專利名稱：輻式射流油氣混燒燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及工業(yè)鍋爐用油氣混燒燃燒器。
現(xiàn)有工業(yè)鍋爐用油氣混燒燃燒器，有分體式和共體式兩種基本類型。分體型，即多噴口型，是把天然氣噴槍均布于油噴槍的外圍或置于其側(cè)的一種噴射混燒形式。這種形式由于受鍋爐及其燃燒設(shè)備結(jié)構(gòu)尺寸的限制，難以實現(xiàn)理想的混燒效果。同時，多槍體的混燒設(shè)備給安裝、使用、調(diào)整和維護帶來諸多的不便。共體型，即中心火焰型，油的霧化器安裝在燃燒器的中心，油和氣同心軸向噴射。由于其結(jié)構(gòu)不夠理想和傳統(tǒng)配風方式的局限，油氣混燒時，或因火焰細長延誤了主燃區(qū)的正常燃燒，或是火焰在靠近油嘴的根部燃燒，將油嘴很快燒毀，這是影響油氣混燒達到實用化程度的一大障礙。
本實用新型的目的，在于提供一種改進了的油氣混燒燃燒器，它以中心噴霧式油嘴和蜂窩狀輻式射流氣嘴為特征，以復(fù)合配風方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)旋流配風力式，來滿足工業(yè)鍋爐上實現(xiàn)油氣混燒的特殊需要，稍做改進也適用于其它工業(yè)爐窯。
本實用新型燃燒器，能單燒一種燃料，也能兩種燃料同時混燒。天然氣、油田氣、煉廠氣和煤氣均可做為適用的燃料；輕油、重油、原油和渣油都能得到充分的燃燒。而油、氣兩種燃料的同時混燒則是本實用新型的專長。上述不同狀況的燃燒，都是在同一燃燒器上由同一槍體實現(xiàn)的。
本實用新型燃燒器由進風管(1)、風室(2)、安裝盤(3)、噴槍(4)、配風器(5)、噴霧式油嘴(6)、輻式射流氣嘴(7)等組成。
油嘴的霧化器安裝在噴槍前端中心殼體(8)和油嘴襯套(9)之間，靠襯套與殼體的螺紋連接壓緊霧化器零件，以保證平面密封。霧化器有兩種原理相似、零件各異的旋流結(jié)構(gòu)一種如圖2所示，由分油盤(10)和端面自帶旋流槽的A型噴口(11)組成。另一種如圖3所示，由錐形彈簧(12)、旋流錐(13)、錐形座(14)和B型噴口(15)組成。自殼體中心孔來的燃油，在霧化器內(nèi)進行旋流霧化，保證了燃油穩(wěn)定而充分的燃燒。根據(jù)不同的油量需要，可以選用不同口徑和尺寸的零件，也可以采用不同的霧化器結(jié)構(gòu)，這就增大了油量比例調(diào)節(jié)裕度。
本實用新型燃氣噴嘴，為輻式射流噴嘴，環(huán)抱于油嘴的外圍。輻式射流噴嘴形式有兩種，下面舉例說明。
例一如圖2所示，沿殼體外套(16)的圓周，鉆一排均布小孔，小孔與殼體軸線夾角為30°～45°，中心殼體(8)和油嘴襯套(9)的內(nèi)端加工成與小孔中心線角度相同的型面，這樣就形成了連續(xù)的環(huán)孔狀輻式射流噴嘴。
例二如圖3所示，在殼體外套(16)與油嘴襯套(9)之間，加入一帶有擴張角的梳狀環(huán)(17)，梳狀環(huán)的縫隙(18)與油嘴襯套(9)，殼體外套(16)之間，就形成了蜂窩狀輻式射流噴嘴。
天燃氣從中心殼體(8)和殼體外套(16)之間的環(huán)形通道引來，擴壓后經(jīng)由上述輻式射流噴嘴噴出。由于射流的速度較大，加之流體成束狀噴出，增加了氣體的噴射距離，使火焰遠離油嘴根部燃燒，避免了油嘴過熱而損壞。同時，由于天燃氣射流帶有一定擴張角，油氣非同心軸向噴射，則保證了天然氣與燃油的混燒區(qū)域，多集中于主燃區(qū)內(nèi)，使火焰在爐膛內(nèi)飽滿、充實。
本實用新型燃燒器如圖1所示，在配風方式上做了較大改進。由進風管(1)進入風室(2)的直流風，在風室末端由配風器(5)進行配風。配風器為帶外環(huán)的圓柱形葉輪，上面裝有一定扭角的葉片，通過葉片間的有效面積占整個配風面積的50％。氣流通過葉片后產(chǎn)生旋流風，旋流風在噴嘴前產(chǎn)生一個穩(wěn)定的中心回流區(qū)，起到穩(wěn)焰的作用。同時可以加強風口出口處的氣流擾動，以利于早期混合。在配風器的根部留有間隙e，由此形成的根部風有效地防止了噴嘴的回火、過熱和結(jié)焦。形成根部風的結(jié)構(gòu)如下在配風器(5)的中心安裝座(19)周圍鉆有一圈均布小孔(如圖5所示)，或開有四道均布月牙槽(如圖6所示)，這些小孔或月牙槽占總配風面積的5％。在配風器(5)外環(huán)與風室(2)的內(nèi)壁間留有環(huán)隙h，其環(huán)形面積占整個配風面積的45％，由此流過的軸向風用以保持后期較強烈的混合，使火焰尾部有足夠的氧氣，以利于未完全燃燒的氣體和炭黑得到更加充分的補充燃燒。同時，這種配風方式使配風器和噴嘴得到必要的冷卻，降低了材料溫度，提高了燃燒器的使用壽命。


圖1為燃燒器結(jié)構(gòu)示意圖。(1)進風管，(2)風室，(3)安裝盤，(4)噴槍，(5)配風器，(6)噴霧式油嘴，(7)輻式射流氣嘴。
圖2為噴嘴結(jié)構(gòu)示圖。(8)中心殼體，(9)油嘴襯套，(10)分油盤，(11)A型噴口，(16)殼體外套。
圖3為噴嘴結(jié)構(gòu)示圖。(8)中心殼體，(9)油嘴襯套，(12)錐形彈簧，(13)旋流錐，(14)錐形座，(15)B型噴口，(16)殼體外套，(17)梳狀環(huán)。
圖4為A-A剖視圖。(9)油嘴襯套，(16)殼體外套，(18)梳狀環(huán)縫隙。
圖5為根部鉆有一圈小孔的配風器示圖。(5)配風器，(19)安裝座。
圖6為根部開有月牙槽的配風器示圖。(5)配風器，(19)安裝座。
實施例用普通鋼板制成進風管(1)、風室(2)、安裝盤(3)，用不銹鋼板制成配風器(5)，按圖1組合成一個整體。用無縫鋼管制成噴槍(4)，將油嘴和氣嘴零件裝配成套，噴槍通過風室裝入配風器安裝座內(nèi)，便成為燃燒器。
本燃燒器通過安裝盤(3)，裝用于2噸熱水鍋爐試燒。該鍋爐用于油田泵站的原油加溫和工作間冬季取暖。所用油料為落地油，其瀝青質(zhì)和膠質(zhì)含量高達35.83％，因而使用其它燃燒器結(jié)焦嚴重，清焦周期極短。所用天然氣為油田伴生氣，因其壓力較低，又含有大量的C2以上的烷烴，沸點高，易液化，用來做為燃料，積灰嚴重，經(jīng)常堵塞煙管。使用本燃燒器，油溫90～110℃，供油壓力0.5～1.0MPa，無然氣壓力0.02～0.07MPa，供水溫度95℃，回水溫度70℃，供熱負荷85-100％。點火時間小于30秒，瞬時發(fā)煙不超過40秒。單獨燒油，火焰純凈，燃燒穩(wěn)定，無雪花，無積灰。油氣混燒，火焰飽滿、充實，燃燒速度快、強度高。測得的滿負荷熱效率為88％，燃燒器的燃燒效率為99％。測得的環(huán)境指標向大氣排放的煙塵濃度為29.83mg/h，林格曼黑度為0級。
權(quán)利要求1．一種用于工業(yè)鍋爐的輻式射流油氣混燒燃燒器，由進風管(1)、風室(2)、安裝盤(3)、噴槍(4)、配風器(5)、噴霧式油嘴(6)、輻式射流氣嘴(7)等組成，其特征在于油嘴的霧化器有兩種原理相似，零件各異的旋流結(jié)構(gòu)一種由分油盤(10)、A型噴口(11)組成；另一種由錐形彈簧(12)、旋流錐(13)、錐形座(14)和B型噴口(15)組成。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于輻式射流氣嘴有環(huán)孔狀和蜂窩狀兩種結(jié)構(gòu)形式，環(huán)孔狀氣嘴由中心殼體(8)、油嘴襯套(9)、殼體外套(16)和梳狀環(huán)(17)組成。
3．根據(jù)權(quán)利要求2所述的燃燒器，其特征在于環(huán)孔狀氣嘴沿殼體外套(16)圓周，鉆有一排均布小孔，小孔與殼體軸線央角為30°～45°，中心殼體(8)和油嘴襯套(9)的內(nèi)端加工成與小孔中心線角度相同的型面。
4．根據(jù)權(quán)利要求2、3所述的燃燒器，其特征在于蜂窩狀氣嘴在殼體外套(16)與油嘴襯套(9)之間，加入一帶有擴張角的梳狀環(huán)(17)，從而形成了蜂窩狀輻式射流結(jié)構(gòu)。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒器，其特征在于配風器(6)為一圓柱形葉輪，它由不銹鋼板制成，上面安裝帶有一定扭角的葉片，通過葉片間的有效面積，占整個配風面積的50％。
6．根據(jù)權(quán)利要求5所述的燃燒器，其特征在于配風器(5)在其中心安裝座(19)周圍鉆有一圈均布小孔，或開有四道均布月牙槽，這些小孔或月牙槽占總配風面積的5％。
7．根據(jù)權(quán)利要求1、5、6所述的燃燒器，其特征在于配風器(5)外環(huán)與風室(2)內(nèi)壁間留環(huán)隙h，其環(huán)狀面積占全部配風面積的45％。
專利摘要一種輻式射流油氣混燒燃燒器,它由風室、配風器、噴霧式油嘴、輻式射流氣嘴等組成。兩種不同結(jié)構(gòu)的霧化器,對燃油進行充分旋流霧化。環(huán)孔狀、蜂窩狀輻式射流氣嘴,使油氣混燒火焰充實、飽滿,燃燒穩(wěn)定。由旋流風、根部風和軸向風組成的復(fù)合配風方式,保證了燃燒的完全,克服了結(jié)焦、積灰和零件過熱,延長了使用壽命。本實用新型為工業(yè)鍋爐的燃燒裝置,具有燒氣、燒油、油氣混燒多種功能,稍做改進,也適用于各種工業(yè)爐窯。
文檔編號F23D11/10GK2316559SQ9722931
公開日1999年4月28日 申請日期1997年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1997年10月8日
發(fā)明者魏永平, 周連元, 陳湘 申請人:魏永平