本發(fā)明涉及一種自增碳燃燒器。

背景技術(shù)：

天然氣燃燒進(jìn)入實用以來，鑒于其與輕油，重油燃燒相比，具有節(jié)能，環(huán)保的優(yōu)點，顯示了其一定的優(yōu)勢。然而，隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，對熱傳遞效率的研究不斷深入，在很多高溫應(yīng)用中，90％的熱量都需要以輻射的方式傳遞，而輻射效果與火焰黑度及亮度密切相關(guān)，所以在不提高火焰溫度的情況下，增加火焰的黑度及亮度，可以大幅度增加輻射傳熱效率。

研究發(fā)現(xiàn)，增加天然氣燃燒的黑度及亮度，需要增加天然氣燃燒中間產(chǎn)物重碳?xì)浠衔?如：CH、CH2、CH3)的產(chǎn)量并延長燃燒時間，而天然氣在1130℃～1180℃范圍內(nèi)，天然氣裂解產(chǎn)生的重碳?xì)浠衔镒疃?，此時的火焰明亮，輻射傳熱效率最高。

目前的自增碳技術(shù)主要有壓縮空氣方案，油-氣混合方案。壓縮空氣方案容易產(chǎn)生氮氧化物的污染，油-氣混合方案需要供油的成套設(shè)備，效果好但投資大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提出了一種自增碳燃燒器，其結(jié)構(gòu)簡單，成本低，無需增加額外設(shè)備就能提高火焰的黑度及亮度，提高輻射效率，可以避免氮氧化物的產(chǎn)生。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種自增碳燃燒器，包括：燃?xì)夤?，在燃?xì)夤苌显O(shè)有天然氣入口，燃?xì)夤艿娜紵松烊胙鯕夤苤?，燃?xì)夤艿娜紵税l(fā)出燃燒器火焰；氧氣管，氧氣管套設(shè)于燃?xì)夤艿耐鈧?cè)，在氧氣管上設(shè)有氧氣入口，燃?xì)夤艿耐獗诤脱鯕夤艿膬?nèi)壁形成環(huán)形的氧氣通道，氧氣通道與氧氣入口連通；自增碳管，自增碳管的一端伸入燃?xì)夤?，在自增碳管上設(shè)有自增碳氧氣入口，在自增碳管的燃燒端發(fā)出自增碳火焰，自增碳火焰為缺氧燃燒火焰。

本發(fā)明一種自增碳燃燒器通過將少量氧氣注入自增碳管，使天然氣不完全燃燒產(chǎn)生1100℃～1200℃的溫度，促使周圍的天然氣在缺氧的環(huán)境下裂解，生成重碳?xì)浠衔?，從而提高燃燒器火焰的黑度及亮度，提高輻射效率?/p>

在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，還可做如下改進(jìn)：

作為優(yōu)選的方案，在自增碳管上設(shè)有用于調(diào)節(jié)自增碳管管內(nèi)氧氣流量的流量調(diào)節(jié)閥。

采用上述優(yōu)選的方案，便于調(diào)節(jié)自增碳管管內(nèi)氧氣流量，從而使得生成重碳?xì)浠衔铩?/p>

作為優(yōu)選的方案，自增碳管設(shè)置于燃燒管的中心。

采用上述優(yōu)選的方案，使得天然氣與自增碳管發(fā)出的少量氧氣可以有效混合。

作為優(yōu)選的方案，燃?xì)夤苋紵说亩嗣媾c氧氣管燃燒端的端面同面。

采用上述優(yōu)選的方案，使得燃?xì)夤馨l(fā)出的天然氣與氧氣管發(fā)出的氧氣可以在燃燒端有效混合發(fā)出燃燒器火焰。

作為優(yōu)選的方案，自增碳管燃燒端的端面到燃?xì)夤苋紵说亩嗣娴木嚯x大于氧氣管的長度。

采用上述優(yōu)選的方案，保證自增炭管與氧氣管之間還差一段距離，保證周圍的天然氣在缺氧的環(huán)境下可以很好的裂解，生成重碳?xì)浠衔铩?/p>

作為優(yōu)選的方案，燃?xì)夤芘c氧氣管的同軸。

采用上述優(yōu)選的方案，整體結(jié)構(gòu)美觀，且在燃燒端，天然氣和氧氣可以均勻混合。

作為優(yōu)選的方案，天然氣入口設(shè)置于燃燒管的側(cè)壁上。

采用上述優(yōu)選的方案，美觀，便于天然氣通入。

作為優(yōu)選的方案，天然氣入口與自增碳管燃燒端的位置相對應(yīng)。

采用上述優(yōu)選的方案，便于天然氣入口發(fā)出的天然氣和自增碳管燃燒端發(fā)出的氧氣混合。

作為優(yōu)選的方案，在氧氣管上靠近自增碳管一側(cè)的端面為斜面。

采用上述優(yōu)選的方案，給氧氣管內(nèi)的氧氣形成良好的回流，便于氧氣在氧氣管的燃燒端流出。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實施例提供的自增碳燃燒器的剖視圖之一。

圖2為本發(fā)明實施例提供的自增碳燃燒器的剖視圖之二。

其中：1燃?xì)夤堋?1天然氣入口、2氧氣管、21氧氣入口、3自增碳管、31自增碳氧氣入口、4燃燒器火焰、5自增碳火焰、6流量調(diào)節(jié)閥。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施方式。

為了達(dá)到本發(fā)明的目的，一種自增碳燃燒器的其中一些實施例中，

如圖1所示，一種自增碳燃燒器，包括：燃?xì)夤?、氧氣管2以及自增碳管3。

在燃?xì)夤?上設(shè)有天然氣入口11，天然氣入口11設(shè)置于燃燒管1的側(cè)壁上。燃?xì)夤?的燃燒端伸入氧氣管2中，燃?xì)夤?的燃燒端發(fā)出燃燒器火焰4。燃?xì)夤?與氧氣管2的同軸，氧氣管2套設(shè)于燃?xì)夤?的外側(cè)，在氧氣管2上設(shè)有氧氣入口21，燃?xì)夤?的外壁和氧氣管2的內(nèi)壁形成環(huán)形的氧氣通道，氧氣通道與氧氣入口21連通。自增碳管3的一端伸入燃?xì)夤?，在自增碳管3上設(shè)有自增碳氧氣入口31，在自增碳管3的燃燒端發(fā)出自增碳火焰5，自增碳火焰5為缺氧燃燒火焰。

在自增碳管3上設(shè)有用于調(diào)節(jié)自增碳管3管內(nèi)氧氣流量的流量調(diào)節(jié)閥6。自增碳管3設(shè)置于燃燒管2的中心。燃?xì)夤?燃燒端的端面與氧氣管2燃燒端的端面同面，使得燃?xì)夤?發(fā)出的天然氣與氧氣管2發(fā)出的氧氣可以在燃燒端有效混合發(fā)出燃燒器火焰4。

自增碳管3燃燒端的端面到燃?xì)夤?燃燒端的端面的距離大于氧氣管2的長度，保證自增炭管3與氧氣管2之間還差一段距離，保證周圍的天然氣在缺氧的環(huán)境下可以很好的裂解，生成重碳?xì)浠衔铩?/p>

天然氣入口11與自增碳管3燃燒端的位置相對應(yīng)，便于天然氣入口11發(fā)出的天然氣和自增碳管3燃燒端發(fā)出的氧氣混合。

本發(fā)明一種自增碳燃燒器通過將少量氧氣注入自增碳管，使天然氣不完全燃燒產(chǎn)生1100℃～1200℃的溫度，促使周圍的天然氣在缺氧的環(huán)境下裂解，生成重碳?xì)浠衔?，從而提高燃燒器火焰的黑度及亮度，提高輻射效率?/p>

火焰自增碳的方法，產(chǎn)生缺氧燃燒火焰，迫使CH4天然氣分子裂解，從而直接產(chǎn)生碳分子或重碳?xì)浠衔?，實現(xiàn)增碳目的。

其他燃燒器自增碳需要額外的壓縮空氣或者油-氣混合方案，壓縮空氣方案容易產(chǎn)生氮氧化物，油-氣方案效果最好，但是需要增加供油的成套設(shè)備，投資成本大。而本申請?zhí)岢龅囊环N自增碳燃燒器采用純氧方案無需增加額外設(shè)備就能達(dá)到壓縮空氣方案的效果，而且可以避免氮氧化物的產(chǎn)生，其成本低，結(jié)構(gòu)簡單，可以有效提高燃燒器火焰的黑度及亮度，提高輻射效率。

如圖2所示，為了進(jìn)一步地優(yōu)化本發(fā)明的實施效果，在另外一些實施方式中，其余特征技術(shù)相同，不同之處在于，在氧氣管2上靠近自增碳管3一側(cè)的端面為斜面。

采用上述優(yōu)選的方案，給氧氣管2內(nèi)的氧氣形成良好的回流，便于氧氣在氧氣管2的燃燒端流出。

以上的僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明創(chuàng)造構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。