流态化固体燃料的喷枪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种流态化固体燃料的喷枪，即本喷枪包括内管、外管和雾化气输入管，所述内管同轴套合于所述外管内，所述内管与外管之间形成雾化气通道，所述雾化气通道末端通过封板封口，所述雾化气输入管设于所述外管壁并且连通所述雾化气通道，本喷枪还包括雾化气喷头和钝体，所述雾化气喷头为环形并且设于所述雾化气通道的前端部，所述钝体设于所述内管的喷口端部并且位于内管的轴线。本喷枪强化雾化介质与流态化固体燃料的混合，有效提高固体燃料在高温下着火和稳焰性能，喷枪喷口处形成喷射角度、回流区、聚浓区和相对稀疏区，提高燃烧效率和燃尽率，降低能耗和污染，改善产品质量，提高窑炉寿命。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及炉窑的燃料喷入装置，尤其涉及一种流态化固体燃料的喷枪。
技术介绍
玻璃、有色金属冶炼、钢铁、锅炉、石化等行业存在大量高温火焰窑炉，高温火焰窑炉使用各种天然气、煤制气、液化石油气、混合煤气等气体燃料，各种重油、生物柴油、煤焦油等液态燃料，各类煤、生物质、石油焦等固体燃料。各种气体、液体或固体燃料燃烧不仅产生大量的污染物，而且燃料燃烧的成本也成为企业的沉重负担。寻求低污染、价格低廉的替代燃料以及相关的燃烧解决方案是降低成本、减少污染的重要措施。煤储量丰富，价格低廉，在可以预见的将来，仍将是主要的一次能源来源；生物质燃料具有绿色、再生特性，被视为绿色能源；作为石油行业延迟焦化副产品的石油焦，具有热值高，价格低，在许多行业作为一种替代燃料。中国专利CN201555217U披露一种石油焦粉专用燃烧器，该燃烧器以空气为雾化气并与流化态石油焦粉在枪头进行混合，喷入炉内与空气进行燃烧。该燃烧器没有对雾化气进行选择甄别，也没有研宄各种雾化气对固体燃料燃烧产生的潜在影响，以及对产品品质和后续尾气处理的影响；同时，由于固体燃料难以燃烧及控制，燃烧产生的污染大，会对产品品质造成不良影响。该专利披露的燃烧器在实际使用中出现固体燃料难以着火、火焰黑区长，固体燃料燃烧不充分并对产品品质产生影响。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种流态化固体燃料的喷枪，本喷枪强化雾化介质与流态化固体燃料的混合，有效提高固体燃料在高温下着火和稳焰性能，喷枪喷口处形成喷射角度、回流区、聚浓区和相对稀疏区，提高燃烧效率和燃尽率，降低能耗和污染，改善产品质量，提高窑炉寿命。为解决上述技术问题，本技术流态化固体燃料的喷枪包括内管、外管和雾化气输入管，所述内管同轴套合于所述外管内，所述内管与外管之间形成雾化气通道，所述雾化气通道末端通过封板封口，所述雾化气输入管设于所述外管壁并且连通所述雾化气通道，本喷枪还包括雾化气喷头和钝体，所述雾化气喷头为环形并且设于所述雾化气通道的前端部，所述钝体设于所述内管的喷口端部并且位于内管的轴线。进一步，所述雾化气喷头的环形截面设有环形喷口、间隔布置的通孔喷口或间隔布置的U形槽喷口，所述通孔喷口包括阶梯圆孔和/或等径圆孔，所述阶梯圆孔和/或等径圆孔间隔布置，所述阶梯圆孔和等径圆孔在所述雾化气喷头的环形截面上按I?3:1间隔布置，所述U形槽喷口的U形槽设于所述雾化气喷头的外圈。进一步，所述阶梯圆孔的大孔直径与小孔直径的比值为1.01?100，所述阶梯圆孔的小孔直径与所述等径圆孔直径的比值为0.1?10。进一步，所述雾化气喷头的通孔喷口或U形槽喷口至少为一个。进一步，所述雾化气喷头的通孔喷口以轴线为基准倾斜60°?-60°角。进一步，所述内管的喷口端部为等径直通口、收缩口、扩展口、矩形口或椭圆口。进一步，所述雾化气通道的前端部与所述内管的喷口端部齐平、所述雾化气通道的前端部突出于所述内管的喷口端部或所述雾化气通道的前端部位于所述内管的喷口端部后侧。进一步，所述钝体与所述内管的喷口端部齐平、所述钝体突出于所述内管的喷口端部或所述钝体位于所述内管的喷口端部后侧，所述钝体的形状为锥形、锥形与圆柱形组合或锥形与圆柱形、圆台形组合，所述锥形与圆柱形组合的圆柱形底端倒角。进一步，所述锥形与圆柱形组合的钝体在所述圆柱形的圆周面沿轴线间隔设有弧形凹槽。进一步，本喷枪还包括混合室、所述混合室设于所述雾化气喷头的前端，所述混合室的长度在0.01至100倍内管的喷口端部直径之间，所述混合室的形状为等径圆柱形、圆锥缩口形或圆锥扩展形。由于本技术流态化固体燃料的喷枪采用了上述技术方案，即本喷枪包括内管、外管和雾化气输入管，所述内管同轴套合于所述外管内，所述内管与外管之间形成雾化气通道，所述雾化气通道末端通过封板封口，所述雾化气输入管设于所述外管壁并且连通所述雾化气通道，本喷枪还包括雾化气喷头和钝体，所述雾化气喷头为环形并且设于所述雾化气通道的前端部，所述钝体设于所述内管的喷口端部并且位于内管的轴线。本喷枪强化雾化介质与流态化固体燃料的混合，有效提高固体燃料在高温下着火和稳焰性能，喷枪喷口处形成喷射角度、回流区、聚浓区和相对稀疏区，提高燃烧效率和燃尽率，降低能耗和污染，改善广品质量，提尚窖炉寿命。【附图说明】下面结合附图和实施方式对本技术作进一步的详细说明:图1为本技术流态化固体燃料的喷枪的结构示意图；图2为本喷枪中雾化气喷头设有环形喷口的示意图；图3为本喷枪中雾化气喷头设有通孔喷口的示意图；图4为本喷枪中雾化气喷头设有U形槽喷口的示意图；图5为本喷枪中雾化气喷头的阶梯圆孔与等径圆孔间隔布置的示意图；图6为本喷枪中雾化气喷头的等径圆孔间隔布置的示意图；图7为本喷枪中雾化气喷头的阶梯圆孔与等径圆孔间隔布置剖面示意图；图8为本喷枪中雾化气喷头一个等径圆孔布置示意图；图9为本喷枪中雾化气喷头的通孔喷口倾斜设置的示意图；图10为图9的剖面示意图；图11为本喷枪中内管的喷口端部为等径直通口的示意图；图12为本喷枪中内管的喷口端部为收缩口的示意图；图13为本喷枪中内管的喷口端部为扩展口的示意图；图14为本喷枪中内管的喷口端部为矩形口的示意图；图15为本喷枪中内管的喷口端部为椭圆口的示意图；图16为本喷枪中钝体与内管的喷口端部齐平的示意图；图17为本喷枪中钝体缩进内管的喷口端部的示意图；图18为本喷枪中钝体突出内管的喷口端部的示意图；图19为本喷枪中钝体形状为锥形的示意图；图20为本喷枪中钝体形状为锥形与圆柱形组合的示意图；图21为本喷枪中钝体形状为锥形与圆柱形、圆台形组合的示意图；图22为锥形与圆柱形组合的钝体表面设有弧形凹槽的示意图；图23为图22的剖面示意图；图24为本喷枪设有混合室的结构示意图。【具体实施方式】实施例1如图1所示，本技术流态化固体燃料的喷枪包括内管1、外管2和雾化气输入管3，所述内管I同轴套合于所述外管2内，所述内管I与外管2之间形成雾化气通道4，所述雾化气通道4末端通过封板5封口，所述雾化气输入管3设于所述外管2壁并且连通所述雾化气通道4，本喷枪还包括雾化气喷头6和钝体7，所述雾化气喷头6为环形并且设于所述雾化气通道4的前端部，所述钝体7设于所述内管2的喷口端部并且位于内管2的轴线。本喷枪使用时，流态化固体燃料进入内管由喷口端部喷出，雾化气通过雾化气输入管进入内管与外管之间的雾化气通道后经雾化气喷头喷出，流态化固体燃料和雾化气在炉内混合并进行燃烧；雾化气输入管可以与外管垂直或成0-180度之间的任意角度设置。内管中设置的钝体使流态化固体燃料以一定角度喷出，由于流体力学和颗粒运动的特殊规律，流态化固体燃料形成一定的回流区域，固体燃料颗粒在出口形成局部的颗粒聚集高浓度区域和颗粒相对稀疏的低浓度区域。雾化气介质除了选择常规的空气之外，更主要是可以选择纯氧气、氧气浓度高于20.9%的富氧空气、天然气、液化石油气、焦炉煤气、煤制气等各种气体燃料，也可以选择水蒸汽等，雾化气介质的流速在O?300m/s之间的范围内；固体燃料可选择各种煤粉、石油焦粉、生物质颗粒燃料等，并以气力流态化输送到本喷枪的内管；气力流态化输送固体燃料颗粒的介质可采用空气、氮气或各种气态燃料，气态燃料包括各种氧气浓度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流态化固体燃料的喷枪，包括内管、外管和雾化气输入管，所述内管同轴套合于所述外管内，所述内管与外管之间形成雾化气通道，所述雾化气通道末端通过封板封口，所述雾化气输入管设于所述外管壁并且连通所述雾化气通道，其特征在于：本喷枪还包括雾化气喷头和钝体，所述雾化气喷头为环形并且设于所述雾化气通道的前端部，所述钝体设于所述内管的喷口端部并且位于内管的轴线。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈瑞，
申请(专利权)人：陈瑞，
类型：新型
国别省市：上海;31