[发明专利]一种稳焰低氮固体燃料富氧燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧器，特别是一种稳焰低氮固体燃料富氧燃烧器。

背景技术

固体燃料在工业窑炉的应用目前较普遍的燃烧方法为“助燃空气+燃料”的方式，由于空气中能与固体燃料发生反应的助燃剂氧气只占总气量的21％，氮气占总量的78％作为无利气体进入窑炉，在窑炉火焰高温中生成NOx的作为废气排出将带走大量热能，且大量的NOx物烟气处理成本很高。同时由于空气含氧量低，固体燃料在短吋间内很难充分燃尽，受热产品中易出现遗留未燃尽物，严重影响产品质量。目前虽有部份企业进行了富氧燃烧改造但仅在液体和气体燃料上得到了应用，固体燃料受输送、燃烧控制及燃烧器性能等因素的影响还没有得到很好广泛应用。

以往富氧燃烧器普遍存在以下问题：

1、燃烧火焰不稳定；

2、火焰局部温度过高，溫度不匀衡，NOx的生成得不到较好的控制；

3、火炬短小、幅盖面积不够。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的是提出一种稳焰低氮固体燃料富氧燃烧器。其是以提高燃烧稳定性、增加火焰体积，降低火焰温度，促进窑內热流循环进而有效降低NOx生成为目的。采取在燃烧器内部进行氧气与燃料空气混合流预混合形式，燃料喷嘴利用文丘里同轴喷射器原理射流喷射，从燃料喷口外部向窑內高速射流供氧等方法，促进燃烧器出口连续稳定火焰前沿形成。燃烧器具有火焰亮度高、火焰温度均衡、氮氧化物生成少，炉气回流强、火炬幅盖面大等积极效果。

本发明的技术方案是：

一种稳焰低氮固体燃料富氧燃烧器，其特征在于，包括燃料空气混合流入口，氧气入口，氧气调节阀，旋风混合器，氧气喷嘴，燃料喷嘴，二道氧气导管，一道氧气导管和燃料流输送管；燃料空气混合流入口与燃料流输送管连通，所述燃料流输送管的另一端连接有旋风混合器，旋风混合器与燃料喷嘴连接；燃料空气混合流由燃料空气混合流入口进入，经燃料流输送管进入旋风混合器，再进入燃料喷嘴；所述氧气入口设置在二道氧气导管上，二道氧气导管内设置有一道氧气导管，一道氧气导管的入口处设置有氧气调节阀；所述燃料流输送管是套装在一道氧气导管内的；从氧气入口进来的氧气通过氧气调节阀分流成两道氧气流即一道氧气导管内的一道氧气流和二道氧气导管内的二道氧气流，一道氧气导管的出口端与旋风混合器的氧气导流槽连通，一道氧气导管内的一道氧气流经旋风混合器上的氧气导流槽进入燃料喷嘴，一道氧气流与燃料空气混合流一起在燃料喷嘴内旋流混合，形成混合好的富氧燃料混合流；二道氧气导管出口端设有氧气配气室，氧气配气室围绕燃料喷嘴同轴开设有多个用于安装二道氧气喷嘴的氧气喷嘴安装口，二道氧气导管内的二道氧气流从二道氧气导管经过二道氧气喷嘴高速喷出，高速喷出的二道氧气流在窑炉内形成涡旋场。

进一步地，本发明所述旋风混合器为锥筒体结构，旋风混合器的喷口处的外壁上设置有一圈一条以上的氧气导流槽，旋风混合器与燃料喷嘴套接后在燃料喷嘴內壁处形成了一道与燃料流同心的环形一道氧气喷射口。

进一步地，本发明中的氧气导流槽均匀分布，所有氧气导流槽相对于燃料流输送管道均轴向呈一定夹角设置，如倾斜10°夹角设置。

进一步地，本发明中所述燃料喷嘴为文丘里同轴喷射器结构。进一步地，所述燃料喷嘴的燃料喷口可为长方形喷口、扁状喷口或者圆形喷口，可以通过更换燃料喷嘴上的燃料喷口的形状实现对燃烧火焰的特殊要求的调节。

进一步地，本发明中在燃料喷嘴的喷口末端内安装有与燃料流输送管垂直设置的宽度为s的逆流挡板。所述逆流挡板可以设计为不同形式，长方形、半圆形、扇形、三角形均可。

进一步地，本发明中所述旋风混合器与燃料流输送管以及燃料喷嘴之间的连接为可拆卸连接方式。

进一步地，本发明中所述多个氧气喷嘴安装口与燃料喷嘴的距离相等，且多个氧气喷嘴安装口上下对称设置，位于燃料喷嘴上方的氧气喷嘴安装口之间的距离相等，位于燃料喷嘴下方的氧气喷嘴安装口之间的距离相等。

进一步地，本发明中所述氧气喷嘴安装口的数量为8个，8个氧气喷嘴安装口呈环形均匀分布安装在燃料喷嘴的外围。氧气喷嘴安装口数不限定8个，可依据不同窑炉情况进行选择。

本发明的有益技术效果是：

1、旋风混合器