[发明专利]自点火稳焰型全氧燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种自点火稳焰型全氧燃烧器，特别是全氧燃烧条件下的自点火稳焰型全氧燃烧器，主要适用于轧钢加热炉、锻造炉、热处理炉以及其他工业加热炉上，属于工业加热领域的燃气燃烧装置。

背景技术

目前世界能源价格节节攀升,用能大户不断减利,燃料的紧缺已严重影响钢铁业利润的增长和持续发展。工业炉是工业加热的关键设备,广泛应用于国民经济的各行各业,量大面广,品种多,同时工业炉又是高能耗装备。目前,我国共有各类工业炉约12万台,年总耗能达2.5亿tce,约占全国总能耗的1/4,占工业总能耗的60%。但是工业炉的能源利用总体水平不高,仅相当于发达国家50～60年代的水平,工业炉的热效率平均不到30%,而国际上工业炉的热效率平均为50%以上。在工业炉节能方面,具有相当大的潜力,如何节约能源开发先进的燃烧技术提高能源利用水平,仍是当务之急。全氧燃烧技术由于其燃烧过程没有空气中氮气的参与，可以大大提高燃烧效率及减少燃烧过程NOx的排放，同时燃烧后烟气中CO2的浓度高易于回收处理，是二十一世纪实现燃烧过程“碳零排放”及控制氮氧化物NOx的排放关键技术之一，也是一个节能的、并富有巨大潜能的开发领域,是世界发达国家燃烧技术节能的热点之一。

随着干熄焦技术的全面推广及气动控制技术大量应用造成工业分离氧气剩余，以及空气分离技术进步和制氧成本的逐渐降低，全氧燃烧已被广泛应用到工业炉窑上来提高生产率和燃料效率以及减小污染物的排放。但由于全氧燃烧火焰空间相对传统空气燃烧技术火焰面窄、火焰温度集中、燃烧不稳定等特点，直接影响全氧燃烧技术在工业加热炉上的应用，而有关全氧燃烧的燃烧器研究很少见报道，专利CN201210121576.4，CN200920172348.3通过复杂的管道结构虽然解决了混合均匀燃烧稳定的问题，但无法满足加热工件要求温度均匀的要求，因此本发明采用扩散交叉射流的原理实现氧气与燃料混合均匀的问题，同时利用射流负压区的原理建立自点火稳燃措施，从而满足了全氧燃烧过程火焰面宽、火焰温度均匀、燃烧稳定的工件加热要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种燃烧火焰温度均匀、燃烧火焰结构稳定的自点火稳焰型全氧燃烧器。

技术解决方案

本发明包括：氧气系统、燃气系统和稳焰燃烧混合系统，氧气系统与燃气系统独立设置，在氧气系统与燃气系统之间设有稳焰燃烧系统。

所述氧气系统包括：氧气进口及氧气出口，氧气出口由水平氧气射流直面与氧气扩散斜面形成，使得燃烧室氧气既能穿透炉膛深度又能满足扩散射流要求。

所述燃气系统包括：燃气进口及燃气出口，燃气出口由水平燃气射流直面与燃气扩散斜面形成，使得燃烧室氧气既能穿透炉膛深度又能满足扩散射流要求。

所述稳焰燃烧混合系统包括：自身引射通道稳燃氧气入口、 稳燃燃气入口、稳燃气体混合室、喉口及稳燃混合气体出口。

所述稳燃气体混合室由圆凸或圆凹型腔形成，将稳燃氧气入口及稳燃燃气入口引入的气体在稳燃气体混合室里混合均匀。

所述喉口为圆凸弧形缩口，设在稳燃气体混合室和稳燃混合气体出口之间，将稳燃气体混合室里混合好的气体在射流负压作用引射下加速通过喉口进入稳燃混合气体出口，形成自点火稳定型火焰。

所述稳燃燃气入口一端与燃气扩散斜面光滑相连，稳燃氧气入口一端与氧气扩散斜面光滑连接。

所述氧气系统的水平氧气射流直面与氧气扩散斜面夹角为8-21°。

所述燃气系统的水平燃气射流直面与燃气扩散斜面夹角为8-25°。

本发明优点：

 本发明自点火稳焰型全氧燃烧器结构简单，阻力损失小，燃烧效率高，维护容易并适用于我国国内目前投入生产使用的加热炉燃烧器改造，通过强射流的回流作用在炉膛内形成弥散燃烧的火焰，能有效的减少燃烧火焰集中、温度不均匀的问题，同时设立预混燃烧点火区，保证射流混合燃烧稳定的要求，解决全氧燃烧不稳定的问题。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1的侧视图。

具体的实施方式：

实施例1：