CN201875708U - 气化油燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种气化油燃烧器，包括第一级气化火焰发生器，其中，第一级气化火焰发生器包括气化器(3)、配风筒(4)、气化器进油管(5)、雾化喷嘴(8)和点火枪(7)，其中，气化器(3)设置在配风筒(4)的内部，气化器进油管(5)与气化器(3)连接用于向气化器(3)输送燃油；雾化喷嘴(8)装在配风筒(4)中并通过油管与气化器(3)连接，并且雾化喷嘴(8)用于雾化和喷出来自气化器(3)的液态燃油以及用于喷出来自气化器(3)的气化燃油；点火枪(7)插入配风筒(4)中，用于点燃雾化喷嘴(8)喷出的燃油。通过本实用新型的气化油燃烧器，实现燃油的气化燃烧，达到提高的燃油燃烧效率，既节省能源又保护环境的目的。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种气化油燃烧器。
背景技术
对于电力行业各火力发电厂各种形式锅炉的冷炉点火启动和稳燃，传统采用雾化燃油的方式进行点火。
普通的机械雾化燃油方式在冷炉点火启动时，由于出力较大时，其喷嘴孔径＞5mm，此时其雾化粒度比较大，而且油雾成马蹄形分布，也就是油雾都集中在80°左右的雾锥的锥边附近，雾锥的中心部位油雾很少，此时雾锥边缘周界温度又很低，所以燃烧很不充分，必然会冒黑烟，即浪费能源又污染环境。
中国专利CN200810006972.6公开一种新型火焰发生器，它包括：由后端机罩、中部风箱和前部配风筒构成的外壳及外壳内的点火枪、进油管和气化器；所述气化器是由中心预热棒和内外套管之间填充金属粉末烧结而成，气化器内粉末冶金形成的毛细孔构成柴油流经通路；气化器固定在配风筒内，气化器远端的配风筒内有较长预燃室，点火枪端部在点火时位于预燃室内；配风筒侧面设有助燃风进口，气化器与配风筒之间为助燃风通道；所述进油管包括配风器远端靠近其喷口处内设的预热环及进油管，燃油先经过预热环再进入气化器，由气化器远端喷出。
中国专利CN200810084165.6公开一种两级火焰发生器，它包括：外壳、外壳内的由点火枪、进油管和气化器组成的一级火焰发生器、轴向同心套装在第一级火焰发生器的中心通风筒内的第二级火焰发生器；第一级火焰发生器的气化器固定在配风筒内，气化器远端的配风筒内有较长预燃室；所述一级火焰发生器的气化器轴向中心处，有一 用于放置第二级火焰发生器、同时又是部分助燃风的进风通道的圆孔形成的导向筒；第二级火焰发生器在第一级火焰发生器点燃时位于所述导向筒内，点燃后伸出到外壳的煤粉燃烧器喷口处。
实用新型内容
本实用新型的目的是，提供一种气化油燃烧器，借以实现燃油的气化燃烧，达到提高的燃油燃烧效率，既节省能源又保护环境。
按本实用新型的气化油燃烧器，包括第一级气化火焰发生器，其中，第一级气化火焰发生器包括气化器、配风筒、气化器进油管、雾化喷嘴和点火枪，其中，气化器设置在配风筒的内部，气化器进油管与气化器连接用于向气化器输送燃油；雾化喷嘴装在配风筒中并通过油管与气化器连接，并且雾化喷嘴用于雾化和喷出来自气化器的液态燃油以及用于喷出来自气化器的气化燃油；点火枪插入配风筒中，用于点燃雾化喷嘴喷出的燃油。在初始的工作状态，经由气化器进油管输入气化器并进而从气化器输出到雾化喷嘴的燃油由雾化喷嘴雾化并喷出，喷出的雾化燃油被点火枪点燃形成第一级油火焰；第一级油火焰着火产生的高温火焰将流经气化器内的燃油气化，从气化器经由雾化喷嘴喷出的气化燃油被第一级油火焰点燃，从而接着实现燃油的气化燃烧。
优选地，相对于在气化油燃烧器中燃油的输送方向而言，雾化喷嘴设置在气化器的上游，点火枪的出口位于雾化喷嘴的下游附近。
优选地，所述气化油燃烧器还包括第二级气化火焰发生器，该第二级气化火焰发生器的燃油在第一级气化火焰发生器的燃油燃烧所产生热量和火焰的作用下被气化和点燃。
优选地，第二级气化火焰发生器包括气化油枪和气化油枪进油管。第二级气化火焰发生器还可以包括导火筒。
优选地，配风筒安装在导火筒中。
优选地，气化油枪从配风筒的入口中心穿过雾化喷嘴伸入导火筒中。气化油枪的油枪头靠近导火筒的出口，气化油枪进油管在气化油 枪与油枪头相反的端部与气化油枪连接。
优选地，气化器由内套管和外套管组成，外套管套装在内套管的外部，在内套管和外套管之间烧结金属粉末，从而气化器具有很高的气化效率，而且阻燃防爆，安全可靠。
优选地，气化油枪包括油枪头和枪杆，枪杆包括内管和外管，外管套装在内管的外部，内管和外管之间用支撑件比如钢丝支撑(优选采用4根钢丝，沿枪杆的中心轴线方向在内管外圆周、外管内圆周上均匀地布置在内、外管之间的环形空间中)。在此，内管和外管与支撑件还可以连成一体，以进一步提高枪杆的结构强度。
优选地，枪杆的一端与油枪头连接，另一端与金属软管连接，必要时另一端还与加长套管连接，在这种情况下金属软管穿过加长套管。必要时，气化油枪还可以包括转动套管，转动套管与加长套管设计成铰接连接形式(通过铰链实现)，在这种情况下金属软管穿过加长套管和转动套管。
优选地，内管在内部用筋板支撑(特别是设计为十字筋板的形式)。
优选地，油枪头安装有4个喷嘴(特别是设计为4个小孔径喷嘴集成的形式)。
在本实用新型的气化油燃烧器中，不仅第一级高温油火焰使第二级油枪气化，而且在导火筒内形成的高温烟气又可显著提高气化油枪的燃烧时的周界温度，所以能消除冷炉点火冒烟现象，而且，气化油枪喷嘴设计为4个小孔径喷嘴集成式结构，消除了油雾马蹄形分布缺陷。第一级油火焰若为小出力的柴油火焰，则第二级油枪为大出力的重、渣油火焰，这种燃烧方式，其燃烧效率得以显著提高。
在本实用新型的气化油燃烧器中，由于第一级油火焰是第二级气化油枪的值班火焰，也就是说，第二级油枪的火焰是依赖于第一级油火焰点燃的，这能确保第二级油枪的安全运行。因此，可见光火检探头只要能可靠检测第一级油火焰即可保证整个设备的安全性。此外，由于第一级油火焰完全置于导火筒之内，因此完全可以做到火检与被检测的油火焰一一对应，不会发生偷看或误判。
此外，在本实用新型的气化油燃烧器中，用于点燃第一级油火焰的点火枪发火端的周界温度很低，因此可以无须为点火枪设置气动进退机构。气化油枪灭火后，由于第一级油火焰灭火后其助燃风仍然部分在通着，对气化油枪具有很好的防护作用，因此也可以无须为气化油枪设置气动进退机构，因此，气化油燃烧器的整体结构非常简单紧凑，成本很低。
本实用新型的气化油燃烧器主要用于电力行业各火力发电厂各种形式锅炉的点火启动和稳燃，所产生的积极效果为：
(1)冷炉点火启动时不冒黑烟，火焰刚度大，温度高，白亮，燃烧效率很高；
(2)相邻油火焰的可见光火检不会偷看误判，安全运行的可靠性很高；
(3)用于电厂启动油枪，最适合点燃重油、渣油，当燃用普通柴油时，燃烧效果更好。
附图说明
下面借助附图结合本实用新型的优选实施例对本实用新型的特征和优点进行详细的描述。其中：
图1示出按本实用新型的一个实施例的气化油燃烧器结构图；
图2示出按本实用新型的一个实施例的气化油枪的纵向剖视图，该气化油枪可用作气化油燃烧器的第二级气化油枪；
图3示出按本实用新型的气化油枪的套管转轴局部的放大剖视图；
图4示出按本实用新型的气化油枪的沿图2中线M-M截取的枪杆截面图；
图5示出按本实用新型的气化油枪的油枪头的右视图；以及
图6示出按本实用新型的气化油枪的油枪头局部的放大剖视图。
具体实施方式
在图1中示出按本实用新型一个实施例的气化油燃烧器结构。如图1所示，气化油燃烧器包括第一级气化火焰发生器，第一级气化火焰发生器包括气化器3、配风筒4、气化器进油管5、雾化喷嘴8、连接气化器3与雾化喷嘴8的油管、和点火枪7。第一级气化火焰发生器当然也可以只由这些部件组成。气化油燃烧器还可以包括气化油枪6和气化油枪进油管1，它们构成第二级气化火焰发生器。
气化器3设置在配风筒4的内部，优选与配风筒4连接为一体。气化器进油管5与气化器3连接用于向气化器3输送燃油。雾化喷嘴8装在配风筒4中并通过油管与气化器3连接，并且雾化喷嘴8优选设置在气化器3的上游。雾化喷嘴8将来自气化器3的燃油/油气雾化和/或喷出。点火枪7插入配风筒4中，优选点火枪7的出口在气化油燃烧器的轴向方向上位于雾化喷嘴8的下游附近(在此，上、下游是相对于气化油燃烧器中燃油总体输送方向而言的，在图1中燃油总体上是沿气化油燃烧器轴向方向从左向右输送的)。气化油枪6，作为气化油燃烧器的第二级气化油枪，从配风筒4的入口中心穿过雾化喷嘴8伸入导火筒2中，气化油枪6的油枪头靠近导火筒2的出口。气化油枪进油管1在气化油枪6的与油枪头相反的端部与气化油枪6连接。气化油枪进油管1为气化油枪6输送燃油。优选地，气化油枪6与配风筒4同轴地布置。
该气化燃油燃烧器既可以安装在内燃式燃烧器中，作为燃烧器的点火源点燃一次风中的煤粉；也可以安装在二次风道中代替传统的大油枪，直接在炉膛点燃燃油，从而起到烘炉点火的作用，在这种情况下，第二级气化火焰发生器需要安装有导火筒2，避免气化油燃烧器的燃烧火焰消耗二次风道中二次风的氧，同时也对二次风道起保护作用。
按照本实用新型的一个实施例，第二级气化火焰发生器还包括导火筒2。配风筒4安装在导火筒2中。优选地，配风筒4与导火筒2同轴地布置。
在优选的实施例中，气化器3由不锈钢内套管和外套管组成，外 套管套装在内套管的外部，在内套管和外套管之间烧结金属粉末(未示出)，从而气化器具有很高的气化效率，而且阻燃防爆，安全可靠。
在本实用新型中，气化器进油管5、气化器3、雾化喷嘴8、连接气化器3与雾化喷嘴8的油管的总体可看作为第一级气化油枪。
图2-6示出本实用新型的气化油枪，该气化油枪既可以作为本实用新型气化油燃烧器的第二级气化油枪6使用(燃油通过第一级气化火焰发生器的燃油燃烧所产生的热量被气化和点燃)，也可以单独地使用(燃油通过其他方式所产生的热量被气化和点燃)。图2示出按本实用新型的一个实施例的气化油枪的纵向剖视图；图3示出按本实用新型的气化油枪的套管转轴局部的放大剖视图；图4示出按本实用新型的气化油枪的沿图2中线M-M截取的枪杆截面图；图5示出按本实用新型的气化油枪的油枪头的右视图；以及，图6示出按本实用新型的气化油枪的油枪头局部的放大剖视图。
如图2所示，气化油枪6包括油枪头和枪杆，其中，枪杆的一端与油枪头连接，另一端与加长套管606连接。必要时，气化油枪6还可以包括转动套管607(如图3所示)。加长套管606和转动套管607主要用作气化油枪6在非火焰区的导向及支撑件。鉴于气化油枪6实际长度比较长，更换时可能会受到炉前有效空间的限制，优选将转动套管607与加长套管606设计成铰接(通过铰链609)形式(见图3)。遇到炉前空间狭窄时，可将转动套管607向下旋转90°，以使转动套管607与加长套管606成直角即可容易更换。金属软管608在加长套管606和转动套管607中穿过、与枪杆的另一端连接，为气化油枪6供给燃油。当然，也可以没有加长套管606和转动套管607。
由于此气化油燃烧器工作时要处于内燃燃烧器或二次风道中，而且气化油枪又是被高温火焰包裹，所以枪杆需要有足够刚度。如图4所示，枪杆采用内、外管套装结构，内管611和外管612之间用钢丝610支撑(优选采用4根钢丝，沿枪杆的中心轴线方向在内管外圆周、外管内圆周上均匀地布置在内外管之间的环形空间中。特别是，内外管通过钢丝彼此连成一体)。内管611在内部可以用筋板613支撑(优 选为十字筋板的形式)。内管611与外管612之间的环形空间流通燃油，这样燃油的受热面最大，而且距离热源也最近，能获取最大的气化效率。
如图5、6所示，气化油枪6的枪杆一端安装油枪头，油枪头中安装有球形密封座603，以实现枪杆与油枪头之间密封的要求。油枪头安装有4个喷嘴601，其出力及雾化角均可根据实际需要进行调节。优选地，采用4个小孔径喷嘴集成形式，不仅可以消除单个大孔径喷嘴油雾马蹄形分布缺点，而且最初雾化燃烧时的油雾粒度也可减小。这四个喷嘴601均匀布置在油枪头的端面上，在该端面上制有喷嘴座604，喷嘴601通过密封垫602密封地安装在喷嘴座604中。
按本实用新型该实施例的气化油燃烧器的工作过程如下所述，燃油如0号柴油经气化器进油管5输入气化器3中，在初始的工作状态，从气化器3输出到雾化喷嘴8的液态燃油经由雾化喷嘴8雾化和喷出，喷出的雾化燃油该被点火枪7发出的电火花点燃，形成第一级油火焰。助燃风经配风筒4的入口输入配风筒4中，促使第一级油火焰的稳定燃烧。第一级油火焰着火一定时间，如10秒钟后，其高温火焰迅速将流经气化器3内的柴油气化，此时开始从气化器3经由雾化喷嘴8喷射出热油气，从此第一级油火焰由初始时的油雾燃烧变为油气燃烧。气化油枪6穿过配风筒4，因此第一级油火焰在导火筒2内传输过程中也会加热流经气化油枪6的燃油，使其部分或全部气化，因此也就实现气化油枪6的气化燃烧。众所周知，柴油的燃烧效率与其雾化粒度的平方成反比，雾化粒度越小，燃烧效率越高。燃油雾化粒度为0.13mm，而气化粒度为a×10-5mm，显然气化燃烧效率无疑会比雾化燃烧效率高很多。
气化油枪6的工作过程如下所述：燃油从金属软管608输送到枪杆的内、外管之间的环形空间中，由于枪杆处于高温火焰中，在内外管夹层中流过的燃油就会被部分或全部气化，再由喷嘴601喷出，从而实现了气化油枪的气化燃烧。
Claims (16)
1.一种气化油燃烧器，包括第一级气化火焰发生器，其特征在于，第一级气化火焰发生器包括气化器(3)、配风筒(4)、气化器进油管(5)、雾化喷嘴(8)和点火枪(7)，其中，气化器(3)设置在配风筒(4)的内部，气化器进油管(5)与气化器(3)连接用于向气化器(3)输送燃油；雾化喷嘴(8)装在配风筒(4)中并通过油管与气化器(3)连接，并且雾化喷嘴(8)用于雾化和喷出来自气化器(3)的液态燃油以及用于喷出来自气化器(3)的气化燃油；点火枪(7)插入配风筒(4)中，用于点燃雾化喷嘴(8)喷出的燃油。
2.如权利要求1所述的气化油燃烧器，其特征在于，相对于在气化油燃烧器中燃油的输送方向而言，雾化喷嘴(8)设置在气化器(3)的上游，点火枪(7)的出口位于雾化喷嘴(8)的下游附近。
3.如权利要求1所述的气化油燃烧器，其特征在于，所述气化油燃烧器还包括第二级气化火焰发生器，该第二级气化火焰发生器的燃油在第一级气化火焰发生器的燃油燃烧所产生热量和火焰的作用下被气化和点燃。
4.如权利要求3所述的气化油燃烧器，其特征在于，第二级气化火焰发生器包括气化油枪(6)和气化油枪进油管(1)。
5.如权利要求4所述的气化油燃烧器，其特征在于，第二级气化火焰发生器还包括导火筒(2)。
6.如权利要求5所述的气化油燃烧器，其特征在于，配风筒(4)安装在导火筒(2)中。
7.如权利要求6所述的气化油燃烧器，其特征在于，气化油枪(6)从配风筒(4)的入口中心穿过雾化喷嘴(8)伸入导火筒(2)中。
8.如权利要求5所述的气化油燃烧器，其特征在于，气化油枪(6)包括油枪头，该油枪头靠近导火筒(2)的出口，气化油枪进油管(1)在气化油枪(6)与油枪头相反的端部与气化油枪(6)连接。
9.如权利要求1至8中任一项所述的气化油燃烧器，其特征在于， 气化器(3)由内套管和外套管组成，外套管套装在内套管的外部，在内套管和外套管之间烧结金属粉末。
10.如权利要求4至8中任一项所述的气化油燃烧器，其特征在于，气化油枪(6)包括油枪头和枪杆，枪杆的一端与油枪头连接，另一端与金属软管(608)连接。
11.如权利要求10所述的气化油燃烧器，其特征在于，所述枪杆的另一端还与加长套管(606)连接，金属软管(608)穿过加长套管(606)。
12.如权利要求11所述的气化油燃烧器，其特征在于，气化油枪(6)还包括转动套管(607)，金属软管(18)穿过加长套管(606)和转动套管(607)，转动套管(607)与加长套管(606)通过铰链(609)连接，使得转动套管(607)能够绕铰链轴转动成与加长套管(606)成直角。
13.如权利要求10所述的气化油燃烧器，其特征在于，气化油枪(6)的枪杆包括内管(611)和外管(612)，外管(612)套装在内管(611)的外部，内管(611)和外管(612)之间用支撑件支撑。
14.如权利要求13所述的气化油燃烧器，其特征在于，所述支撑件是钢丝，并且采用四根钢丝，这四根钢丝沿枪杆的中心轴线方向在内管外圆周、外管内圆周上均匀地布置在内、外管之间的环形空间中，内管(611)和外管(612)与钢丝连成一体。
15.如权利要求13所述的气化油燃烧器，其特征在于，内管(611)在内部用十字筋板(613)支撑。
16.如权利要求10所述的气化油燃烧器，其特征在于，油枪头安装有4个喷嘴(611)，所述4个喷嘴(611)设计为4个小孔径喷嘴集成的形式。
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2010
- 2010-12-02 CN CN2010206384816U patent/CN201875708U/zh not_active Expired - Fee Related
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