基于無焰燃燒的浸沒燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種燃燒器，特別涉及一種基于無焰燃燒的浸沒燃燒器。其技術(shù)方案是：包括供助燃空氣系統(tǒng)、風(fēng)量調(diào)節(jié)器、供燃?xì)庀到y(tǒng)、蓄熱裝置、燃燒室煙氣出口、燃燒室、煙氣室、高溫?zé)煔獬隹?，所述供助燃空氣系統(tǒng)為蝸殼式旋流結(jié)構(gòu)，并設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)器，供燃?xì)庀到y(tǒng)為直流軸向多孔出流結(jié)構(gòu)，燃燒室設(shè)在煙氣室的內(nèi)腔，燃燒室煙氣出口外側(cè)分布有蓄熱裝置，所述煙氣室為漸擴(kuò)圓錐結(jié)構(gòu)，煙氣室的右端設(shè)有高溫?zé)煔獬隹凇Ｓ幸嫘Ч牵耗軌蛲ㄟ^高溫?zé)煔饣亓饕约爸伎諝忸A(yù)熱達(dá)到無焰燃燒所需的“高溫低氧”環(huán)境，從而達(dá)到提高燃燒和傳熱效率，降低污染物排放，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性以及延長設(shè)備壽命的目的。
【專利說明】基于無焰燃燒的浸沒燃燒器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燃燒器，特別涉及一種基于無焰燃燒的浸沒燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]21世紀(jì)以來，世界各國都出現(xiàn)了能源供應(yīng)緊張的問題，而且現(xiàn)有能源使用引起的環(huán)境污染日益加重，因此清潔、高效的天然氣能源成為世界各國的急需品。LNG遠(yuǎn)洋運(yùn)輸是液化天然氣運(yùn)送的主要方式，LNG接收站作為遠(yuǎn)洋運(yùn)輸?shù)慕K端設(shè)施，完成LNG的接卸、儲存，氣化以及輸送的任務(wù)。LNG的氣化過程是一個(gè)重要環(huán)節(jié)，需要將_162°C的液態(tài)天然氣經(jīng)由氣化器變?yōu)槌貭顟B(tài)下的氣態(tài)天然氣，隨后經(jīng)由輸氣管網(wǎng)送至終端用戶。
[0003]浸沒燃燒氣化器(SCV)最初由美國T&R工程公司開發(fā):水經(jīng)過燃燒器加熱獲得熱量，再來氣化浸沒在水中的不銹鋼鋼管內(nèi)的LNG，具有結(jié)構(gòu)簡單，占地面積小，受天氣和氣候影響小，操作靈活的特點(diǎn)。
[0004]浸沒燃燒氣化器中的燃燒器部分又稱為浸沒燃燒器，是整個(gè)氣化裝置的主要耗能部件，其性能的好壞直接決定著整個(gè)氣化過程的效率、能耗量、污染物排放量以及裝置的安全性能。故對浸沒燃燒器進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，提高其燃燒和傳熱效率，降低污染物主要是氮氧化物和一氧化碳的排放量，同時(shí)提高燃燒器運(yùn)行的穩(wěn)定性，降低燃燒噪聲，具有重要意義。
[0005]浸沒燃燒又稱液中燃燒，它是將燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈬娙胍后w中去，從而加熱液體。浸沒燃燒器就是利用浸沒燃燒的原理加熱蓄水池中的水，進(jìn)而加熱蓄水池管道中的LNG。浸沒燃燒的優(yōu)點(diǎn)是傳熱過程中氣液兩相直接接觸，氣泡在水中劇烈攪動，強(qiáng)化了傳熱過程，煙氣的熱量最大限度的傳給了被加熱的液體，故換熱系數(shù)大，熱效率高。然而浸沒燃燒器在使用過程中，也發(fā)現(xiàn)了一些問題:
[0006](I)由于燃燒室內(nèi)生成的高溫?zé)煔庵苯佑蓺馀莘植计鞴娜胨?，?dǎo)致燃燒室內(nèi)氣壓波動，造成燃燒不穩(wěn)定，燃燒噪聲大等問題，影響燃燒效率以及設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
[0007](2)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庵泻械趸锖鸵谎趸嫉任廴疚?，被蓄水池中的水吸收，長期運(yùn)行容易導(dǎo)致設(shè)備腐蝕，影響設(shè)備壽命。
[0008](3)燃燒耗能大，不利于節(jié)約能源。
[0009]無焰燃燒技術(shù)(Flameless Combustion),是90年代以來在國際燃燒領(lǐng)域得到迅速開發(fā)并推廣應(yīng)用的一種節(jié)能環(huán)保的先進(jìn)燃燒高新技術(shù)，又被稱之為環(huán)境調(diào)和型燃燒技術(shù)。與傳統(tǒng)燃燒技術(shù)相比，無焰燃燒技術(shù)的顯著優(yōu)點(diǎn)在于擴(kuò)展了燃料的燃燒范圍，燃燒過程穩(wěn)定，燃燒區(qū)域溫度分布均勻，節(jié)約能源，抑制NOx的生成，減少CO的排放，降低燃燒噪音，降低燃燒裝備尺寸等一系列優(yōu)點(diǎn)。
[0010]最初的無焰燃燒技術(shù)又叫做高溫空氣燃燒技術(shù)，主要是利用高效蓄熱式換熱技術(shù)，將助燃空氣先預(yù)熱至1000°c以上后通入爐膛進(jìn)行燃燒，其技術(shù)實(shí)現(xiàn)的關(guān)鍵是一對蓄熱換熱器，其結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且操作繁瑣。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0011]本實(shí)用新型的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種基于無焰燃燒的浸沒燃燒器。
[0012]其技術(shù)方案是:包括供助燃空氣系統(tǒng)、風(fēng)量調(diào)節(jié)器、供燃?xì)庀到y(tǒng)、蓄熱裝置、燃燒室煙氣出口、燃燒室、煙氣室、高溫?zé)煔獬隹冢龉┲伎諝庀到y(tǒng)為蝸殼式旋流結(jié)構(gòu)，并設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)器，供燃?xì)庀到y(tǒng)為直流軸向多孔出流結(jié)構(gòu)，燃燒室設(shè)在煙氣室的內(nèi)腔，燃燒室煙氣出口外側(cè)分布有蓄熱裝置，所述煙氣室為漸擴(kuò)圓錐結(jié)構(gòu)，煙氣室的右端設(shè)有高溫?zé)煔獬隹凇?br> [0013]上述燃燒室為圓柱形結(jié)構(gòu)。
[0014]本實(shí)用新型的有益效果是:能夠通過高溫?zé)煔饣亓饕约爸伎諝忸A(yù)熱達(dá)到無焰燃燒所需的“高溫低氧”環(huán)境，從而達(dá)到提高燃燒和傳熱效率，降低污染物排放，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性以及延長設(shè)備壽命的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]附圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]上圖中:供助燃空氣系統(tǒng)1、風(fēng)量調(diào)節(jié)器2、供燃?xì)庀到y(tǒng)3、蓄熱裝置4、燃燒室煙氣出口 5、燃燒室6、煙氣室7、高溫?zé)煔獬隹?8。
【具體實(shí)施方式】
[0017]結(jié)合附圖1，對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述:
[0018]本實(shí)用新型包括供助燃空氣系統(tǒng)1、風(fēng)量調(diào)節(jié)器2、供燃?xì)庀到y(tǒng)3、蓄熱裝置4、燃燒室煙氣出口 5、燃燒室6、煙氣室7、高溫?zé)煔獬隹?8，所述供助燃空氣系統(tǒng)I為蝸殼式旋流結(jié)構(gòu)，并設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)器2，供燃?xì)庀到y(tǒng)3為直流軸向多孔出流結(jié)構(gòu)，燃燒室6設(shè)在煙氣室7的內(nèi)腔，燃燒室煙氣出口 5外側(cè)分布有蓄熱裝置4，所述煙氣室7為漸擴(kuò)圓錐結(jié)構(gòu)，煙氣室7的右端設(shè)有高溫?zé)煔獬隹?8，上述燃燒室6為圓柱形結(jié)構(gòu)。
[0019]助燃空氣經(jīng)由蝸殼式旋流結(jié)構(gòu)進(jìn)入形成旋流空氣流場，在射流軸心區(qū)域產(chǎn)生內(nèi)回流區(qū)，達(dá)到回收高溫?zé)煔鉄崃?，穩(wěn)定火焰的作用。供燃?xì)庀到y(tǒng)采用直流式多孔噴入結(jié)構(gòu)。由于無旋流結(jié)構(gòu)，故其結(jié)構(gòu)簡單。直流式噴入減緩了早期燃料與助燃空氣的混合，并且軸向射流動量大，有利于卷吸高溫?zé)煔?，有助于?shí)現(xiàn)無焰燃燒。直流射流與多孔噴入結(jié)構(gòu)相結(jié)合使得整個(gè)燃燒室內(nèi)燃料與空氣混合均勻穩(wěn)定，提高燃燒效率的同時(shí)降低污染物的排放。在燃燒室系統(tǒng)中，燃燒室煙氣出口 5設(shè)置在燃燒室進(jìn)口附近，更加有助于助燃空氣和燃?xì)馍淞骶砦邷責(zé)煔狻Ｐ顭嵫b置吸收高溫?zé)煔獾臒崃?，傳遞給助燃空氣通道和燃燒室的外壁。外壁材料采用耐高溫且輻射能力強(qiáng)的材料制作，將熱量通過熱輻射作用傳遞給助燃空氣，起到預(yù)熱作用。煙氣室結(jié)構(gòu)為漸擴(kuò)圓錐結(jié)構(gòu)，起到減速擴(kuò)壓的作用。
[0020]本實(shí)用新型能夠通過高溫?zé)煔饣亓饕约爸伎諝忸A(yù)熱達(dá)到無焰燃燒所需的“高溫低氧”環(huán)境，從而達(dá)到提高燃燒和傳熱效率，降低污染物排放，提高設(shè)備運(yùn)行的穩(wěn)定性和安全性以及延長設(shè)備壽命的目的。
【權(quán)利要求】
1.一種基于無焰燃燒的浸沒燃燒器，其特征是:包括供助燃空氣系統(tǒng)(I)、風(fēng)量調(diào)節(jié)器(2)、供燃?xì)庀到y(tǒng)(3)、蓄熱裝置(4)、燃燒室煙氣出口(5)、燃燒室(6)、煙氣室(7)、高溫?zé)煔獬隹?8)，所述供助燃空氣系統(tǒng)(I)為蝸殼式旋流結(jié)構(gòu)，并設(shè)有風(fēng)量調(diào)節(jié)器(2)，供燃?xì)庀到y(tǒng)(3)為直流軸向多孔出流結(jié)構(gòu)，燃燒室(6)設(shè)在煙氣室(7)的內(nèi)腔，燃燒室煙氣出口(5)外側(cè)分布有蓄熱裝置(4)，所述煙氣室(7)為漸擴(kuò)圓錐結(jié)構(gòu)，煙氣室(7)的右端設(shè)有高溫?zé)煔獬隹?8)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無焰燃燒的浸沒燃燒器，其特征是:所述的燃燒室(6)為圓柱形結(jié)構(gòu)。
【文檔編號】F23D14/22GK203671604SQ201420007442
【公開日】2014年6月25日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】許京, 康劍翹, 仇性啟, 段小龍, 李大樹, 田 健 申請人:中國石油大學(xué)(華東)