃气燃烧器，其所述的旋流稳焰器包括外环和固定在 外环内的内筒，在外环和内筒之间连接有若干个叶片。如上所述的一种低压低热值燃气燃烧器，其所述的燃气喷管有20 30根；每根燃 气喷管均焊接在燃气集合器上。如上所述的一种低压低热值燃气燃烧器，其所述的短风管有5 10根；每根短风 管均焊接到风箱上部。如上所述的一种低压低热值燃气燃烧器，其所述的空气管道焊接到风箱一侧；所 述的燃气管道焊接在燃气集合器一侧。如上所述的一种低压低热值燃气燃烧器，其所述的燃气集合器采用螺母连接到风 箱；所述的风箱采用螺母连接到燃烧室。本发明的效果在于本发明所述的低压低热值燃气燃烧器采用同流配风、旋流稳 焰燃烧方式，可以在不需要对燃气增压即可稳定燃烧低压低热值气体。通过自动长明灯、紫 外火检和电离火检确保燃烧安全。在应用本发明的燃烧器有关工艺参数如下燃气为焦炉气等低热值燃气，
空气过剩系数为1. 1， 燃烧效果烟气黑度林格曼级< 1，烟气中CO < 5ppm,燃烧噪音< 80dB(A)，燃烧安全性点火安全时间< 5s，熄火安全时间彡Is。
图1为本发明所述的低压低热值燃气燃烧器结构示意图；图2为本发明所述的低压低热值燃气燃烧器俯视图；图3为旋流稳焰器结构示意图；图4为旋流稳焰器俯视图；图中1、燃气管道；2、空气管道；3、燃气集合器；4、风箱；5、燃气喷管；6、旋流稳 焰器；7、短风管；8、长明灯；9、紫外火检；10、电离火检；11、燃烧室；12、炉体；13、观火孔； 14、叶片；15、外环；16、内筒。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施例对本发明所述的低压低热值燃气燃烧器作进一步描 述。如图1和图2所示，本发明所述的低压低热值燃气燃烧器由燃气管道1、空气管道 2、燃气集合器3、风箱4、燃气喷管5 (数量为19根)、旋流稳焰器6 (数量为1个)、短风管 7 (数量为7根)、长明灯8、紫外火检9、电离火检10、燃烧室11等组成。燃烧室11为双层结构，内层为高铝耐火砖，外层为硅酸铝纤维。风箱4采用螺母 连接到燃烧室11下方。燃气集合器3采用螺母连接到风箱4下方。燃烧器11上焊接有紫外火检9 (市售商品)和长明灯8 (市售商品)，长明灯8前 端连接电离火检10 (市售商品)。紫外火检9检测燃烧室11内是否存在燃烧，一旦没有火 焰，则会立刻报警。由长明灯8电子点火，电离火检10检测到长明灯被点燃。空气管道2焊接到风箱4 一侧。7根短风管7焊接在风箱4上部，顶部置于燃烧室 11内，其中6根短风管呈环形布置，1根短风管布置在环形中心。燃气管道1焊接在燃气集合器3 —侧，在燃气管道1上设有观火孔13。在燃气集 合器3上部焊接19根燃气喷管5。燃气集合器3可有效确保各个燃气喷管5喷前压力相 同。19根燃气喷管5底部连接燃气集合器3上部，并竖直穿过风箱4，顶部置于风箱4 上连接的短风管7内，这些燃气喷管5和短风管7平行且同轴射流。其中，3根燃气喷管5 为一组，18根燃气喷管形成六组也呈环形布置，并在环形中心布置1根燃气喷管5，该中心 燃气喷管5位于中心短风管7内，顶部固定有旋流稳焰器6。如图3和图4所示，旋流稳焰器6包括外环15和固定在外环15内的内筒16，在外 环15和内筒16之间连接有20个叶片14。20个叶片14使得通过的助燃风旋转，在旋转的 助燃风中心形成低速风区，确保燃烧稳定，从而拓宽稳定燃烧边界。叶片14为弯曲叶片，可 以减少助燃风流阻损失。该低压低热值燃气燃烧器采用燃气喷管5和短风管7同轴射流，燃气喷管5可有15 30根，短风管7可有5 20根，使得燃气和助燃风流向一致，有助于燃烧稳定，可以有 效减少燃气喷射压力损失。
本发明所述的低压低热值燃气燃烧器工作时连接在炉体12下方，主燃气由燃气 管道1进入燃气集合器3，再从燃气集合器3进入燃气喷管5喷入燃烧室11。空气由空气 管道2进入风箱4，再从风箱4进入短风管7，通过短风管7对空气进行整流，确保空气流动 方向平行于燃烧器出口轴向，之后进入燃烧室11内和主燃气掺混燃烧。由于燃气喷管5喷 出的燃气和空气方向一致，形成同轴射流稳定燃烧。同时中心喷管配有旋流稳焰器6，形成 中心旋流低速回流区，加强燃烧稳定性。
权利要求
一种低压低热值燃气燃烧器，其在燃烧室(1)上分别设有紫外火检(9)和长明灯(8)，在长明灯(8)前部连接电离火检(10)，其特征在于在燃烧室(11)下方固定风箱(4)，风箱(4)下方固定燃气集合器(3)；燃气管道(1)固定在燃气集合器(3)一侧，空气管道(2)固定在风箱(4)一侧；若干根短风管(7)连接在风箱(4)上部，置于燃烧室(11)内，这些短风管(7)呈环形布置，在环形中心布置一根短风管(7)；若干根燃气喷管(5)底部连接燃气集合器(3)，并竖直穿过风箱(4)，顶部置于风箱(4)上连接的短风管(7)内，这些燃气喷管(5)和短风管(7)平行且同轴射流，也呈环形布置，并在环形中心布置一根燃气喷管(5)，该中心燃气喷管(5)顶部固定有旋流稳焰器(6)。
2.根据权利要求1所述的一种低压低热值燃气燃烧器，其特征在于所述的旋流稳焰 器(6)包括外环(15)和固定在外环(15)内的内筒(16)，在外环(15)和内筒(16)之间连 接有若干个叶片(14)。
3.根据权利要求1所述的一种低压低热值燃气燃烧器，其特征在于所述的燃气喷管 (5)有15 30根 ；每根燃气喷管(5)均焊接在燃气集合器(3)上。
4.根据权利要求1所述的一种低压低热值燃气燃烧器，其特征在于所述的短风管(7) 有5 20根；每根短风管(7)均焊接到风箱⑷上部。
5.根据权利要求1所述的一种低压低热值燃气燃烧器，其特征在于所述的空气管道 (2)焊接到风箱(4) 一侧；所述的燃气管道(1)焊接在燃气集合器(3) —侧。
6.根据权利要求1所述的一种低压低热值燃气燃烧器，其特征在于所述的燃气集合 器⑶采用螺母连接到风箱⑷；所述的风箱⑷采用螺母连接到燃烧室(11)。
全文摘要
本发明提供一种低压低热值燃气燃烧器，其在燃烧室上分别设有紫外火检和长明灯，在长明灯前部连接电离火检，其在燃烧室下方固定风箱，风箱下方固定燃气集合器；燃气管道固定在燃气集合器一侧，空气管道固定在风箱一侧；若干根短风管连接在风箱上部，置于燃烧室内，这些短风管呈环形布置，在环形中心布置一根短风管；若干根燃气喷管底部连接燃气集合器，并竖直穿过风箱，顶部置于风箱上连接的短风管内，这些燃气喷管和短风管平行且同轴射流，也呈环形布置，并在环形中心布置一根燃气喷管，该中心燃气喷管顶部固定有旋流稳焰器。本发明采用同流配风、旋流稳焰燃烧方式，可以在不需要对燃气增压即可稳定燃烧低压低热值气体。
文档编号F23D14/26GK101963353SQ20101052939
公开日2011年2月2日 申请日期2010年11月2日 优先权日2010年11月2日
发明者徐峰, 李易峰, 杨阳, 蒲孜 申请人:北京航天动力研究所