一种工业炉用燃烧器的制作方法

本技术涉及一种燃烧器，具体涉及一种工业炉用燃烧器，属于燃烧器。

背景技术：

1、应用于工业炉场景的燃烧器通常以燃料油、石油焦粉、煤粉或者组合物等作为燃料，辅以供应氧化剂，使上述燃料进行燃烧。上述燃料的特性导致其不易燃烧且燃烧程度较低，影响燃烧效率。不完全燃烧的燃料也可能掉入炉内，影响炉内部件的正常运行，或掉落于炉内所加工的产品表面，影响产品质量。

2、现有技术中一般通过改进燃烧器氧化剂通道的结构而提高燃料燃烧效率，比如设置环绕于燃料通道的多个氧化剂通道，其典型的结构如同一申请人提交的申请号为2022232753442的中国实用新型专利所公开的一种氧化剂分级燃烧器，包括燃烧器本体和喷嘴，喷嘴与燃烧器本体的一端端部固定连接，喷嘴内部具有沿其长度方向延伸且相互独立的燃料射流通道、若干第一氧化剂射流通道和若干第二氧化剂射流通道，第一氧化剂射流通道的内径大于第二氧化剂射流通道的内径，若干第一氧化剂射流通道和若干第二氧化剂射流通道的至少之一内部设有用于改变各氧化剂射流通道内径的变径部，变径部的最大口径不大于各氧化剂射流通道内径，从而使多个氧化剂通道所输送的氧化剂射流的流速不同，使多股不同流速的氧化剂射流更好的渗透入位于氧化剂射流中心的燃料射流，提高燃料燃烧程度，改善燃料在熔炼炉或工业窑炉内的不完全燃烧情况。

3、上述技术方案虽然通过产生多股不同流速的氧化剂射流改善了燃料的燃烧情况，但应用于实际生产中时需要在氧化剂射流通道内加工变径部，从而提高了加工难度和制造成本，并且，上述技术方案中着重于通过改进氧化剂射流通道的结构改善燃料燃烧情况，缺乏对于燃料射流通道结构的有效改进。

技术实现思路

1、基于以上背景，本实用新型的目的在于提供一种工业炉用燃烧器，通过结合改进燃料射流通道结构和氧化剂射流通道结构，降低燃烧器加工难度，改善燃烧器的燃料燃烧情况。

2、为了实现上述实用新型目的，本实用新型提供以下技术方案：

3、一种工业炉用燃烧器，包括燃烧器本体和喷嘴，所述燃烧器本体内部设有用于输送燃料的燃料输送通道和用于输送氧化剂的氧化剂输送通道，所述氧化剂输送通道环绕于所述燃料输送通道外部，所述喷嘴设于燃烧器本体的一端端部，喷嘴远离燃烧器本体的端部表面为射流表面，喷嘴内部设有沿喷嘴中轴线方向贯穿喷嘴的燃料射流通道、第一氧化剂射流通道、第二氧化剂射流通道和第三氧化剂射流通道，所述燃料射流通道连通于所述燃料输送通道，所述第一氧化剂射流通道、第二氧化剂射流通道和第三氧化剂射流通道分别独立连通于所述氧化剂输送通道；

4、所述燃料射流通道中至少邻近于射流表面的部分在射流表面上的投影为椭圆形状，所述第一氧化剂射流通道在射流表面上的投影位于燃料射流通道在射流表面上的投影上方，所述第二氧化剂射流通道在射流表面上的投影和所述第三氧化剂射流通道在射流表面上的投影位于燃料射流通道在射流表面上的投影下方；

5、所述第二氧化剂射流通道的数量与所述第三氧化剂射流通道的数量之和大于所述第一氧化剂射流通道的数量，所述第三氧化剂射流通道的内径分别大于所述第一氧化剂射流通道的内径和所述第二氧化剂射流通道的内径，所述第二氧化剂射流通道和所述第三氧化剂射流通道中的至少之一的至少一部分相对于所述燃料射流通道倾斜设置，其倾斜方向的延长线与沿着燃料射流方向的喷嘴中轴线形成第一夹角，所述第一夹角为锐角。

6、该工业炉用燃烧器适用于较多种类的燃料，如气体燃料、气化后的液体燃料、气体输送的固体颗粒燃料，包括但不限于天然气、煤焦油、重油、煤粉、石油焦、固体生物质燃料或者可燃固废物，氧化剂可以是纯氧或富氧空气；

7、在使用时，燃料由燃烧器本体的燃料输送通道进入喷嘴的燃料射流通道，在喷出射流表面后形成的燃料区域呈现宽度大高度小的扁平特点；而相同初始流速的氧化剂由燃烧器本体的氧化剂输送通道进入喷嘴的第一氧化剂射流通道、第二氧化剂射流通道和第三氧化剂射流通道，由于各射流通道的数量设置以及内径设置不同，在射出射流表面后的一部分氧化剂射流处于燃料区域上方，其流通面积小，具有较快的第一流速；另一部分氧化剂射流处于燃料区域下方，该部分氧化剂射流分为两股，第二氧化剂射流通道的流通面积小，具有较快的第二流速，第三氧化剂射流通道的流通面积大，具有较慢的第三流速，两股不同流速的氧化剂射流中的至少一股以倾斜方向从下方汇入燃烧区域，形成对于燃料区域下方的有效撞击，再结合扁平燃料区域和燃料区域上方较快的第一流速的一部分氧化剂射流的作用，形成在炉内不均匀分配的氧化剂射流，各部分氧化剂射流能够更好的渗透入燃料区域的中心部位，保证氧化剂射流和燃料射流的良好混合，导致更高效和更有效的燃料燃烧，并减少可能掉入炉内的不完全燃烧的燃料颗粒。

8、作为优选，所述第一夹角的角度为3°～12°。

9、作为优选，所述燃料射流通道包括沿燃料射流方向依次设置的等径部和缩径部，所述等径部在射流表面上的投影为圆形，所述缩径部邻近于射流表面设置，缩径部在射流表面上的投影为椭圆形状，缩径部的最小内径沿燃料射流方向逐渐缩小。

10、作为优选，所述缩径部内壁在喷嘴径向截面的投影轮廓线与等径部内壁在喷嘴径向截面的投影轮廓线形成第二夹角，所述第二夹角的角度为8°～40°。

11、作为优选，所述第一氧化剂射流通道的内径与所述燃料射流通道的最小内径之比为1：6～10，所述第二氧化剂射流通道的内径与所述燃料射流通道的最小内径之比为1：8～12，所述第三氧化剂射流通道的内径与所述燃料射流通道的最小内径之比为1：2～5。

12、作为优选，所述第一氧化剂射流通道的数量至少为三个，至少一个第一氧化剂射流通道的中轴线位于射流表面的径向轴线上，至少两个第一氧化剂射流通道对称分布于射流表面的径向轴线两侧。

13、作为优选，所述第二氧化剂射流通道的数量至少为两个，且其数量小于第一氧化剂射流通道的数量以及第三氧化剂射流通道的数量，至少两个第二氧化剂射流通道对称分布于射流表面的径向轴线两侧。

14、作为优选，所述第三氧化剂射流通道的数量至少为三个，且其数量大于第二氧化剂射流通道的数量，至少一个第三氧化剂射流通道的中轴线位于射流表面的径向轴线上，至少两个第三氧化剂射流通道对称分布于射流表面的径向轴线两侧，至少一个第二氧化剂射流通道位于相邻的两个第三氧化剂射流通道之间，且该第二氧化剂射流通道与相邻的一个第三氧化剂射流通道的中心距等于该第二氧化剂射流通道与相邻的另一个第三氧化剂射流通道的中心距。

15、作为优选，所述相邻第一氧化剂射流通道之间的中心距大于所述第二氧化剂射流通道与相邻第三氧化剂射流通道之间的中心距。

16、作为优选，所述第一氧化剂射流通道、所述第二氧化剂射流通道和所述第三氧化剂射流通道在射流表面上的投影呈具有比例的相同形状，所述形状为圆形、椭圆形和多边形中的一种。

17、与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

18、本实用新型的一种工业炉用燃烧器，适用于较多种类的燃料，通过改进氧化剂射流通道结构，形成在炉内不均匀分配的氧化剂射流，并结合改进燃料射流通道结构使燃料在喷出射流表面后形成的燃料区域呈现宽度大高度小的扁平特点，从而使各部分氧化剂射流能够更好的渗透入燃料区域的中心部位，保证氧化剂射流和燃料射流的良好混合，改善燃烧器的燃料燃烧情况；此外，该工业炉用燃烧器的喷嘴内各氧化剂射流通道在加工制造时无需加工变径部分，采用等径通道结构即可，降低燃烧器加工难度和制造成本。