專利名稱：帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置，適用于所有燃油燃?xì)獾母鞣N工業(yè)鍋爐、加熱爐、窯爐、熔爐、焚燒爐等，屬于綜合節(jié)能減排技術(shù)領(lǐng)域和燃燒科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)和農(nóng)業(yè)深加工業(yè)的發(fā)展，我們的生存生活環(huán)境變得越來(lái)越糟糕，因此，低碳經(jīng)濟(jì)、低碳生活的壓力變得越來(lái)越大；現(xiàn)代工業(yè)各種各樣的工業(yè)鍋爐、加熱爐、窯爐、熔爐、焚燒爐等是排放二氧化碳等排放物的最大釋放體，所以降低工業(yè)生產(chǎn)中的排放是實(shí)現(xiàn)低碳經(jīng)濟(jì)、保護(hù)人類生存生活環(huán)境的關(guān)鍵；現(xiàn)在富氧局部增氧助燃節(jié)能減排技術(shù)已越來(lái)越成為工業(yè)生產(chǎn)中節(jié)能減排的香餑餑，而且富氧助燃節(jié)能減排技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)是不僅節(jié)能減排效果好，同時(shí)他是對(duì)爐體改造最少(只有富氧噴嘴和富氧預(yù)熱器與爐體接觸)、操作參數(shù)基本不變(助燃風(fēng)量調(diào)小)并隨時(shí)能恢復(fù)到原爐狀態(tài)的高新集成技術(shù)，但在實(shí)施過(guò)程中，富氧的預(yù)熱是最麻煩而且投資相對(duì)較大的；對(duì)于已實(shí)施煙氣熱回收的燃燒爐系統(tǒng)，從其下引煙氣的煙道中取熱預(yù)熱富氧氣體，工作量大、成本較高，且并不能減少熱損失；而對(duì)于未實(shí)施煙氣熱回收的燃燒爐系統(tǒng)，從其煙道取熱預(yù)熱富氧氣體，成本太高而且施工復(fù)雜；因此， 尋找一種安全、方便且成本低廉的富氧氣體預(yù)熱方法，是加速富氧局部增氧射流助燃節(jié)能減排高新集成技術(shù)推廣實(shí)施進(jìn)程的關(guān)鍵。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種安全、方便且成本低廉的帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置。帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置，包括環(huán)繞在燃燒爐內(nèi)燃燒器周圍的管式富氧預(yù)熱器和連接在管式富氧預(yù)熱器上的總體對(duì)稱分布在燃燒器周邊的小擴(kuò)散角富氧噴嘴， 其特征在于
1、耐高溫的管式富氧預(yù)熱器安裝在燃燒爐內(nèi)的燃燒器周圍，并貼在或半埋在燃燒器四周的保溫層中，富氧氣體預(yù)熱吸取燃燒器四周爐底或爐壁的熱量而不影響燃燒爐熱輻射效果及燃燒爐內(nèi)熱輻射分布。2、富氧噴嘴直接焊接在管式預(yù)熱器上，并按燃燒器和火焰總體對(duì)稱分布在燃燒器的周圍，其具體按燃燒器中燃料噴嘴、燃燒火焰和爐內(nèi)結(jié)構(gòu)及爐內(nèi)熱輻射分布等條件計(jì)算加經(jīng)驗(yàn)確定富氧噴嘴的數(shù)量及焊接于爐內(nèi)管式預(yù)熱器上的位置及角度、富氧噴嘴與燃燒器燃中料噴嘴的相對(duì)位置及夾角。3、富氧噴嘴與爐內(nèi)管式預(yù)熱器的連接口內(nèi)，富氧噴嘴管有一個(gè)背朝氣流方向的斜口，伸入管式預(yù)熱器管內(nèi)，以阻擋在管式預(yù)熱器的富氧預(yù)熱管內(nèi)流動(dòng)的氣體直接進(jìn)入富氧噴嘴連接管，而且離管式富氧預(yù)熱器富氧氣體入口越近的富氧噴嘴管，其伸入管式富氧預(yù)熱器的富氧預(yù)熱管內(nèi)的斜口部分越長(zhǎng)，從而保證管式富氧預(yù)熱器上遠(yuǎn)離富氧氣體入口的富氧噴嘴流經(jīng)的富氧氣體能與其他離富氧氣體進(jìn)入管式富氧預(yù)熱器入口的各個(gè)遠(yuǎn)近不同的富氧噴嘴流經(jīng)的富氧氣體流量和壓力相近。4、富氧噴嘴與燃燒火焰的相對(duì)位置及夾角還取決于燃燒器中燃料噴嘴噴射燃料的速度、燃燒器各燃料噴嘴的數(shù)量、分布及相對(duì)燃燒器中軸線向外的噴射角、火焰長(zhǎng)度、 燃燒狀況、燃料噴嘴口大小、燃料的稀稠度、富氧氣體的噴射速度和小擴(kuò)散角富氧噴嘴 (200920195812. 0)的類型等。燃燒爐內(nèi)富氧噴嘴與燃燒火焰的位置為將熱富氧氣體直接噴射在燃燒火焰中心部位稍偏燃料噴嘴的位置，富氧噴嘴與燃燒器中軸線的夾角為10度 90 度。5、實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐證明富氧從燃燒器周圍的爐底或爐壁取熱預(yù)熱富氧氣體不僅不會(huì)降低燃燒爐的熱效率，相反會(huì)較大地提高燃燒中心某部位火焰的溫度，從而能較大地提高燃燒的熱輻射效率。6、如果燃燒爐內(nèi)有多個(gè)比較集中緊湊的燃燒器，則可以將爐內(nèi)富氧預(yù)熱器設(shè)計(jì)成圍繞多個(gè)燃燒器布置，其富氧噴嘴的位置可以根據(jù)燃燒火焰等條件，設(shè)計(jì)在多個(gè)燃燒器的周圍總體對(duì)稱分布或根據(jù)燃燒爐體結(jié)構(gòu)條件總體不對(duì)稱分布。7、富氧噴嘴按燃燒器和火焰等總體對(duì)稱分布在燃燒器周圍的要點(diǎn)是根據(jù)具體情況確定，在每個(gè)燃燒器周圍對(duì)稱分布或相對(duì)幾個(gè)或所有燃燒器總體對(duì)稱分布。8、管式富氧預(yù)熱器不能存在沒(méi)有富氧氣體流動(dòng)的死角或盲端，以保證爐內(nèi)富氧預(yù)熱器不被高溫?zé)龘p。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)
1.將富氧預(yù)熱器放在爐內(nèi)燃燒器周圍，并和富氧噴嘴直接連接，安裝比較方便、簡(jiǎn)單、 安全。2.因?yàn)楦谎躅A(yù)熱所吸收的熱量占燃燒放出的熱量比例相對(duì)較小，且又不改變?nèi)紵隣t內(nèi)的熱輻射環(huán)境，所以安裝帶富氧噴嘴的爐內(nèi)富氧預(yù)熱器，能大大地減少富氧預(yù)熱器的成本和復(fù)雜的安裝工作。3.能與燃燒器結(jié)合做成標(biāo)準(zhǔn)化的局部增氧射流助燃裝置，即利用本發(fā)明能將復(fù)雜的個(gè)體差異較大的且需爭(zhēng)對(duì)每個(gè)燃燒爐單獨(dú)設(shè)計(jì)富氧噴嘴及其安裝位置和角度的局部增氧射流助燃應(yīng)用集成技術(shù)實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化、簡(jiǎn)易化、大眾化。更適合于其大面積的推廣應(yīng)用。


圖1是本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是圖1所示實(shí)施例中A-A剖面示意圖3是圖1所示實(shí)施例中富氧噴嘴管斜口背向伸入預(yù)熱管內(nèi)部分結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、富氧預(yù)熱管 2、富氧噴嘴管3、富氧氣體入口 4、燃料噴嘴 5、燃料噴嘴口 6、燃燒器 7、富氧噴嘴 8、燃燒器前端面 9、富氧噴嘴管背向伸入預(yù)熱管內(nèi)的斜口部分 10、富氧噴嘴管背向伸入預(yù)熱管內(nèi)的斜口部分 11、富氧氣體流方向
具體實(shí)施方式
在圖1一3所示的實(shí)施例中爐內(nèi)富氧預(yù)熱管1環(huán)繞在燃燒爐內(nèi)燃燒器6的周圍， 貼在或半埋在燃燒器6四周的保溫層中，爐內(nèi)富氧預(yù)熱管1上焊接有兩個(gè)或數(shù)個(gè)與燃燒器 6對(duì)稱分布的富氧噴嘴管2，富氧噴嘴7連接在富氧噴嘴管2上，富氧噴嘴7的噴口對(duì)著燃燒器6的中軸線，并與燃燒器6中軸線成10度 90度的夾角，使富氧噴嘴7將富氧氣體送入到燃燒火焰指定的區(qū)域；富氧噴嘴管2伸入富氧預(yù)熱管1內(nèi)的斜口部分9和10，斜口背向富氧氣體流方向11，而且離富氧氣體入口 3較近的伸入富氧預(yù)熱管1內(nèi)的斜口部分9，比離富氧氣體入口 3較遠(yuǎn)的伸入富氧預(yù)熱管1內(nèi)的斜口部分10要長(zhǎng)，從而使流經(jīng)各富氧噴嘴 7并噴射送入燃燒火焰某區(qū)域的富氧氣體流量相近。帶富氧噴嘴7的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱管 1的安裝，不改變?cè)紵?的結(jié)構(gòu)，只需將原燃燒器6中的燃料噴嘴4移向燃燒器6的燃燒器前端面8 —定距離，使燃燒火焰絕大部分露在燃燒器前端面8之上，從而使富氧噴嘴7 噴射的富氧氣體準(zhǔn)確進(jìn)入到燃燒火焰某區(qū)域，實(shí)現(xiàn)局部增氧射流高效集中助燃。
權(quán)利要求
1.帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置，包括環(huán)繞在燃燒爐內(nèi)燃燒器(6)周圍的管式富氧預(yù)熱器和連接在管式富氧預(yù)熱器上的總體對(duì)稱分布在燃燒器(6)周邊的小擴(kuò)散角富氧噴嘴(7)，其特征在于耐高溫的管式富氧預(yù)熱器安裝在燃燒爐內(nèi)的燃燒器(6)周圍，并貼在或半埋在燃燒器(6)四周的保溫層中，富氧氣體預(yù)熱吸取燃燒器(6)四周爐底或爐壁的熱量而不影響燃燒爐熱輻射效果及燃燒爐內(nèi)熱輻射分布。
2.如權(quán)利要求1所述的帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置，其特征在于富氧噴嘴 (7)直接焊接在管式富氧預(yù)熱器上，并按燃燒器(6)和火焰總體對(duì)稱分布在燃燒爐內(nèi)燃燒器(6)的周圍，其具體按燃燒器(6)中燃料噴嘴(4)、燃燒火焰和爐內(nèi)結(jié)構(gòu)及爐內(nèi)熱輻射分布等條件計(jì)算加經(jīng)驗(yàn)確定富氧噴嘴(7)的數(shù)量及焊接于爐內(nèi)管式富氧預(yù)熱器上的位置及角度、富氧噴嘴(7)與燃燒器(6)中燃料噴嘴(4)的相對(duì)位置及夾角。
3.如權(quán)利要求1、2所述的帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置，其特征在于富氧噴嘴(7)與爐內(nèi)管式富氧預(yù)熱器的連接口內(nèi)，富氧噴嘴管(2)有一個(gè)背朝氣流方向的斜口(9、 10)，伸入管式富氧預(yù)熱器的富氧預(yù)熱管(1)內(nèi)，以阻擋在管式富氧預(yù)熱器的富氧預(yù)熱管 (1)內(nèi)流動(dòng)的氣體直接進(jìn)入富氧噴嘴(7)連接管，而且離管式富氧預(yù)熱器富氧氣體入口越近的富氧噴嘴管(2)，其伸入管式富氧預(yù)熱器的富氧預(yù)熱管(1)內(nèi)的斜口部分越長(zhǎng)，從而保證管式富氧預(yù)熱器上遠(yuǎn)離富氧氣體入口的富氧噴嘴(7)流經(jīng)的富氧氣體能與其他離富氧氣體進(jìn)入管式富氧預(yù)熱器入口的各個(gè)遠(yuǎn)近不同的富氧噴嘴(7)流經(jīng)的富氧氣體流量和壓力相近。
4.如權(quán)利要求2所述的帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置，其特征在于富氧噴嘴(7)與燃燒火焰的相對(duì)位置及夾角還取決于燃燒器(6)中燃料噴嘴(4)噴射燃料的速度、燃燒器(6)中各燃料噴嘴(4)的數(shù)量、分布及相對(duì)燃燒器(6)中軸線向外的噴射角、火焰長(zhǎng)度、 燃燒狀況、燃料噴嘴(4) 口大小、燃料的稀稠度、富氧氣體的噴射速度和小擴(kuò)散角富氧噴嘴 (7)的類型等，燃燒爐內(nèi)富氧噴嘴(7)與燃燒火焰的位置為將熱富氧氣體直接噴射在燃燒火焰中心部位稍偏燃料噴嘴(4)的位置，富氧噴嘴(7)與燃燒器(6)中軸線的夾角為10度、0 度。
5.如權(quán)利要求1所述的帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置，其特征在于實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐證明富氧從燃燒器周圍的爐底或爐壁取熱預(yù)熱富氧氣體不僅不會(huì)降低燃燒爐的熱效率， 相反會(huì)較大地提高燃燒中心某部位火焰的溫度，從而能較大地提高燃燒的熱輻射效率。
6.如權(quán)利要求1、2所述的帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置，其特征在于如果燃燒爐內(nèi)有多個(gè)比較集中緊湊的燃燒器(6)，則可以將爐內(nèi)富氧預(yù)熱器設(shè)計(jì)成圍繞多個(gè)燃燒器(6)布置，其富氧噴嘴(7)的位置可以根據(jù)燃燒火焰等條件，設(shè)計(jì)在多個(gè)燃燒器(6)的周圍總體對(duì)稱分布或根據(jù)燃燒爐體結(jié)構(gòu)條件總體不對(duì)稱分布。
7.如權(quán)利要求1、2所述的帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置，其特征在于富氧噴嘴(7)按燃燒器(6)和火焰等總體對(duì)稱分布在燃燒器(6)周圍的要點(diǎn)是根據(jù)具體情況確定，在每個(gè)燃燒器(6)周圍對(duì)稱分布或相對(duì)幾個(gè)或所有燃燒器(6)總體對(duì)稱分布。
全文摘要
帶富氧噴嘴的燃燒爐內(nèi)富氧預(yù)熱裝置，包括環(huán)繞在燃燒爐內(nèi)燃燒器周圍的管式富氧預(yù)熱器和連接在管式富氧預(yù)熱器上的總體對(duì)稱分布在燃燒器周邊的小擴(kuò)散角富氧噴嘴，其特征在于耐高溫的管式富氧預(yù)熱器安裝在燃燒爐內(nèi)的燃燒器周圍，并貼在或半埋在燃燒器四周的保溫層中；富氧噴嘴直接焊接在管式預(yù)熱器上，富氧噴嘴與爐內(nèi)管式預(yù)熱器的連接口內(nèi)，富氧噴嘴管有一個(gè)背朝氣流方向的長(zhǎng)短不一的斜口，伸入管式預(yù)熱器管內(nèi)，以阻擋在管式預(yù)熱器管內(nèi)流動(dòng)的氣體直接進(jìn)入富氧噴嘴連接管，從而使各富氧噴嘴管流經(jīng)的富氧氣體流量相近。
文檔編號(hào)F23L7/00GK102261669SQ20101051511
公開(kāi)日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2010年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月22日
發(fā)明者魏伯卿 申請(qǐng)人:魏伯卿