一种燃烧器以及燃烧炉的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种燃烧器以及燃烧炉，所述燃烧器包括：管式壳体；设置在所述管式壳体内的多个平行设置的输气套管，所述输气套管包括：第一输气管，设置在所述第一输气管内的第二输气管；其中，所述第二输气管用于输送第二气体，所述第二输气管与所述第一输气管之间的通道用于输送第一气体，所述第一气体与所述第二气体在所述第二输气管的出口均匀混合。所述燃烧器通过多个输气套管实现第一气体与第二气体的混合。所述输气套管将空气与低热值燃气分为多个输气管路进行混合，使得二者混合的更加均匀，从而使得低热值燃气燃烧更加充分，提高了热量利用率，降低了环境污染。
【专利说明】一种燃烧器以及燃烧炉
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及尾气处理【技术领域】，更具体地说，涉及一种燃烧器以及燃烧炉。
【背景技术】
[0002]在化工生产系统中，许多生产尾气含有可燃气体成分，具有一定的热量回收价值。为了提高能源利用率和降低环境污染，需要对可燃烧的尾气进行燃烧处理，以利用燃烧过程中生成的热量，同时消除尾气中的污染气体。
[0003]尾气锅炉为用于燃烧尾气、生产蒸汽的锅炉，盛水的部件一般称为锅，加热的部件一般称为炉。尾气锅炉中的燃烧器是生产蒸汽的核心部分。尾气在燃烧器内与空气混合，在出口处点燃后在炉膛内燃烧，从而利用燃烧过程中生成的热量。
[0004]现有的燃烧器仅是简单的将尾气和空气进行混合燃烧，不能够将空气与尾气均匀混合，造成尾气燃烧不充分，从而导致热量利用率低并会造成环境污染。
实用新型内容
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提供一种燃烧器、燃烧炉以及低热值燃气燃烧方法，解决了尾气燃烧不充分的问题，提高了热量利用率，降低了环境污染。
[0006]为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案:
[0007]一种燃烧器，用于低热值燃气的燃烧，所述燃烧器包括:
[0008]管式壳体；
[0009]设置在所述管式壳体内的多个平行设置的输气套管，所述输气套管包括:第一输气管，设置在所述第一输气管内的第二输气管；
[0010]其中，所述第二输气管用于输送第二气体，所述第二输气管与所述第一输气管之间的通道用于输送第一气体，所述第一气体与所述第二气体在所述第二输气管的出口均匀混合。
[0011]优选的，在上述燃烧器中，所述第二输气管的出气口设置有导流装置，所述导流装置用于控制所述第二输气管内的第二气体相对于所述第二输气管的延伸方向呈设定角度喷出，与在第一输气管内直线流动的第一气体碰撞后均勻混合。
[0012]优选的，在上述燃烧器中，所述导流装置为设置在所述第二输气管出口处的平板或是圆锥。
[0013]优选的，在上述燃烧器中，所述第一气体为低热值燃气，所述第二气体为空气。
[0014]优选的，在上述燃烧器中，所述第一气体为空气，所述第二气体为低热值燃气。
[0015]优选的，在上述燃烧器中，所述第一输气管的出气口均设置有旋流板燃烧头。
[0016]优选的，在上述燃烧器中，所述低热值燃气的最高燃烧温度不大于1100°C。
[0017]优选的，在上述燃烧器中，还包括:
[0018]用于观察混合气体燃烧情况的透视窗口，所述透视窗口设置在所述管式壳体背离其出气口的一端。[0019]本实用新型还提供了一种燃烧炉，所述燃烧炉包括:上述任一项实施方式所述的燃烧器。
[0020]实用新型
[0021]从上述技术方案可以看出，本实用新型所提供了一种燃烧器、燃烧炉以及低热值燃气燃烧方法，所述燃烧器通过多个输气套管实现第一气体与第二气体的混合，所述第一气体与第二气体中，一个为低热值燃气，一个为空气。所述输气套管将空气与低热值燃气分为多个输气管路进行混合，使得二者混合的更加均匀，从而使得低热值燃气燃烧更加充分，提高了热量利用率，降低了环境污染。因此，所述包括所述燃烧器的燃烧炉以及采用所述燃烧炉的低热值燃气燃烧方法，同样可以使得尾气(即低热值燃气)燃烧更加充分，提高了热量利用率，降低了环境污染。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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。
[0023]图1为本实用新型实施例提供的一种燃烧器的结构示意图；
[0024]图2为图1中椭圆区域的局部放大图；
[0025]图3为本实用新型实施例提供的另一种导流装置的结构示意图；
[0026]图4为图1沿A-A方向的剖面图；
[0027]图5为图1的俯视图。
【具体实施方式】
[0028]正如【背景技术】部分所述，现有的燃烧器仅是简单的将尾气和空气进行混合燃烧，不能够将空气与尾气均匀混合，造成尾气燃烧不充分，从而导致热量利用率低并会造成环境污染。
[0029]发明人研究发现，可以通过调整空气与低热值燃气的混合方式，使得空气与低热值燃气通过多个管路分别混合，能够使得二者混合的均匀，使得尾气燃烧的更加充分。
[0030]基于上述研究，本实用新型提供了 一种燃烧器，用于低热值燃气的燃烧，所述低热值燃气包括但不局限于工业生产系统生成的低热值的尾气，该燃烧器包括:
[0031]管式壳体；
[0032]设置在所述管式壳体内的多个平行设置的输气套管，所述输气套管包括:第一输气管，设置在所述第一输气管内的第二输气管；
[0033]其中，所述第二输气管用于输送第二气体，所述第二输气管与所述第一输气管之间的通道用于输送第一气体，所述第一气体与所述第二气体在所述第二输气管的出口均匀混合。
[0034]可见，本实用新型所述燃烧器通过多个输气套管实现第一气体与第二气体的混合，所述第一气体与第二气体中，一个为低热值燃气，一个为空气。所述输气套管将空气与低热值燃气分为多个输气管路进行混合，使得二者混合的更加均匀，从而使得低热值燃气燃烧更加充分，提高了热量利用率，降低了环境污染。
[0035]以上是本申请的核心思想，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例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做出创造性劳动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。
[0036]在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0037]其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施例时，为便于说明，表示装置结构的示意图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及高度的三维空间尺寸。
[0038]基于上述思想，本申请的一个实施例提供了一种燃烧器，用于低热值燃气的燃烧，参考图1和图2，所述燃烧器包括:管式壳体I ;设置在所述管式壳体I内的多个平行设置的输气套管，所述输气套管包括:第一输气管2以及设置在所述第一输气管2内的第二输气管3。本实施例中所述套管均是一个第二输气管3对应一个第一输气管2，在其他实施方式中，还可以在一个第一输气管2中设置多个第二输气管3。
[0039]其中，所述第二输气管3用于输送第二气体，所述第二输气管3与所述第一输气管2之间的通道用于输送第一气体，所述第一气体与所述第二气体在所述第二输气管的出口均匀混合。所述第一气体与第二气体其中一个为空气，另一个为低热值燃气。
[0040]本实施例所述燃烧器采用多个套管输送并混合空气与低热值燃气，将空气与低热值燃气分多路混合，能够使得二者混合的更加均匀，使得尾气燃烧充分，降低污染，同时通过控制第一输气管以及第二输气管的尺寸，能够精确控制空气与尾气的混合比例，使得二者配比在尾气最佳燃烧配比，达到尾气燃烧的最高温度，提高热量的利用率。
[0041]在本实施例中，所述第二输气管3用于输送空气，第二输气管3与第一燃气管2之间的通道用于输送低热值燃气，即所述第二气体为空气，所述第二气体为低热值燃气。在其他实施方式中，还可以通过所述第二输气管3输送低热值燃气,通过第二输气管3与第一输气管2之间的通道输送空气，即所述第二气体为低热值燃气，所述第一气体为空气。
[0042]在所述管式壳体I的侧面设置有第一进气口 5以及第二进气口 6。所述第一进气口 5与所有套管的第一输气管2与第二输气管3之间的通道连通，用于传输所述第一气体。所述第二进气口 6与所有套管的第二输气管3连通，用于传输所述第二气体。
[0043]在各个第二输气管3的出气口设置有导流装置4，所述导流装置4为平板，所述导流装置4用于控制所述第二输气管3内的第二气体相对于所在第二输气管的延伸方向呈设定角度β喷出，与在第一输气管2内直线流动的第一气体碰撞后均匀混合，可以使得第一气体与第二气体混合的更加均匀，且能够更加快速的混合均匀。其中，第一气体的出射方向如图2中虚线箭头所示，所述第二气体的出射方向如图2中实线箭头所示。可通过控制平板的面积以及平板距离所述第二输气管出气口的距离控制β大小。
[0044]发明人发现，设定55° < β <90°时，与直流出射的第一气体发生碰撞能够混合的更加均匀，即可以实现空气与低热值燃气的混合比较均匀，使得燃烧充分。[0045]如图3所示，所述导流装置4还可以为圆锥。圆锥的顶部朝向对应第二输气管出气口。可通过控制圆锥的底部圆形的面积以及圆锥的高度控制β大小。
[0046]在各个第一输气管2的出气口均设置有旋流板燃烧头7，使得混合后的第一气体和第二气体经过所述旋流板燃烧头7的旋流板再次混合。当混合气体射出所述旋流板燃烧头7旋转进入炉体内后，气体分子会在炉膛内相互碰撞发生第三次混合。
[0047]本实施例所述燃烧器可用于最高燃烧温度不大于1100°C的低热值燃气，如可用于甲醛尾气燃烧。所述燃烧器在甲醛燃烧炉中使用，可使得燃烧温度达到800°C以上，燃烧温度提高200°C，尾气可燃物降低到400ppm以下。本实施例所述燃烧器是将所述低热值燃气与空气混合后燃烧，低热值燃气的燃烧温度不大于1100°C，因此二者混合后可直接在燃烧头处燃烧。
[0048]在所述管式壳体I背离出气口的一端设置有点火装置9以及观察窗口 8。所述点火装置8用于对设置在出气口处的点火孔进行点火操作，以点燃混合后的气体，所述观察窗口 8与所述出气口处的视孔连通，用于观察燃烧情况。
[0049]参考图4，图4为图1在A-A方方向剖面的结构示意图，管式外壳I内套管的个数、套管的第一输气管2以及第二输气管3的尺寸可根据燃烧需求设定。本实施例中，设置有第一点火孔al以及第二点火孔a2用于与点火装置9连接，对混合气体进行点火，设置有第一视孔bl以及第二视孔b2用于与所述观察窗口 8连通，用于观察燃烧情况。
[0050]套管之间的空隙可以便于高温气体在高管外表面流通，对套管内的第一气体进行加热，便于低热值燃气在混合后的燃烧。
[0051]参考图5,图5为图1的俯视图,包括:第一进气口 5、第二进气口 6、第一点火孔al、第二点火孔a2、第一视孔bl、第二视孔b2以及设置在各个第一输气管2输气管的出气口的旋流板燃烧头7。
[0052]在其他实施例中，还可以在所述管式壳体I的出气口处设置一个面积与所述出气口面积相同的公共旋流板燃烧头。所述公共旋流板燃烧头包括:包括:外侧旋流板、内侧旋流板以及位于中心为位置的燃烧孔。可以设置所述外侧旋流板以及内侧旋流板大小相同，二者的叶片交错安装，以大幅度降低气体流速。也可以设置所述外侧旋流板大于所述内侧旋流板，此时，所述内旋流板包围所述燃烧头，所述外旋流板包围所述内旋流板，所述内旋流板位于所述外旋流板背离所述出气口的一侧。
[0053]通过上述描述可知，本实施例所述燃烧器:一，可通过设置所述套管的个数、第一套管以及第二套管的尺寸精确控制空气与低热值燃气的配比，即可精确控制低热值燃气燃烧的最佳配比，达到尾气燃烧的最高温度，提高热量利用率；二，通过多管路输送气体实指混合，能够使得气体混合均匀，且通过设置所述导流装置，增加气体分子碰撞，使得气体混合更加均与；三，通过所述旋流板燃烧头，是气体经过第二次混合，进一步提高了气体混合的均匀性，使得燃烧更加充分；四，经过多个旋流板燃烧头再次混合并点燃后的气体会旋转进入炉膛内燃烧，由于旋转惯性，气体分子会在炉膛内发生持续碰撞，使得可燃气体有较多的与氧气接触的机会，提高燃烧率，提高了热量的利用率，进一步降低污染；五，高温气体在套管外表面流动，能够对套管内的气体进行预热，有利用低热值的燃气的燃烧，提高燃烧效率，使得燃烧更加充分。
[0054]综上所述，采用本实施例所述燃烧器进行尾气处理，使得燃烧充分，提高热量利用率，降低污染。
[0055]本申请另一个实施例提供了一种燃烧炉，所述燃烧炉包括上述实施例所述的燃烧器。本实施例所述燃烧炉，采用上述燃烧器，提高能力的利用率，并降低了污染。
[0056]本申请的另一个实施例还提供了一种低热值燃气燃烧方法，所述低热值燃气燃烧方法采用上述燃烧炉将低热值燃气均匀混合后燃烧，能够降低污染，且热量的利用率高。
[0057]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【权利要求】
1.一种燃烧器，用于低热值燃气的燃烧，其特征在于，包括: 管式壳体； 设置在所述管式壳体内的多个平行设置的输气套管，所述输气套管包括:第一输气管，设置在所述第一输气管内的第二输气管； 其中，所述第二输气管用于输送第二气体，所述第二输气管与所述第一输气管之间的通道用于输送第一气体，所述第一气体与所述第二气体在所述第二输气管的出口均匀混口 O
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第二输气管的出气口设置有导流装置，所述导流装置用于控制所述第二输气管内的第二气体相对于所述第二输气管的延伸方向呈设定角度喷出，与在第一输气管内直线流动的第一气体碰撞后均匀混合。
3.根据权利要求2所述的燃烧器，其特征在于，所述导流装置为设置在所述第二输气管出口处的平板或是圆锥。
4.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一气体为低热值燃气，所述第二气体为空气。
5.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一气体为空气，所述第二气体为低热值燃气。
6.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一输气管的出气口均设置有旋流板燃烧头。
7.根据权利要求1-6任一项所述的燃烧器，其特征在于，所述低热值燃气的最高燃烧温度不大于1100°C。
8.根据权利要求1-6任一项所述的燃烧器，其特征在于，还包括: 用于观察混合气体燃烧情况的透视窗口，所述透视窗口设置在所述管式壳体背离其出气口的一端。
9.一种燃烧炉，其特征在于，包括:如权利要求1-8任一项所述的燃烧器。
【文档编号】F23D14/62GK203703982SQ201420064924
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年2月12日 优先权日:2014年2月12日
【发明者】廖成明, 彭伟, 代明阳, 何明 申请人:重庆紫光新科化工开发有限公司