专利名称：节能型-油、气联合燃烧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及工业炉用的一种油气联合燃烧器。
现有石油化工管式炉等工业炉用的重油和瓦斯联合燃烧器，如美国JOHN ZINK公司，日本NFK(Nippon Furnace Kogyo Kaisha Ltd.)公司等使用的燃烧器和国内石油化工管式炉所采用的燃烧器，通过火盆砖和火道砖内的助燃风，只有两次平流式配风，这种配风方式，火焰根部助燃风得不到预先充分混合，不能保证初期处于稳定燃烧状态，同时60％以上的助燃风由二次平流风一次供给，这样在燃烧中期和后期，燃料与助燃风达不到均匀混合，造成燃料燃烧不完全，火焰长，发飘，火焰尾部冒黑烟，特别在烧重质燃料油的情况下，由于局部缺氧而使火道内经常结焦，同时也不易控制在低过剩空气系数下进行完全燃烧，还有燃烧器底盘上的积油也难以进行清理，积油后容易造成燃烧器下部风道内着火，而烧坏燃烧器并影响正常生产。现有燃烧器内的油枪，几个位于同一平面的雾化蒸汽喷孔中心线与油孔轴线成一定角度相交，使多股蒸汽流的焦点集中在混合室的轴线上，这样，由于多股蒸汽流对油形成一个锥体的汽封，汽流与油流相互干扰严重，影响了油枪的操作弹性。现有燃烧器油枪中的油与蒸汽在混合室混合，因为混合室截面突然放大(为一圆柱形截面空间)，所以，在混合室内油－汽容易形成涡流，影响雾化效果。现有燃烧器内的油枪蒸汽喷孔与进油孔的面积比为3－6，雾化蒸汽耗量大，一般蒸汽量为0.3－0.5公斤汽／公斤油范围内。现有燃烧器内的油枪和瓦斯枪装卸不方便，也难以调节到最佳操作位置，给日常操作和维修带来困难；油枪、瓦斯枪与外部工艺管线的连接，因密封性能差经常发生泄漏现象。另外，燃烧器底盖通常均采用与上部筒体焊死或用多个螺栓固定的结构，这样就很难进行拆卸和清理燃烧器内部的积油和污物。
本实用新型的目的在于避免现有技术中的缺点，提供一种可以节能(少用雾化介质－雾化蒸汽或压缩空气)、燃烧完全、能沿轴向调节油枪和瓦斯枪操作位置，便于维修的节能型－油、气联合燃烧器。
本实用新型的任务是这样实现的该燃烧器的外壳由上外筒、下筒、一次风门和火盆砖托架、中心封板等组成。上外筒和下筒为圆柱形壳体，并通过法兰以同轴相连接。上外筒、下筒、一次风门和火盆砖托架、中心封板等内侧均衬以岩棉板(起消声和隔热作用)。在上外筒内设有同轴的上内筒，上内筒壁上设有若干通风孔。上内筒内设有同轴的火道砖(由耐火材料制成的圆柱形厚壁筒体)，火道砖壁上设有通风斜孔(与轴线夹角 为15°－60°)，在上筒部位设有熄火保护器安装孔。在下筒设有空气进口和电点火孔。在下筒内设有同轴的拨动式一次风调风门机构。在拨动式一次风调风门机构内的上部和火道砖内的下部设有同轴的一次风火盆砖(由耐火材料制成的厚壁圆柱形筒体，内腔两端呈喇叭状)，一次风火盆砖的厚壁上设有通风斜孔(与轴线夹角为15°－60°)。在拨动式一次风调风门机构内和一次风火盆砖内设有同轴的瓦斯枪和油枪(油枪套在瓦斯枪内)，两枪(指油枪和瓦斯枪，下同)的头部在一次风火盆砖的内腔下部，两枪的头部设有一次风旋流器。在两枪的旁侧设有点火枪。在瓦斯枪的中下部外侧设有带排油口的接油盘。在一次风门和火盆砖托架的下部设有由固定卡固定的中心封板(内侧衬有岩棉板)，两枪通过固定板用插销固定在中心封板上；在固定板处设有瓦斯枪轴向位置调节机构，在瓦斯枪下端设有油枪轴向位置调节机构。
空气先经下筒上的空气进口进入下筒内，然后经拨动式一次风调风门上的开孔进入两枪下部－为一次风，同时二次风则由一次风火盆砖上部和火道砖下部之间的环隙通道进入。三次风则由上外筒和上内筒之间的环隙通道进入。一次风火盆砖上的通风斜孔为一次风上端进风孔。火道砖上的通风斜孔为三次风进风孔。一、二、三次风各风口通道面积比为0.150.700.15～0.250.350.40。
油枪和瓦斯枪的枪体结构为圆柱形多层套管组成，从轴线往外数，第一层和第二层为油枪体，第三层和第四层为瓦斯枪体。
油枪内管(第一层)下端是进油口，外管(第二层)下部侧面设有雾化剂入口，油枪上部为混合器和雾化器。油枪内管(第一层)上端与雾化器下端采用同轴焊接。油枪外管(第二层)上端则与雾化器上部的外凸缘同轴焊接。雾化器则与上部的混合器采用球头连接和密封。雾化器腔体下部有一缩颈小孔(喷油孔)，其后为几级逐步扩大的混合空间，在每级空间内均有雾化剂进入的雾化剂喷孔，形成多级立体空间的雾化室。雾化剂喷孔的轴线与油枪轴线的夹角为15°～60°雾化剂喷孔的总横截面积与喷油孔的横截面积之比为1.3～2.8。混合器头部呈球面，在球面上开有混合器喷孔，喷孔轴线与混合器轴线夹角为15°～30°，喷孔与喷油孔的总横截面积比为6～8.5。混合器头部外，沿圆周有一凸缘(能够减少立烧时油枪向下淌油)。
瓦斯枪的枪体(第三层和第四层)中下部设有助燃风(空气)进风孔，空气进入第二层和第三层之间的空间，再由混合器和瓦斯枪之间的夹缝内进入炉膛，在单烧瓦斯时这种结构的稳焰作用特别明显。在第四层下部开设瓦斯进口，在瓦斯枪下端设有油枪轴向位置调节机构；在第四层外周固定板处设有瓦斯枪轴向位置调节机构。瓦斯枪的顶端设有瓦斯喷咀，瓦斯喷咀与枪体轴线成20°～35°的夹角。
在利用瓦斯枪单独烧瓦斯时，可通过轴向位置调节机构将油枪抽出，并在瓦斯枪下端将油枪孔用盖帽封上。
在上外筒侧面设有斜看火孔；在中心封板上设有底看火孔，此孔也可作为火把点火孔用。该燃烧器的材质除耐火材料外，均采用一般耐热合金钢和优质碳素钢。
附图的图面说明如下
图1为节能型－油、气联合燃烧器结构示意图，图中(1)一次风旋流器，(2)一次风火盆砖，(3)火道砖，(4)上外筒，(4′)上内筒，(5)下筒，(6)一次风门和火盆砖托架，(7)接油盘，(8)中心封板，(9)瓦斯枪，(10)油枪，(11)固定板，(12)瓦斯枪调节机构，(13)拨动式一次调风门，(4)燃烧器与炉底连接法兰，(18)油枪调节机构。(a)瓦斯进口，(b)燃烧油进口，(c)雾化剂(蒸汽或压缩空气)进口，(d)助燃空气(以下简称风)进口，(e)、一次风进口，(f)一次风上端进风孔，(g)二次风入口，(h)、三次风通道，(i)三次风进风孔，(j)熄火保护器安装孔，(k)斜看火孔，(l)电点火孔，(m)排油口，(n)底看火孔，(o)固定卡，(p)点火枪。
图2为油枪和瓦斯枪组合结构示意图，图中(9)瓦斯枪，(10)油枪，(11)固定板，(12)瓦斯枪调节机构，(15)雾化器，(16)混合器，(17)瓦斯枪喷头，(18)油枪调节机构。(a)瓦斯进口，(b)燃料油进口，(c)雾化剂(蒸汽或压缩空气)进口，(q)进空气孔，(r)喷油孔，(s)雾化剂喷孔，(t)瓦斯喷孔，(u)混合器喷孔。
图3为图2油枪和瓦斯枪上部的放大结构示意图，图中(9)瓦斯枪，(10)油枪，(15)雾化器，(16)混合器，(17)瓦斯枪喷头。(r)喷油孔，(s)雾化剂喷孔，(t)瓦斯喷孔，(u)混合器喷孔。
图4为图2中A的放大图，图中(9)瓦斯枪，(10)油枪，(11)固定板，(12)瓦斯枪调节机构。
图5为图4的剖面图。
图6为图2中B的放大图，图中(9)瓦斯枪，(10)油枪，(18)油枪调节机构。
图7为图6的剖面图。
图8为
图1中接油盘(7)的结构示意图，图中(9)瓦斯枪，(7)接油盘，(m)排油口。
图9为图8的剖视图，图中(9)瓦斯枪，(10)油枪，(7)接油盘，(m)排油口。
本实用新型结合附图作进一步详述如下该燃烧器的外壳由上外筒(4)，下筒(5)，一次风门和火盆砖托架(6)，中心封板(8)组成。上外筒(4)和下筒(5)为圆柱形壳体，并通过法兰以同轴相连接。上外筒(4)、下筒(5)、一次风门和火盆砖托架(6)、中心封板(8)的内侧衬以岩棉板组成消声壁。在上外筒(4)内设有同轴的上内筒(4′)壳体，上内筒(4′)壁上设有若干通风孔。上内筒(4′)内设有同轴的火道砖(3)(由耐火材料制成的圆柱形厚壁壳体)，火道砖(3)的厚壁上设有通风斜孔(i)，斜孔(i)轴线与火道砖(3)轴线的夹角α为15°～60°。在上筒［上外筒(4)和上内筒(4′)］部位设有熄火保护器安装孔(j)。在下筒(5)上开设空气进口(d)和电点火孔(l)。在下筒(5)内设有同轴的拨动式一次风调风门(13)。在拨动式一次风调风门(13)内的上部和火道砖(3)内的下部设有同轴的一次风火盆砖(2)(耐火材料制成的厚壁圆柱形筒体，内腔两端呈喇叭状)，一次风火盆砖(2)的厚壁上设有通风斜孔(f)，斜孔(f)轴线与一次风火盆砖(2)轴线夹角β为15°～60°。在拨动式一次风调风们(13)和一次风火盆砖(2)内设有同轴的瓦斯枪(9)和油枪(10)，油枪(10)套在瓦斯枪(9)内为同轴。两枪的头部在一次风火盆砖(2)的腔内下部，两枪的头部侧面设有一次风旋流器(1)。在两枪的旁侧设有点火枪。两枪在拨动式一次风调风门(13)的下部位置设有接油盘(7)和排油口(m)。在一次风门和火盆砖托架(6)的中部由固定卡(0)固定中心封板(8)(板内侧衬岩棉板)，两枪通过固定板(11)用固定卡(0)固定在中心封板(8)上，这样能使两枪整体装卸方便；在固定板(11)处设有瓦斯枪(9)能轴向调节距离的瓦斯枪调节机构(12)(详见图4)，在瓦斯枪(9)下端设有油枪(10)轴向距离的油枪调节机构(18)(详见图6)。
空气先经下筒(5)上的空气进口(d)进入下筒内，然后经拨动式一次风调风门(13)上的一次风进口(e)进入两枪下部－为一次风；同时二次风则由一次风火盆砖(2)和火道砖(3)之间的环隙［为二次风入口(g)通道］通道进入。三次风则由上外筒(4)和上内筒(4′)之间的环隙［为三次风通道(h)］通道进入。一次风火盆砖(2)上的通风斜孔(f)为一次风上端进风孔。火道砖(3)上的通风斜孔(i)为三次风进风孔。一、二、三次风各风口通道面积比为0.150.700.15～0.250.350.40。
油枪(10)和瓦斯枪(9)的枪体结构为圆柱形多层套管组成，从中轴线往外数，第一层和第二层为油枪体，第三层和第四层为瓦斯枪体。
油枪(10)内管(第一层)下端是燃料油进口(b)，外管(第二层)下部侧面设有雾化剂进口(c)。油枪(10)上部为混合器(16)和雾化器(15)。油枪(10)内管(第一层)上端与雾化器(15)下端采用同轴焊接。油枪(10)外管(第二层)上端则与雾化器(15)上部的外凸缘同轴焊接。雾化器(15)则与上部的混合器(16)采用球头连接和密封。雾化器(15)腔体下部有一缩颈小孔－喷油孔(r)，其后为几级逐步扩大的混合空间，在每级空间内均有雾化剂进入的雾化剂喷孔(s)，形成多级立体空间和雾化室。雾化剂喷孔(s)的总横截面积与喷油孔(r)的横截面积之比为1.3～2.8。混合器(16)头部呈球面，在球面上开有混合器喷孔(u)，喷孔(u)的轴线与枪体轴线夹角α为15°～30°，喷孔(u)与喷油孔(r)的总横截面积比为6～8.5。混合器(16)头部外，沿圆周有一凸缘，此凸缘能够阻止油枪(10)在立烧时往下淌油。
瓦斯枪(9)的枪体(第三层和第四层)中下部设有助燃风进风(空气)孔(q)，空气进入第二层和第三层之间的空间(在单烧瓦斯时作用特别明显)。在第四层下部开设瓦斯进口(a)。在瓦斯枪(9)下端部设有油枪(10)轴向距离调节机构(18)。瓦斯枪(9)的上端设有瓦斯喷孔(t)，喷孔(t)的轴线与瓦斯枪(9)的轴线夹角ψ为20°～35°。
在利用瓦斯枪(9)单独烧瓦斯时，可通过油枪调节机构(18)将油枪(10)抽出，并在瓦斯枪(9)下端将油枪孔用盖帽封上。
在上外筒(4)上设有斜看火孔(k)，此孔也可作为火把点火孔用；在中心封板(8)上设有底看火孔(n)。该燃烧器的材质除采用耐火材料外，均采用一般耐热合金钢和优质碳素钢。
该燃烧器可以烧各种气体燃料和轻油及各种重质燃料油；雾化质量高，雾化粒度为50～80μ，分三次配风，燃烧完全，雾化剂耗量低，雾化剂用量比一般燃烧器少0.2～0.3公斤(汽或气)／公斤油；雾化剂动能利用充分，比一般燃烧器可节省雾化蒸汽35～65％。既适用于石油化工管式炉，也适用于其它工业炉；既能同时烧油和瓦斯两种燃料，也能单独烧油或单独烧瓦斯；该燃烧器既可按强制送风设计，又可按自然通风设计；既能用于立烧，也能用于平烧；结够不复杂，制造容易，对材质要求不高，操作维修方便。
权利要求1.一种工业炉用的节能型-油、气联合燃烧器，由外壳、上内筒(4′)、火道砖(3)、一次风火盆砖(2)、拨动式一次调风门(13)、一次风旋流器(1)、瓦斯枪(9)、油枪(10)组成，其特征在于a、在拨动式一次风调风门(13)和一次风火盆砖(2)内设有同轴的瓦斯枪(9)和油枪(10)，油枪(10)套在瓦斯枪(9)内为同轴；b、拨动式一次调风门(13)上面的开孔(e)为一次风入口通道；c、一次风火盆砖(2)上部和火道砖(3)下部之间的环隙(g)为二次风入口通道；d、上外筒(4)与上内筒(4′)之间的环隙(h)为三次风入口通道；e、一、二、三次风的入口通道的面积比为0.15∶0.70∶0.15～0.30∶0.40∶0.30。
2.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于雾化剂喷孔(s)的总横截面积与喷油孔(r)的横截面积之比为1.3～2.8。
3.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于雾化器(15)腔体下部有一缩颈小孔－喷油孔(r)，其后为几级逐步扩大的混合空间，在每级空间内均有雾化剂进入的雾化剂孔(s)，形成多级立体空间的雾化室。
4.根据权利要求3所述的燃烧器，其特征在于混合器(16)头部呈球面，在球面上开有混合器喷孔(u)，喷孔(u)的轴线与枪体轴线(混合器轴线)夹角r为15°～30°，喷孔(u)与喷油孔(r)的总横截面积比为6～8.5。
5.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于火道砖(3)的厚壁上设有通风斜孔(i)，斜孔(i)轴线与火道砖(3)轴线的夹角α为15°～60°。
6.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于瓦斯枪(9)的上端设有瓦斯喷孔(t)，喷孔(t)的轴线与瓦斯枪(9)的轴线夹角α为20°～35°。
7.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于瓦斯枪(9)的枪体(第三层和第四层)中下部设有助燃风进风(空气)孔(q)。
8.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于在固定板(11)处设有瓦斯枪(9)能轴向调节距离的瓦斯枪调节机构(12)；在瓦斯枪(9)下端设有油枪(10)的轴向距离的油枪调节机构(18)。
9.根据权利要求1所述的燃烧器，其特征在于两枪在拨动式一次风调风门(13)的下部位置设有接油盘(7)和排油口(m)。
专利摘要一种工业炉用的节能型-油、气联合燃烧器，由外壳、上内筒(4′)、火道砖(3)、一次风火盆砖(2)、拨动式一次调风门(13)、一次风旋流器(1)、瓦斯枪(9)、油枪(10)等组成；在拨动式一次风调风门和一次风火盆砖内设有同轴的瓦斯枪和油枪，油枪套在瓦斯枪内为同轴，可燃烧各种气体燃料和轻油及各种重质燃料油，能立烧或平烧，比一般燃烧器可节省雾化蒸汽35～65％，雾化质量高，燃烧完全，过剩空气系数小，操作维修方便，对材料无特殊要求。
文档编号F23D17/00GK2092026SQ91203028
公开日1992年1月1日 申请日期1991年3月4日 优先权日1991年3月4日
发明者王冲, 任珠龙, 谢庆荣 申请人:中国石油化工总公司洛阳石油化工工程公司