一种用于富氧燃烧的注氧器制造技术

本发明专利技术公开了一种用于富氧燃烧的注氧器，包括注氧环管，在该注氧环管上安装有氧气入口端，该氧气入口端上安装有第二法兰，该注氧环管的环内侧壁上具有多个注氧环内侧喷孔，并其环外侧壁上具有多个注氧环外侧喷孔；还包括氧气直流管，该氧气直流管一端安装有第一法兰，其另一端与外界的氧气源接通。当第一法兰和第二法兰相固定后，外界氧气通过氧气直流管进入注氧环管，并通过注氧环内侧喷孔和注氧环外侧喷孔以与空气或烟气管道壁垂直的方向喷出，实现均匀混合。本发明专利技术装置有效改善了由于氧气和空气或烟气混合不均匀导致的局部高温以及燃烧不完全的问题。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种用于富氧燃烧的注氧器，包括注氧环管，在该注氧环管上安装有氧气入口端，该氧气入口端上安装有第二法兰，该注氧环管的环内侧壁上具有多个注氧环内侧喷孔，并其环外侧壁上具有多个注氧环外侧喷孔；还包括氧气直流管，该氧气直流管一端安装有第一法兰，其另一端与外界的氧气源接通。当第一法兰和第二法兰相固定后，外界氧气通过氧气直流管进入注氧环管，并通过注氧环内侧喷孔和注氧环外侧喷孔以与空气或烟气管道壁垂直的方向喷出，实现均匀混合。本专利技术装置有效改善了由于氧气和空气或烟气混合不均匀导致的局部高温以及燃烧不完全的问题。【专利说明】—种用于富氧燃烧的注氧器
本专利技术属于燃/焚烧领域，更具体地，涉及一种用于富氧燃烧的注氧器。
技术介绍
富氧燃烧是指用比通常空气含氧浓度高的富氧空气进行燃烧，它是一项高效节能的燃烧技术。富氧燃烧技术目前主要应用于煤粉炉和循环流化床锅炉。富氧燃烧组织燃烧的方式有两种:氧气非预混和氧气预混。氧气非预混是纯氧通过单独的管道进入燃烧器，在炉内和煤粉以及烟气混合燃烧。目前较常用的方式是中心管通纯氧稳燃和一、二次风之间环形布置纯氧管道送纯氧稳燃。非预混燃烧给燃烧器的设计和流场的组织加大了难度，如果流场组织的不合理，局部高浓度氧气会使炉膛内温度分布不均匀，不仅严重影响煤粉的燃尽度，还对炉内受热面不利。 为了更好的组织流场，保证稳定的燃烧，富氧燃烧更多采用的是氧气预混的方式。氧气预混是将纯氧预先和管道内的空气或烟气均匀混合，然后通过燃烧器喷入炉膛和煤粉混合燃烧，而注氧器就是将氧气和空气或烟气混合的设备。 氧气或烟气预混的均匀程度对燃烧的影响很大，要求注氧器必须能够保证氧气或烟气能够快速而均匀的混合，避免由于氧气或烟气混合的过慢而在管道内发生危险以及由于不均匀的混合导致燃烧的不稳定。现有用于煤粉预混富氧燃烧的注氧器缺乏规范性的设计，并且都不同程度的存在氧气和烟气混合不均匀问题，这严重影响到富氧燃烧的技术应用。 另外，根据我国对垃圾处理提出的“资源化、减量化、无害化”的原则，在此背景下，垃圾富氧燃烧一烟气再循环技术应运而生。然而，富氧燃烧技术在我国垃圾焚烧处理行业还未见有工程示范，富氧燃烧的注氧器也同样尚未起步。
技术实现思路
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本专利技术提供了一种用于富氧燃烧的注氧器，其目的在于克服目前预混富氧燃烧中氧气和烟气或者氧气和空气混合不均匀的问题，并可应用与垃圾富氧焚烧的领域，其根据流体学理论，设计了注氧器的形状和尺寸，且可根据烟气或者空气的管道和尺寸灵活更换，以保证氧气和烟气或者氧气与空气的混合均匀。 为实现上述目的，本专利技术提供了一种用于富氧燃烧的注氧器，其位于空气或者烟气管道内，用于注射氧气，其特征在于，包括: 注氧环管，其呈圆环形的管状，在该注氧环管的直径延长线方向上安装有氧气入口端，该氧气入口端上安装有第二法兰，该注氧环管的环内侧壁上具有多个注氧环内侧喷孔，并其环外侧壁上具有多个注氧环外侧喷孔；注氧环管的尺寸包括其环尺寸和管尺寸，环尺寸包括圆环的直径，管尺寸包括管道的直径； 氧气直流管，该氧气直流管一端口位于所述空气或者烟气管道内，且该端端口处安装有第一法兰，其另一端与外界的氧气源接通； 所述注氧环内侧喷孔和注氧环外侧喷孔的孔中心处的法向量均与空气或烟气管道中心线相交； 当所述第一法兰和第二法兰相固定后，所述注氧环管的氧气入口端与所述氧气直流管连接，注氧环管的中心线与空气或者烟气管道的中心线重合，外界氧气通过氧气直流管进入所述注氧环管，并通过所述注氧环内侧喷孔和注氧环外侧喷孔以与空气或烟气管道壁垂直的方向喷出，实现氧气与空气或者烟气的均匀混合。 进一步的，所述氧气直流管的尺寸和所述注氧环管上的氧气入口端尺寸相同，且所述第一法兰和第二法兰的型号相同，以保证两者连接后注氧环管的氧气入口端和氧气直流管两者同轴。 进一步的，所述注氧环管的环外径为所述空气或烟气管道内径的0.5?0.8倍，优选为0.7071倍。 进一步的，所述注氧环管的管尺寸与氧气直流管的尺寸相同，注氧环内侧喷孔直径为注氧环管管外径的0.3?0.43倍，优选为0.37倍。 进一步的，所述注氧环外侧喷孔直径为所述注氧环管管外径的0.26?0.32倍，优选为0.28倍。 进一步的，多个注氧环内侧喷孔以注氧环管的环圆心为中心呈圆周分布；多个所述注氧环外侧喷孔以注氧环管的环圆心为中心呈圆周分布。 进一步的，所述注氧环内侧喷孔以45?90°的圆弧等间隔平均分布，其优选以90°圆弧等间隔平均分布。 进一步的，所述注氧环外侧喷孔以24?36°的圆弧等间隔平均分布，其优选以30°圆弧等间隔平均分布。 进一步的，所述注氧环内侧喷孔之一与注氧环管环圆心在同一直线上，该直线与所述氧气直流管中心线呈45°夹角；所述注氧环外侧喷孔之一与注氧环管环圆心在同一直线，且这条直线与所述注氧环管的氧气入口端中心线夹角为30°。 本专利技术中，可以根据烟气管道或者空气管道的尺寸选用不同规格的注氧器，并通过第一法兰和第二法兰的连接固定，从而完成注氧器的更换以及安装，以便更具实际情况灵活选用。 本专利技术中的注氧器具有使氧气和空气或者氧气和烟气混合均匀的效果，即既可用于富氧燃烧也可用于普通燃烧。 总体而言，通过本专利技术所构思的以上技术方案能够取得下列有益效果: 本专利技术通过注氧环管上均匀分布的注氧环内侧喷孔和注氧环外侧喷孔将氧气沿着空气或烟气管道的径向均匀的喷出，使氧气覆盖整个空气或烟气管道横截面，依靠空气或烟气和氧气较大的速度差，保证了氧气和空气或烟气的快速、均匀的混合，改善了由于氧气和空气或烟气混合不均匀导致的局部高温以及燃烧不完全的问题，为富氧燃烧技术进行工业运用提供了保障，避免了因氧气和空气或烟气的混合不均匀导致的燃烧不稳定。 【专利附图】【附图说明】 图1为本专利技术提供的一种用于富氧燃烧的注氧器的结构示意图； 图2为本专利技术提供的注氧环管的剖面图。 在所有附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中:空气或烟气管道1，氧气直流管2，第一法兰3，第二法兰4，注氧环管5，注氧环内侧喷孔6，注氧环外侧喷孔7。 【具体实施方式】 为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。此外，下面所描述的本专利技术各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。 如图1所示，为本专利技术提供的一种用于富氧燃烧的注氧器的结构示意图，其包括氧气直流管2、注氧环管5、注氧环管5上分布的注氧环内侧喷孔6和注氧环外侧喷孔7、第一法兰3以及第二法兰4。 其中，注氧环管5呈圆环状，在该注氧环管5的环直径延长线方向上安装有氧气入口端，该氧气入口端为管状，该氧气入口端的端口上安装有第二法兰4，该注氧环管的环内侧壁上具有多个注氧环内侧喷孔6，并其环外侧壁上具有多个注氧环外侧喷孔7。氧气直流管2为管状，沿空气或烟气管道的半径方向穿过空气或烟气管道的壁，并与之相焊接而固定在一起，氧气直流管2的一端口位于空气或者烟气管道内，且该端口处安装有第一法兰3，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于富氧燃烧的注氧器，其特征在于，用于安装在烟气管道或者空气管道内进行注射氧气，包括：氧气直流管(2)，其一端口用于安装在所述空气或者烟气管道内，且该端端口处安装有第一法兰(3)，其另一端口用于与外界的氧气源接通；注氧环管(5)，其呈圆环状，在该注氧环管的直径延长线方向上安装有氧气入口端，该氧气入口端上安装有第二法兰(4)，用于与所述第一法兰(3)相连接，该注氧环管的环内侧壁上具有多个注氧环内侧喷孔(6)，并其环外侧壁上具有多个注氧环外侧喷孔(7)，所述注氧环内侧喷孔(6)和注氧环外侧喷孔(7)用于将氧气以与空气管道壁或烟气管道壁垂直的方向喷出，实现氧气与空气或者烟气的均匀混合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张世红，王克，付哲，李斌，邵敬爱，杨晴，杨海平，王贤华，陈汉平，
申请(专利权)人：华中科技大学，武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42