燃燒原油、天然氣的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵鞯闹圃旆椒?br>【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種燃燒原油、天然氣的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵鳎撛托鞯偷紵靼凑湛諝饬飨?，依次為：空氣入口、調(diào)節(jié)風(fēng)門、中心風(fēng)室、二次風(fēng)室、周界風(fēng)室、二次風(fēng)噴口、周界風(fēng)噴口。中心風(fēng)依次流經(jīng)中心風(fēng)室、中心風(fēng)管、穩(wěn)燃器。二次風(fēng)依次流經(jīng)二次風(fēng)室、二次風(fēng)旋流片、二次風(fēng)室、二次風(fēng)噴口。周界風(fēng)依次流經(jīng)周界風(fēng)室、周界風(fēng)室、周界風(fēng)噴口。本實(shí)用新型提供的燃燒器經(jīng)過合理分級(jí)組織燃燒用風(fēng)，實(shí)現(xiàn)原油燃?xì)獾姆旨?jí)燃燒，可有效降低氮氧化物的生成，降低氮排放，而且系統(tǒng)簡(jiǎn)單，易維護(hù)，維護(hù)成本低，使用壽命長(zhǎng)。
【專利說(shuō)明】
燃燒原油、天然氣的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵?br>技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及一種促使原油及天然氣旋轉(zhuǎn)燃燒的燃燒原油、天然氣的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵鳎唧w指能實(shí)現(xiàn)注汽鍋爐采用原油或天然氣點(diǎn)火和低氮燃燒的燃燒器。
【背景技術(shù)】
[0002]2013年7月，山東省發(fā)布《山東省區(qū)域性大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》，規(guī)定到2017年I月I日，燃油鍋爐氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)在250mg/Nm3以內(nèi)，到2020年I月I日，燃油鍋爐氮氧化物排放標(biāo)準(zhǔn)在200mg/Nm3以內(nèi)。但是，由于現(xiàn)有注氣爐燃燒器均采用高過量空氣系數(shù)燃燒，且其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組織風(fēng)單一，導(dǎo)致氮氧化物排放超標(biāo)；因此，提高注氣鍋爐燃燒效率和降低氮氧化物的排放成為注氣鍋爐行業(yè)的當(dāng)務(wù)之急。近年來(lái)，電力行業(yè)對(duì)電站鍋爐常規(guī)點(diǎn)火方式進(jìn)行了大量技術(shù)改進(jìn)，出現(xiàn)了如等離子、氣化小油槍、雙強(qiáng)等裝置。但是，上述各裝置由于其內(nèi)在機(jī)理等原因，在應(yīng)用到注汽鍋爐中時(shí)都存在一定的局限性。如等離子燃燒器:一次投資高，燃料適用性差，電力消耗高，使用壽命短，系統(tǒng)復(fù)雜及維護(hù)費(fèi)用高。如北美燃燒器:進(jìn)口燃燒器，一次投入高，不能降低氮氧化物排放，維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用高。如雙強(qiáng)燃燒器:系統(tǒng)復(fù)雜，燃油消耗量大，投資高。
[0003]綜上所述，此類技術(shù)適用于大容量高參數(shù)的電力行業(yè)鍋爐或者適用于燃煤鍋爐，在注汽鍋爐使用中存在極大的局限性。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]實(shí)用新型目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型提供一種燃燒器，該燃燒器能夠?qū)崿F(xiàn)“旋流燃燒、低氮排放”，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)原油或天然氣點(diǎn)火和燃燒，還能夠借助旋轉(zhuǎn)氣流實(shí)現(xiàn)高效低氮燃燒。
[0005]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的一種注汽鍋爐燃燒原油、天然氣的原油燃?xì)庑鞯偷紵?，燃用原油時(shí)，燃燒器中空氣流向經(jīng)空氣入口依次包括總風(fēng)室、設(shè)在總風(fēng)室內(nèi)的調(diào)節(jié)風(fēng)門、中心風(fēng)室、二次風(fēng)室、周界風(fēng)室、二次風(fēng)噴口、周界風(fēng)噴口；中心風(fēng)依次流經(jīng)中心風(fēng)室、與中心風(fēng)室相連的中心風(fēng)管、設(shè)在中心風(fēng)管出口內(nèi)部的穩(wěn)燃器;二次風(fēng)依次流經(jīng)二次風(fēng)室、設(shè)在二次風(fēng)室內(nèi)的二次風(fēng)旋流片、與二次風(fēng)室相連的二次風(fēng)管、設(shè)在二次風(fēng)管的端部的二次風(fēng)噴口；周界風(fēng)依次流經(jīng)周界風(fēng)室、周界風(fēng)管、周界風(fēng)噴口；所述中心風(fēng)管設(shè)在二次風(fēng)管內(nèi)，二次風(fēng)管設(shè)在周界風(fēng)管內(nèi)，中心風(fēng)管、二次風(fēng)管、周界風(fēng)管三者中心軸均在中心風(fēng)管軸心線上，燃燒器上設(shè)有一燃?xì)馊紵?，所述燃?xì)馊紵靼ㄈ細(xì)夥峙淦?和與其相連布置在中心風(fēng)管外的四周的燃?xì)鈽專細(xì)馊紵饔赏庀騼?nèi)穿過中心風(fēng)室和二次風(fēng)室;所述點(diǎn)火裝置安裝在中心風(fēng)室中并在油槍正下方且與油槍平行。
[0006]進(jìn)一步地，所述油槍軸心線在中心風(fēng)管軸心線上，油槍出口在二次風(fēng)管中心，油槍通過中心風(fēng)管將點(diǎn)火裝置送到穩(wěn)燃器位置，同時(shí)保證點(diǎn)火裝置前端在穩(wěn)燃器前。
[0007]進(jìn)一步地，所述中心風(fēng)管內(nèi)設(shè)有火焰檢測(cè)器。
[0008]進(jìn)一步地，燃用天然氣時(shí)，該原油燃?xì)庑鞯偷紵靼凑湛諝饬飨?，與燃用原油時(shí)相同。燃?xì)馊紵饔扇舾扇細(xì)鈽尳M成，燃?xì)鈽尵鶆虿贾迷谥行娘L(fēng)管外的四周。天然氣投入流程為:天然氣先經(jīng)過燃?xì)夥峙淦骶鶆蚍峙涞饺細(xì)鈽?，被點(diǎn)燃后再依次流經(jīng)二次風(fēng)管、二次風(fēng)噴口、周界風(fēng)噴口。二次風(fēng)室設(shè)計(jì)有二次風(fēng)調(diào)節(jié)器，可以調(diào)節(jié)二次風(fēng)風(fēng)量和旋流角度?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)風(fēng)門來(lái)調(diào)整進(jìn)入燃燒器的總風(fēng)量和風(fēng)速。
[0009]點(diǎn)火裝置為小型燃?xì)馊紵?。穩(wěn)燃器位于中心風(fēng)管出口內(nèi)部，為安裝于中心風(fēng)管殼體內(nèi)壁的旋流葉片組件;二次風(fēng)噴口位于穩(wěn)燃器之后，為安裝于二次風(fēng)管末端的縮口錐形管；周界風(fēng)噴口位于周界風(fēng)管末端、二次風(fēng)噴口外側(cè)，為擴(kuò)散噴口，二者均可調(diào)整火焰形狀及強(qiáng)度。
[0010]油槍軸心線在中心風(fēng)管軸心線上，其出口在二次風(fēng)管中心。油槍通過中心風(fēng)管將點(diǎn)火裝置送到穩(wěn)燃器位置，同時(shí)保證點(diǎn)火裝置軸心線與中心風(fēng)管軸心線相交于點(diǎn)火位置。通過火焰檢測(cè)器監(jiān)測(cè)燃燒情況。
[0011]本實(shí)用新型的原理和特點(diǎn)在于:鍋爐點(diǎn)火啟動(dòng)時(shí)，利用原油在被充分霧化情況下被點(diǎn)燃產(chǎn)生的高溫火焰，或天然氣高速噴射燃燒，使穿過該火焰的原油顆?；蛱烊粴獾玫娇焖倭呀馊紵紵鹧娼?jīng)過穩(wěn)燃器，由于空氣量得到提高，燃燒更加強(qiáng)烈；隨后，燃燒火焰經(jīng)過二次風(fēng)噴口在此受到二次風(fēng)旋轉(zhuǎn)氣流影響而被動(dòng)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)吸收二次風(fēng)補(bǔ)充的氧氣，燃燒更加強(qiáng)烈，燃燒溫度更高；最后，燃燒火焰經(jīng)過周界風(fēng)噴口，在此受到周界風(fēng)氣流影響而火焰得到加強(qiáng)，同時(shí)吸收周界風(fēng)補(bǔ)充的氧氣，燃燒更加強(qiáng)烈和徹底。通過一系列的強(qiáng)化燃燒，保證了原油在低過量空氣系數(shù)的情況下正常燃燒，實(shí)現(xiàn)原油天然氣點(diǎn)火穩(wěn)燃和低氮燃
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[0012]有益效果:本實(shí)用新型相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)而言，具有以下優(yōu)點(diǎn):本實(shí)用新型提供的燃燒器經(jīng)過合理分級(jí)組織燃燒用風(fēng)，實(shí)現(xiàn)燃?xì)獾姆旨?jí)燃燒，可有效降低氮氧化物的生成，降低氮排放;而且系統(tǒng)簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)緊湊、易維護(hù)、維護(hù)成本低、使用壽命長(zhǎng)、一次投入低、資金回收期短;且能夠?qū)崿F(xiàn)燃?xì)庠偷娜紵?br>【附圖說(shuō)明】
[0013]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]其中:1-油槍;2-中心風(fēng)室；3-燃?xì)夥峙淦?4-二次風(fēng)調(diào)節(jié)器;5-二次風(fēng)室;6_二次風(fēng)旋流片;7-周界風(fēng)室;8-二次風(fēng)噴口； 9-周界風(fēng)噴口； 10-燃?xì)馊紵鳎?1-穩(wěn)燃器；12-周界風(fēng)室；13-調(diào)節(jié)風(fēng)門；14-中心風(fēng)管；15-二次風(fēng)室；16-總風(fēng)室；17-點(diǎn)火裝置；18-火焰檢測(cè)器；19-燃?xì)鈽尅?br>【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合說(shuō)明書與圖1對(duì)原油及天然氣旋轉(zhuǎn)燃燒的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵髯鲞M(jìn)一步說(shuō)明。
[0016]原油及天然氣旋轉(zhuǎn)燃燒的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵?，其特征在?燃用原油時(shí)，該原油燃?xì)庑鞯偷紵靼凑湛諝饬飨?，依次?空氣入口、總風(fēng)室16、調(diào)節(jié)風(fēng)門13、中心風(fēng)室2、二次風(fēng)室5、周界風(fēng)室7、二次風(fēng)噴口8、周界風(fēng)噴口 9。其中，中心風(fēng)依次流經(jīng)中心風(fēng)室2、中心風(fēng)管14、穩(wěn)燃器11。二次風(fēng)依次流經(jīng)二次風(fēng)室5、二次風(fēng)旋流片6、二次風(fēng)管15、二次風(fēng)噴口 8。周界風(fēng)依次流經(jīng)周界風(fēng)室7、周界風(fēng)管12、周界風(fēng)噴口9。油槍1、火焰檢測(cè)器18及穩(wěn)燃器11均置于中心風(fēng)管14內(nèi)；中心風(fēng)管14置于二次風(fēng)管15內(nèi)；二次風(fēng)管15置于周界風(fēng)管12內(nèi)。三者中心軸均在中心風(fēng)管14軸心線上；中心風(fēng)管14外依次是二次風(fēng)管15、周界風(fēng)管12。油槍I上平行安裝有點(diǎn)火裝置17及火焰檢測(cè)器18。
[0017]燃用天然氣時(shí)，該原油燃?xì)庑鞯偷紵靼凑湛諝饬飨?，與燃用原油時(shí)相同。燃?xì)馊紵?0由若干燃?xì)鈽?9組成，燃?xì)鈽?9均勻布置在中心風(fēng)管14外的四周。天然氣投入流程為:天然氣先經(jīng)過燃?xì)夥峙淦?3)均勻分配到燃?xì)鈽?9，被點(diǎn)燃后再依次流經(jīng)二次風(fēng)管15、二次風(fēng)噴口 8、周界風(fēng)噴口 9 ο 二次風(fēng)室5設(shè)計(jì)有二次風(fēng)調(diào)節(jié)器4，可以調(diào)節(jié)二次風(fēng)風(fēng)量和旋流角度?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)風(fēng)門13來(lái)調(diào)整進(jìn)入燃燒器的總風(fēng)量和風(fēng)速。
[0018]點(diǎn)火裝置17為小型燃?xì)馊紵?。穩(wěn)燃器11位于中心風(fēng)管14出口內(nèi)部，為安裝于中心風(fēng)管14殼體內(nèi)壁的旋流葉片組件;二次風(fēng)噴口 8位于穩(wěn)燃器11之后，為安裝于二次風(fēng)管15末端的縮口錐形管；周界風(fēng)噴口 9位于周界風(fēng)管12末端、二次風(fēng)噴口 8外側(cè)，為擴(kuò)散噴口，二者均可調(diào)整火焰形狀及強(qiáng)度。
[0019]油槍I軸心線在中心風(fēng)管14軸心線上，其出口在二次風(fēng)管15中心。油槍(I)通過中心風(fēng)管14將點(diǎn)火裝置17送到穩(wěn)燃器11位置，同時(shí)保證點(diǎn)火裝置17軸心線與中心風(fēng)管14軸心線相交于點(diǎn)火位置。通過火焰檢測(cè)器18監(jiān)測(cè)燃燒情況。
[0020]燃用原油時(shí)，在油槍I的油路管道中加入原油，原油經(jīng)過油嘴時(shí)被壓縮空氣或蒸汽霧化，在穩(wěn)燃器11出口處形成油霧，然后由點(diǎn)火裝置17點(diǎn)燃油霧。通過火焰檢測(cè)器18看到明亮火焰后，從中心風(fēng)管14通入定量的中心風(fēng)，中心風(fēng)與油霧在穩(wěn)燃器11出口處充分混合，使原油充分燃燒，形成火核;這時(shí)的油火焰動(dòng)量大、剛性強(qiáng)、傳播速度快、中心溫度高。經(jīng)過二次風(fēng)噴口 8時(shí)被旋轉(zhuǎn)的二次風(fēng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)補(bǔ)入氧氣，燃燒加強(qiáng)。最后經(jīng)過周界風(fēng)噴口 9，在此通入一定量的周界風(fēng)，燃燒更急強(qiáng)烈徹底。
[0021]燃用天然氣時(shí)，天然氣經(jīng)過燃?xì)夥峙淦?被均勻分配到燃?xì)馊紵?0，在二次風(fēng)管15內(nèi)被點(diǎn)火裝置17點(diǎn)燃，通過火焰檢測(cè)器18看到明亮火焰后，從中心風(fēng)管14通入定量的中心風(fēng)，中心風(fēng)在穩(wěn)燃器11出口處形成旋流，后經(jīng)過天然氣火焰區(qū)參與燃燒，此時(shí)火焰動(dòng)量大、剛性強(qiáng)、傳播速度快、中心溫度高。經(jīng)過二次風(fēng)噴口 8時(shí)被旋轉(zhuǎn)的二次風(fēng)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)補(bǔ)入氧氣，燃燒加強(qiáng)。最后經(jīng)過周界風(fēng)噴口 9，在此通入一定量的周界風(fēng)，燃燒更急強(qiáng)烈徹底。
[0022]隨后，根據(jù)著火情況通過二次風(fēng)調(diào)節(jié)器4調(diào)節(jié)二次風(fēng)通道開度，進(jìn)而調(diào)節(jié)二次風(fēng)風(fēng)量和旋流角度，通過調(diào)節(jié)風(fēng)門13調(diào)整總進(jìn)風(fēng)量和風(fēng)速，最終調(diào)整火焰形狀和強(qiáng)度，使之在滿足運(yùn)行負(fù)荷的條件下充分燃燒，降低氮氧化物生成量。
[0023]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種燃燒原油、天然氣的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵?，其特征在?所述原油燃?xì)庑鞯偷紵靼凑湛諝饬飨?，依次?空氣入口、總風(fēng)室(16)、設(shè)在總風(fēng)室(16)內(nèi)的調(diào)節(jié)風(fēng)門(13)、中心風(fēng)室(2)、二次風(fēng)室(5)、周界風(fēng)室(7)、二次風(fēng)噴口(8)、周界風(fēng)噴口(9)，中心風(fēng)依次流經(jīng)中心風(fēng)室(2)、與中心風(fēng)室(2)相連的中心風(fēng)管(14)、設(shè)在中心風(fēng)管(14)內(nèi)的穩(wěn)燃器(11)，二次風(fēng)依次流經(jīng)二次風(fēng)室(5)、設(shè)在二次風(fēng)室(5)內(nèi)的二次風(fēng)旋流片(6)、與二次風(fēng)室(5)相連的二次風(fēng)管(15)、設(shè)在二次風(fēng)管(15)端口末的二次風(fēng)噴口(8)，周界風(fēng)依次流經(jīng)周界風(fēng)室(7)、與周界風(fēng)室(7)相連的周界風(fēng)管(12)、設(shè)在周界風(fēng)管(12)端口末的周界風(fēng)噴口(9);所述中心風(fēng)管(14)內(nèi)設(shè)有油槍(I);所述中心風(fēng)管(14)設(shè)置于二次風(fēng)管(15)內(nèi)；所述二次風(fēng)管(15)設(shè)置于周界風(fēng)管(12)內(nèi)，中心風(fēng)管(14)、二次風(fēng)管(15)、周界風(fēng)管(12)三者中心軸均在中心風(fēng)管(14)軸心線上;燃燒器上設(shè)有一燃?xì)馊紵?10)，所述燃?xì)馊紵?10)包括燃?xì)夥峙淦?19)和與其相連均勻布置在中心風(fēng)管(14)外四周的燃?xì)鈽?19)，燃?xì)馊紵?10)由外向內(nèi)穿過中心風(fēng)室(2)和二次風(fēng)室(5);在所述油槍(I)正下方且與油槍(I)平行設(shè)置有點(diǎn)火裝置(17)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒原油、天然氣的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵鳎涮卣髟谟?所述油槍(I)軸心線在中心風(fēng)管(14)軸心線上，油槍(I)出口在二次風(fēng)管(15)中心，油槍(I)通過中心風(fēng)管(14)將點(diǎn)火裝置(17)送到穩(wěn)燃器(11)位置，同時(shí)保證點(diǎn)火裝置(17)前端在穩(wěn)燃器(I I)前。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒原油、天然氣的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵?，其特征在?所述二次風(fēng)旋流片(6)與一二次風(fēng)調(diào)節(jié)器(4)相連。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒原油、天然氣的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵?，其特征在?所述穩(wěn)燃器(11)為設(shè)置在中心風(fēng)管(14)殼體內(nèi)壁的旋流葉片組件。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒原油、天然氣的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵?，其特征在?所述二次風(fēng)室(15)末端為縮口錐形管。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的燃燒原油、天然氣的注汽鍋爐原油燃?xì)庑鞯偷紵?，其特征在?所述中心風(fēng)管(14)內(nèi)設(shè)有火焰檢測(cè)器(18)。
【文檔編號(hào)】F23L9/00GK205535827SQ201620051589
【公開日】2016年8月31日
【申請(qǐng)日】2016年1月19日
【發(fā)明人】劉飛, 耿薦, 胡春雷, 蘇林, 李寧建
【申請(qǐng)人】南京創(chuàng)能電力科技開發(fā)有限公司