燃烧炉富氧局部增氧射流助燃提高燃烧温度的方法，包括较高线速度的富氧气体通过小扩散角富氧喷嘴送到燃烧火焰某部位助燃，所述的富氧气体经增压后，以与喷射的燃料成１２度～４５度并以燃料流速１．５～５．０倍的线速度射流进入燃料流区混合而燃烧，富氧气体进入的位置为燃烧火焰中心部位稍偏燃料喷嘴位置。还提供了相应的装置。本发明专利技术具有以下优点：利用专用小扩散角富氧射流喷嘴和热辐射原理，能在不增加燃料消耗和不改变原炉的任何结构并且只有富氧预热系统和富氧喷嘴与炉体接触的条件下，最大限度地提高燃烧火焰区域温度。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及燃烧炉富氧局部增氧射流助燃提高燃烧温度的方法及装置，适用于各 种燃料和所有燃烧炉，如燃油燃气的工业锅炉、加热炉、冶炼炉、陶瓷窑炉、玻璃窑炉、水泥 窑炉和焚烧炉等，属于综合节能减排
和燃烧科学
技术介绍
一般燃烧炉的目的大多都是用于加热某种介质、烘烤某些物质或焚烧某些物质，这都 有必要达到设计的温度，但很多燃烧炉特别是一些老燃烧炉因使用年岁过长或因生产负荷 加大而导致燃烧温度偏低，也有的因地方环保要求减少硫化物排放而将燃油炉改成燃天然 气或煤气炉，改燃气后的燃烧温度要比燃油温度低，这将影响燃烧炉的正常生产；而对于焚 烧炉如果燃烧温度达不到设计要求，可能有大量未被焚烧的有毒有害物质排入大气而造成 严重污染。燃料燃烧所放出来的热量包含在气态的燃烧产物中，燃料燃烧时其气态燃烧产物 所能达到的温度称为燃料的燃烧温度。燃烧火焰最高温度一般大约在火焰顶部靠近燃料喷 嘴三分之一左右的兰色火焰处。影响燃烧温度的因素及提高燃烧温度的途径如下(1)燃料的发热量越高，燃烧温度也越高。因此，当要求较高温度时，应选用发热量高 的优质燃料。(2) 将空气和燃料预热可以提高燃烧温度，而且预热温度越高燃烧温度也越高， 特别是预热空气的意义更大。(3) 尽量减少炉子的热损失，如炉墙的散热损失、蓄热损失、开启炉门辐射热损失等。(4)尽量保证燃料完全燃烧，减少机械不完全燃烧及化学不完全燃烧。(5)在保证完全燃烧的情况下，应尽量减小空气过剩系数及利用富氧助燃等。现在很多燃烧炉用户都比较重视助燃空气的预热和燃烧炉的保温，但对富氧助燃 了解不多，应用富氧助燃的就更少。国外如日本、韩国、欧洲等能源比较紧张的国家和地区 新上的燃烧炉很多都使用富氧燃烧，但他们的富氧燃烧大多都是整体增氧助燃，整体增氧 助燃成本高而且副作用多，对提高燃烧温度效果达不到最好。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够克服上述不足、并利用局部增氧助燃方法和射流技 术提高燃烧温度的燃烧炉富氧局部增氧射流助燃提高燃烧温度的方法。燃烧炉富氧局部增氧射流助燃提高燃烧温度的方法，包括燃料和富氧气体各自进 入燃烧炉中聚集在一起混合而燃烧，其特征在于1、较高线速度的富氧气体是通过小扩散角富氧喷嘴(200920195812. 0)送入燃烧火焰 的中心部位稍偏燃料喷嘴位置，富氧喷嘴与燃料喷嘴之间的夹角为12度 45度，富氧气体 的线速度为燃料线速度的1. 5^5. 0倍，加富氧助燃后不减小燃料流量。2、由于上述改进，使燃烧中心燃料与富氧气体混合充分并具有充足的助燃氧，从3而使燃烧中心处于高氧燃烧而较大地提高了燃烧中心的燃烧温度，在不减小燃料流量的条 件下，加富氧燃烧能较大地提高燃烧中心温度，一般燃油可提高2(T12(TC、燃天然气可提高 2(T90°C、燃煤可提高2(Tll(TC，因为在给火焰某部位注入富氧后，可降低燃料燃点、提高燃 烧强度、加快燃烧速度、提高火焰黑度，所以可较大地提高燃烧火焰的温度；此外加富氧助 燃后原助燃风量有较大的减少，因此辐射室因三原子分子浓度增高而较大地提高了辐射室 烟气的热辐射效率，从而较大地提高辐射室的平均温度。3、因为本专利技术只通过专用富氧射流喷嘴将富氧气体送入燃烧中心而不改变炉膛 内燃料喷嘴和被加热介质管等的排列分布结构，所以加富氧前后炉膛内烟气以热辐射为主 的热传导方式不变；这样在利用富氧局部增氧射流助燃后，如果不减小燃料供给流量，就能 较大地提高燃烧温度，包括较大地提高燃烧火焰的温度和辐射室的平均温度。4、如果利用富氧局部增氧射流助燃后，燃烧火焰温度提高太多而超过生产工艺要 求时，则可以通过减少燃料供应流量来调节燃烧火焰温度。5、如果利用富氧局部增氧射流助燃后，燃烧火焰温度提高后还达不到生产工艺要 求时，则可以通过增加燃料供应流量来调节燃烧火焰温度；利用局部增氧射流助燃后，适量 地增加燃料供应流量不会影响燃烧炉的燃烧和热效率。相应地，本专利技术根据上述方法还提供了相应的燃烧炉富氧局部增氧射流助燃提高 燃烧温度的装置，包括氧气富集装置和富氧气体喷射装置，还包括气体增压装置，气体增压 装置为一增压泵，增压泵连接富氧气体喷嘴前的富氧气体预热器和氧气富集装置，氧气富 集装置富集的氧气经气体增压泵增压后，顺次进入富氧预热器、富氧气体喷嘴，然后喷射进 入燃烧火焰指定部位；富氧气体喷嘴与燃料喷嘴夹角为12度 45度的角度(燃料越稠、燃 料喷嘴越大、燃烧状况越差、燃烧火焰越长，其富氧气专用射流喷嘴与燃料喷嘴的夹角就越 大)，富氧气体以燃料流速1. 5^5. 0倍的线速度(燃料越稠、燃料喷嘴越大、燃烧状况越差、 燃烧火焰越长，其富氧气体与燃料流速的速比要越大)射流进入燃烧火焰的中心部位稍偏 燃料喷嘴位置；氧气富集装置可以是膜法富氧装置、深冷法富氧装置、变压吸附法富氧装 置、多级顺磁分离法富氧装置(200910152415. X)或其他能制取富氧气体的装置；本专利技术实 施例的氧气富集装置是以膜法制取富氧装置为例。还设置红外测温仪和富氧喷嘴微调装置，在调节富氧喷嘴与燃料喷嘴的相对位 置和夹角时，借助红外测温仪，选择燃烧火焰中轴线上几个测温点测量火焰温度，以燃烧火 焰某点温度达到最大时确定富氧喷嘴与燃料喷嘴的位置和角度，从而最大限度地提高燃烧 温度。本专利技术与现有技术相比具有以下优点1.利用专用小扩散角富氧射流喷嘴和热辐射原理，能在不增加燃料消耗和不改变原炉 的任何结构并且只有富氧预热系统和富氧喷嘴与炉体接触的条件下，最大限度地提高燃烧 火焰区域温度；同时还能因减少助燃风量而增加烟气中三原子分子的浓度而较大地提高烟 气的热辐射效率，进而提高辐射室的平均温度。2.借助红外测温仪的帮助，通过调节富氧气喷嘴与燃料喷嘴的夹角，使燃烧火焰 某区域的温度提高到最大。3.利用富氧局部增氧射流助燃，可以利用现有的设备增加一定量的燃料流量来最 大限度地提高燃烧温度和辐射室平均温度。4 附图说明图1是本专利技术实施例的结构示意图2是图1所示实施例中富氧喷嘴与燃料喷嘴相对位置的结构示意图； 图3是图1所示实施例中喷嘴微调装置结构示意图。图中1、过滤棉 2、高效空气过滤器3、送风装置 4、富氧膜装置 5、真空 泵 6、气水分离装置 7、气体增压装置 8、富氧预热器 9、富氧气体分配器 10、 调节阀 11、喷嘴微调装置 12、富氧气喷嘴 13、燃料喷嘴 14、燃烧炉 15、富 氧气喷嘴与燃料喷嘴的夹角Φ 16、燃烧火焰 17、红外测温仪 18、被加热介质管 19、金属环 20、中心支撑环 21、多个调节螺栓 22、富氧气喷嘴管 23、燃料流量调 节阀具体实施例方式在图1一3所示的实施例中过滤棉1固定在高效空气过滤器2的入口，送风装置 3连接于高效空气过滤器2的出口与富氧膜装置4之间，富氧膜装置4的出口依次经真空 泵5、气水分离装置6接气体增压装置7，气体增压装置7为一增压泵，气体增压装置7出口 接富氧预热器8的入口，富氧预热器8的出口连接富氧气体分配器9，富氧气体分配器9的 每个出口管线均装有调节阀10，每个调节阀10都连接一个喷嘴微调装置11及对应的富氧 气喷嘴12，燃烧炉14上每个燃料喷嘴13的两侧对称设置两个或叁个富氧气喷嘴12，每个 富氧气喷嘴12可在红外测温仪17的帮助本文档来自技高网...
【技术保护点】
燃烧炉富氧局部增氧射流助燃提高燃烧温度的方法，包括燃料和富氧气体各自进入燃烧炉（１４）中聚集在一起混合而燃烧，其特征在于：较高线速度的富氧气体通过小扩散角喷嘴（１２）送入燃烧火焰的中心部位稍偏燃料喷嘴（１３）位置，富氧喷嘴（１２）与燃料喷嘴（１３）之间的夹角（１５）为１２度～４５度，富氧气体的线速度为燃料线速度的１．５～５．０倍，加富氧助燃后不减小燃料流量。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：魏伯卿，
申请(专利权)人：魏伯卿，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]
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