一种四角切圆式纯氧平焰烧嘴制造技术

本实用新型专利技术公开了一种四角切圆式纯氧平焰烧嘴，属于能源利用领域，包括安装块、燃气管、旋流腔、喇叭管、旋流结构、一号气室、氧气接口、二号气室、连通管、氧气喷管。本实用新型专利技术通过改变燃气出口方式及旋流数的旋流结构，促进径向分速度增加的喇叭管，通过让氧气喷管在喇叭口外部内侧呈切圆排布，喷出的氧气产生氧气旋流，使得轴线上造成负压区，回流的阻力减少，从而高温炉气回流到焰心处，并且挤压在旋流中央，喇叭管的设计也促使气流附壁，进而使得沿半径方向上燃气与助燃气混比更均匀，进而本实用新型专利技术通过利用纯氧助燃进而避免产生氮氧化物，且燃烧效率高避免空气助燃氮气携带热量的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种四角切圆式纯氧平焰烧嘴
本技术涉及能源利用领域，特别是一种四角切圆式纯氧平焰烧嘴。
技术介绍
随着经济的发展和人口的增长，能源有效利用与燃烧污染物的排放的问题日益严重。大气污染物的80%以上都是由于燃料的燃烧而产生，因此研究如果高效清洁的燃烧，已成为国内外热门课题之一。燃烧方式和燃烧环境的不同，对所排放的污染物含量也是不同的，目前，工业上的燃气燃烧方式主要有平焰燃烧和直焰燃烧，而平焰燃烧是近代发展起来的一种新型燃气燃烧装置，与传统的燃烧方式相比有着加热均匀，加热能力强和火焰稳定等特点。燃烧环境也分为空气与纯氧等，在平焰燃烧过程中，相比于空气助燃，采用纯氧代替空气助燃，可以有效控制热力型NOX的生产，更好的收集并利用烟气中高浓度的CO2，减少烟气中所携带的热量及尾气排放。显然，纯氧平焰燃烧达到了高效清洁的目的，可是目前仍存在许多技术问题，使得其推广受限。如：燃气反应不完全，生产CO,NO等污染物；局部高温，造成烧嘴烧损；还有如燃烧面大小，平稳程度，燃烧区大小等因素都是对于纯氧平焰技术有待提高的地方。而对于烧嘴应该纯氧平焰燃烧的重要影响，其直接影响了燃气和助燃气的流场特征，从而改变燃烧特征。而目前国内外使用的烧嘴主要是同轴套筒式旋流平焰烧嘴，这种设计原理是在旋流器的作用下，煤气和氧气强烈的旋转，沿垂直于烧嘴砖中心线的炉墙表面展开，并在紧靠炉墙的一层空间内烧尽，形成圆盘型火焰。这种烧嘴喷出的燃气及氧气呈现平展流，且具备强旋转射流流场的基本特征，所以其速度场不均匀，导致各部分燃气和氧气混合比例不同，且在助燃气喷头直径涉及技术矛盾，如果减少喷头直径，那么氧气有更快的喷射速度，但是会造成局部高温（纯氧助燃火焰温度高极易产生高温区集中问题）。以至于目前平焰烧嘴普遍存在燃烧不充分，存在生成CO,NO等污染物，及火焰黑心等问题。烧嘴是在工业上起到分配燃料和助燃气体，并将其以一定的方式喷出后燃烧作用的一种燃烧装置。作为工业上普遍应用的平焰燃烧技术，烧嘴在平焰燃烧中起着不可缺少的作用，如何通过改变烧嘴结构及参数，改善目前存在的问题，对燃气高效清洁利用具有至关重要的意义，开发新型烧嘴设备具有非常重要的社会价值，因此需要一种解决上述
技术介绍
中提出的问题的四角切圆式纯氧平焰烧嘴。
技术实现思路
本技术的目的是为了解决
技术介绍
中提出的问题，设计了一种四角切圆式纯氧平焰烧嘴。实现上述目的本技术的技术方案为，一种四角切圆式纯氧平焰烧嘴，包括安装块、燃气管、旋流腔、喇叭管、旋流结构、一号气室、氧气接口、二号气室、连通管、氧气喷管，所述燃气管固定安装于安装块侧表面上，所述旋流腔开于安装块中部，所述喇叭管固定安装于安装块下方且与旋流腔连通，所述旋流结构安装于旋流腔内，所述一号气室套装安装于安装块外部，所述氧气接口固定安装于一号气室上表面一侧且与一号气室内部连通，所述二号气室固定套装于喇叭管外下部，三根所述连通管呈环形阵列均布安装于一号气室和二号气室之间且连通一号气室和二号气室，四个所述氧气喷管固定安装于二号气室内侧且伸入喇叭管外部内侧，四个所述氧气喷管出口方向为同一时针方向且上述出口方向与同一个圆相切。进一步的，所述旋流结构包括固定轴、旋流叶片，所述固定轴固定安装于旋流腔内上表面上且向下延伸，所述旋流叶片固定套装于固定轴外。进一步的，所述旋流叶片为旋流扇叶状结构。进一步的，所述氧气喷管位置位于喇叭管最外端内侧。进一步的，所述一号气室和二号气室为空心环状结构。本技术提供了一种四角切圆式纯氧平焰烧嘴，具备以下有益效果，本装置通过其结构设计，利用通过氧气喷管位置设计，即四个氧气喷管管切圆设计，使得氧气气旋形成一个中低压的流场，弥补燃气通过旋流结构产生流场中回流阻力大的缺陷，使得轴线上聚集跟多高温炉气，从而使得燃气附面效果更好，从而达到均匀燃烧的目的，降低了燃烧过程中温度的峰值。由于助燃剂为纯氧，燃烧过程中不会有N2带走大量热量，提高了热效率，燃烧温度及燃烧效率更高，根据元素守恒，由于没有N元素的加入，在燃烧天然气（不含N的燃料）是几乎没有NOX产生，尾气中主要为高浓度的CO2及H2O，利于尾气中CO2的收集及利用。整体上减小了碳排放量和能源高效利用的效果。在冶金行业中产生大量高炉煤气，转炉煤气等低发热值燃料，由于其理论燃烧温度低，不能独单用于冶金炉窑的燃烧过程。而本烧嘴的纯氧燃烧可以大幅度提高低热值燃料的理论燃烧问题，通过本烧嘴的结构设计，解决平焰燃烧存在的许多问题，使得低热值燃料使用多样化，清洁化，为低热值燃料的应用提供了新途径。附图说明图1是本技术所述四角切圆式纯氧平焰烧嘴的结构示意图；图2是本技术所述四角切圆式纯氧平焰烧嘴的正视结构示意图；图3是本技术图2所示A-A线所剖截面的结构示意图；图4是本技术所述四角切圆式纯氧平焰烧嘴的仰视结构示意图。图中，1、安装块；2、燃气管；3、旋流腔；4、喇叭管；5、一号气室；6、氧气接口；7、二号气室；8、连通管；9、氧气喷管；11、固定轴；12、旋流叶片。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“上/下端”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置/套设有”、“套接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。请参阅图1-4，本技术提供一种技术方案：一种四角切圆式纯氧平焰烧嘴，包括安装块1、燃气管2、旋流腔3、喇叭管4、旋流结构、一号气室5、氧气接口6、二号气室7、连通管8、氧气喷管9，燃气管2固定安装于安装块1侧表面上，旋流腔3开于安装块1中部，喇叭管4固定安装于安装块1下方且与旋流腔3连通，旋流结构安装于旋流腔3内，一号气室5套装安装于安装块1外部，氧气接口6固定安装于一号气室5上表面一侧且与一号气室5内部连通，二号气室7固定套装于喇叭管4外下部，三根连通管8呈环形阵列均布安装于一号气室5和二号气室7之间且连本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四角切圆式纯氧平焰烧嘴，包括安装块（1）、燃气管（2）、旋流腔（3）、喇叭管（4）、旋流结构、一号气室（5）、氧气接口（6）、二号气室（7）、连通管（8）、氧气喷管（9），其特征在于，所述燃气管（2）固定安装于安装块（1）侧表面上，所述旋流腔（3）开于安装块（1）中部，所述喇叭管（4）固定安装于安装块（1）下方且与旋流腔（3）连通，所述旋流结构安装于旋流腔（3）内，所述一号气室（5）套装安装于安装块（1）外部，所述氧气接口（6）固定安装于一号气室（5）上表面一侧且与一号气室（5）内部连通，所述二号气室（7）固定套装于喇叭管（4）外下部，三根所述连通管（8）呈环形阵列均布安装于一号气室（5）和二号气室（7）之间且连通一号气室（5）和二号气室（7），四个所述氧气喷管（9）固定安装于二号气室（7）内侧且伸入喇叭管（4）外部内侧，四个所述氧气喷管（9）出口方向为同一时针方向且上述出口方向与同一个圆相切。/n

【技术特征摘要】
1.一种四角切圆式纯氧平焰烧嘴，包括安装块（1）、燃气管（2）、旋流腔（3）、喇叭管（4）、旋流结构、一号气室（5）、氧气接口（6）、二号气室（7）、连通管（8）、氧气喷管（9），其特征在于，所述燃气管（2）固定安装于安装块（1）侧表面上，所述旋流腔（3）开于安装块（1）中部，所述喇叭管（4）固定安装于安装块（1）下方且与旋流腔（3）连通，所述旋流结构安装于旋流腔（3）内，所述一号气室（5）套装安装于安装块（1）外部，所述氧气接口（6）固定安装于一号气室（5）上表面一侧且与一号气室（5）内部连通，所述二号气室（7）固定套装于喇叭管（4）外下部，三根所述连通管（8）呈环形阵列均布安装于一号气室（5）和二号气室（7）之间且连通一号气室（5）和二号气室（7），四个所述氧气喷管（9）固定安装于二号气室（7）内侧且伸入喇叭管...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伟鹏，刘元超，韩一庆，古旭龙，张天睿，
申请(专利权)人：内蒙古科技大学，
类型：新型
国别省市：内蒙古;15