專利名稱：石油焦粉專用燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
石油焦粉專用燃燒器
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種燃燒系統(tǒng)，尤其是指在玻璃生產(chǎn)領(lǐng)域以石油焦粉為燃料的燃
器
背景技術(shù)：
玻璃行業(yè)是一個(gè)高能耗產(chǎn)業(yè)，在玻璃成本中燃料成本約占30 50%，而玻璃熔 窯是玻璃生產(chǎn)線中能耗最多的設(shè)備。當(dāng)前，在玻璃領(lǐng)域所用到的燃料基本上都是燃料重油 如石油，我們知道咱們地球的能源是有限的，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的需求會(huì)越來(lái)越大，另 一方面人們對(duì)環(huán)境保護(hù)意識(shí)卻日益高漲，人類(lèi)普遍的做法是希望在可再生能源方面取得突 破，以及提高能源的利用率。石油作為人類(lèi)當(dāng)前的最重要燃料，在提煉過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生各種中 間產(chǎn)物，如果能將這些產(chǎn)物變廢為寶作為能源的一種，那該有該好。而石油焦粉是石油提煉過(guò)程中的最末端產(chǎn)品，既有石油的物理性質(zhì)，又有石油的 熱工性能，如果能將石油焦粉作為燃料的一種來(lái)提高石油能源的利用率，這也是節(jié)能的重 要一步。目前全球石油焦產(chǎn)量為7000多萬(wàn)噸，隨著國(guó)際原油重質(zhì)化、劣質(zhì)化比例增大，以及 原油深度加工的進(jìn)展，石油焦的產(chǎn)量會(huì)不斷增加，未來(lái)幾年將達(dá)到1億噸/年。我國(guó)已進(jìn)入 重化工時(shí)代，隨著能源需求的不斷增加，進(jìn)口原油和我國(guó)自產(chǎn)原油約3. 5億噸，按原油提煉 時(shí)能產(chǎn)出石油焦3 5%計(jì)算，我國(guó)每年將產(chǎn)出1000多萬(wàn)噸的石油焦，到目前為止，石油焦 粉尚未列入國(guó)家能源序列，國(guó)家能耗統(tǒng)計(jì)方面也未計(jì)入能耗指標(biāo)。本申請(qǐng)人開(kāi)發(fā)出了一種 專門(mén)用于石油焦粉的燃燒系統(tǒng)，以提高石油能源的利用率，現(xiàn)將燃燒系統(tǒng)的重要部份—— 燃燒器進(jìn)行申請(qǐng)保護(hù)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的提供了一種火焰穩(wěn)定性和燃燒效率高、以石油焦粉為燃料的燃
器為了解決上述存在的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用下述技術(shù)方案一種石油焦粉專用燃燒器，其特征在于包括有帶內(nèi)、外通道的長(zhǎng)條形燃燒槍管， 在該燃燒槍管一側(cè)分別設(shè)有與該內(nèi)、外通道連接的流化氣粉進(jìn)口和霧化氣進(jìn)口，在位于燃 燒槍管另一側(cè)的內(nèi)、外通道端部分別套裝有錐形的霧化氣噴嘴和槍帽。在對(duì)上述石油焦粉專用燃燒器的改進(jìn)方案中，在所述噴嘴外壁開(kāi)有若干條形似矩 形的斜槽。在對(duì)上述石油焦粉專用燃燒器的改進(jìn)方案中，所述燃燒槍管包括有中空的內(nèi)管、 套在內(nèi)管外的外管以及在一端將它們連接起來(lái)的連接套，所述的霧化氣噴嘴和槍帽分別套 在內(nèi)管和外管的另一端。在對(duì)上述石油焦粉專用燃燒器的改進(jìn)方案中，在該槍帽前端設(shè)有圓柱形平臺(tái)。在對(duì)上述石油焦粉專用燃燒器的改進(jìn)方案中，所述圓柱形平臺(tái)的深度約3mm?，F(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是由于采用了先進(jìn)的氣動(dòng)霧化燃燒技術(shù)，利用霧化氣噴出時(shí)形成的負(fù)壓吸附方式將從流化氣粉進(jìn)口進(jìn)來(lái)的氣粉混合物與霧化氣完 全充分地混合，經(jīng)過(guò)預(yù)混、半預(yù)混技術(shù)及旋流燃燒控制技術(shù)，達(dá)到增強(qiáng)燃燒強(qiáng)度，增加火焰 穩(wěn)定性的效果，使火焰穩(wěn)定性和燃燒效率高。
以下結(jié)合附圖與具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)描述

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的噴嘴結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是圖2的左視圖。
具體實(shí)施方式本實(shí)用新型為一種石油焦粉專用燃燒器，其包括有帶內(nèi)、外通道11、12的長(zhǎng)條形 燃燒槍管1，在該燃燒槍管1 一側(cè)分別設(shè)有與該內(nèi)、外通道11、12連接的流化氣粉進(jìn)口 13和 霧化氣進(jìn)口 14，在位于燃燒槍管1另一側(cè)的內(nèi)、外通道11、12端部分別套裝有錐形的霧化氣 噴嘴15和槍帽16。噴嘴15和槍帽16在外形錐度上相對(duì)應(yīng)，從噴嘴進(jìn)來(lái)的霧化氣除了助燃 以外，還具有形成負(fù)壓的吸附作用和給槍管冷卻的作用。燃燒器在工作時(shí)，從燃燒槍管1的 內(nèi)、外通道11、12輸入流化氣粉和霧化氣，霧化氣流經(jīng)窄小的外通道12后從霧化氣噴嘴15 和槍帽16之間的錐形空間往槍管1外吹出來(lái)時(shí)，一般可以產(chǎn)生6公斤左右的氣流，從而在 這個(gè)空間內(nèi)形成負(fù)壓，這樣，負(fù)氣壓將內(nèi)通道11中的流化氣粉快速地吸附出來(lái)并與霧化氣 充分混合后，就可以被點(diǎn)燃燃燒(這樣描述準(zhǔn)確否)。燃燒器的錐形噴射角可以使流化氣燃 燒火焰長(zhǎng)度更長(zhǎng)，即使是5-20米寬的熔窯也可以得到比較均勻的加熱。實(shí)用新型是采用了先進(jìn)的氣動(dòng)霧化燃燒技術(shù)，利用霧化氣噴出時(shí)形成的負(fù)壓吸附 方式將從流化氣粉進(jìn)口 13進(jìn)來(lái)的氣粉混合物與霧化氣完全充分地混合，經(jīng)過(guò)預(yù)混、半預(yù)混 技術(shù)及旋流燃燒控制技術(shù)，達(dá)到增強(qiáng)燃燒強(qiáng)度，增加火焰穩(wěn)定性的效果，使火焰穩(wěn)定性和燃 燒效率高；另外，燃燒器火焰形狀與燃油火焰基本相同，火焰剛性強(qiáng)，不回火，不脫火，燃燒 器調(diào)節(jié)范圍寬，燒嘴操作簡(jiǎn)單，在低負(fù)荷情況下仍可以穩(wěn)定燃燒。在如圖1所示的實(shí)施例 中，燃燒槍管1包括有中空的內(nèi)管17、套在內(nèi)管17外的外管18以及在一端將它們連接起來(lái) 的連接套19，所述的霧化氣噴嘴15和槍帽16分別套在內(nèi)管17和外管18的另一端，內(nèi)管 17的內(nèi)壁空間是供汽粉流動(dòng)的內(nèi)通道11，而內(nèi)管17外壁和外管18內(nèi)壁之間形成了霧化氣 流動(dòng)的外通道12。為了使燃燒器的錐形噴射角使氣粉混合物噴射得更遠(yuǎn)，從而使流化氣燃燒火焰長(zhǎng) 度更長(zhǎng)來(lái)給體積更大的玻璃熔窯加熱更充分、均勻，長(zhǎng)期以來(lái)，人們一般認(rèn)為噴嘴15和槍 帽16錐度越大越有利于燃燒器所產(chǎn)生的火焰長(zhǎng)度。經(jīng)本申請(qǐng)人無(wú)數(shù)次試驗(yàn)和對(duì)比，如圖 2-3所示，在所述噴嘴15外壁上均勻地開(kāi)有若干條形似矩形的斜槽151，這可以使氣粉混合 物噴射的長(zhǎng)度更長(zhǎng)和更均勻；另外，在槍帽16前端設(shè)有3mm的圓柱形平臺(tái)161，實(shí)驗(yàn)證明， 圓柱形平臺(tái)161的深度D在3mm時(shí)噴出流化氣燃燒的效果最佳。本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)思路和工作原理是這樣的從化學(xué)動(dòng)力學(xué)的角度看，工程上焦粉空氣混合氣流著火及氣體可燃混合物的著火 都是以點(diǎn)燃方式進(jìn)行的，根據(jù)預(yù)混可燃?xì)怏w點(diǎn)燃的熱力理論，要點(diǎn)燃?xì)怏w可燃混合物，則必須提供一定的點(diǎn)火能量，即在短時(shí)間內(nèi)提供大量的能量，或用較低水平的能量維持足夠長(zhǎng) 的時(shí)間，否則著火是不可能的。在可燃?xì)怏w混合物局部被點(diǎn)燃而先行著火后，著火的部分通 過(guò)火焰面向未燃部分的混合氣體輸送熱量及活化中心，使之相繼著火和燃燒，即開(kāi)始發(fā)生 火焰?zhèn)鞑?。焦粉空氣混合物與氣體燃料相比不易點(diǎn)燃而且更難維持穩(wěn)定的著火，維持連續(xù) 穩(wěn)定著火的機(jī)理亦與預(yù)混氣體的火焰?zhèn)鞑ビ酗@著的差別。在焦粉爐中，焦粉的點(diǎn)燃過(guò)程是 將一次風(fēng)射流與高溫?zé)煔饣旌?，使得焦粉空氣混合物的溫度升高到焦粉能夠著火溫度，這 一溫度由一定環(huán)境條件下焦粉著火的臨界條件所決定。所以，焦粉氣流的著火條件不僅取 決于用來(lái)點(diǎn)燃焦粉氣流的熱煙氣溫度，而且需足夠的熱量，所需的著火熱比氣體可燃混合 物的點(diǎn)火能量大得多。盡管焦粉的著火性質(zhì)有其特殊性，影響焦粉燃燒的影響因素也較多，但與其他各 種可燃物燃燒的本質(zhì)是相同的，即燃燒要同時(shí)滿足三項(xiàng)條件可燃物、氧氣和足夠高的著火 溫度。焦粉氣流在進(jìn)入爐膛前已同時(shí)具備兩個(gè)著火條件，即焦粉和輸送焦粉氣流空氣中的 氧氣，雖然輸送用的空氣中的氧氣與焦粉完全燃燒所需的氧氣相比數(shù)量有限，但一定程度 上還能滿足初期燃燒。石油焦粉燃燒器就是依靠粉氣混合噴柱在熔窯的高溫干燥下，依次由外向內(nèi)，由近至遠(yuǎn)依次燃燒，并且利用焦粉在熔窯內(nèi)燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔饣亓鬟B續(xù)不斷地點(diǎn)燃新噴入 的焦粉，形成穩(wěn)定的火炬。焦粉在燃燒器內(nèi)部穩(wěn)定點(diǎn)燃后進(jìn)入爐膛，進(jìn)一步燃燒，火焰位于 輻射段中心位置，不燒爐管，爐膛溫度低，不會(huì)形成熔渣和結(jié)焦，在對(duì)流段不會(huì)形成二次燃燒。
權(quán)利要求一種石油焦粉專用燃燒器，其特征在于包括有帶內(nèi)、外通道(11)、(12)的長(zhǎng)條形燃燒槍管(1)，在該燃燒槍管(1)一側(cè)分別設(shè)有與該內(nèi)、外通道(11)、(12)連接的流化氣粉進(jìn)口(13)和霧化氣進(jìn)口(14)，在位于燃燒槍管(1)另一側(cè)的內(nèi)、外通道(11)、(12)端部分別套裝有錐形的霧化氣噴嘴(15)和槍帽(16)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的石油焦粉專用燃燒器，其特征在于在所述噴嘴(15)外壁開(kāi) 有若干條形似矩形的斜槽(151)。
3 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油焦粉專用燃燒器，其特征在于所述燃燒槍管(1)包 括有中空的內(nèi)管(17)、套在內(nèi)管(17)外的外管(18)以及在一端將它們連接起來(lái)的連接套 (19)，所述的霧化氣噴嘴(15)和槍帽(16)分別套在內(nèi)管(17)和外管(18)的另一端。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的石油焦粉專用燃燒器，其特征在于在該槍帽(16)前端 設(shè)有圓柱形平臺(tái)(161)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的石油焦粉專用燃燒器，其特征在于所述圓柱形平臺(tái)(161) 的深度(D)約3mm。
專利摘要一種石油焦粉專用燃燒器，其包括有帶內(nèi)、外通道的長(zhǎng)條形燃燒槍管，在該燃燒槍管一側(cè)分別設(shè)有與該內(nèi)、外通道連接的流化氣粉進(jìn)口和霧化氣進(jìn)口，在位于燃燒槍管另一側(cè)的內(nèi)、外通道端部分別套裝有錐形的霧化氣噴嘴和槍帽。由于采用了先進(jìn)的氣動(dòng)霧化燃燒技術(shù)，利用霧化氣噴出時(shí)形成的負(fù)壓吸附方式將從流化氣粉進(jìn)口進(jìn)來(lái)的氣粉混合物與霧化氣完全充分地混合，經(jīng)過(guò)預(yù)混、半預(yù)混技術(shù)及旋流燃燒控制技術(shù)，達(dá)到增強(qiáng)燃燒強(qiáng)度，增加火焰穩(wěn)定性的效果，使火焰穩(wěn)定性和燃燒效率高。
文檔編號(hào)F23D1/00GK201555217SQ20092029884
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月13日
發(fā)明者虞上海 申請(qǐng)人:虞上海