一种燃烧充分的氨气火炬燃烧器的制作方法

1.本实用新型属于燃烧装置技术领域，具体涉及一种燃烧充分的氨气火炬燃烧器。


背景技术：

2.氨作为一种富氢的无碳燃料，具有能量密度高、成本低、储运安全等优势。对于化学储能需求，nh3作为h2的替代物而受到广泛关注。现有的氨储存与输运的工业体系已经非常成熟、经济和可靠。因此，国际能源署(iea)将氨确定为可再生能源。研究高效清洁的氨燃烧技术能有效降低温室气体排放，对于全球气候变暖，实现“碳中和”目标有着深远的应用价值。
3.与常规的碳氢燃料相比，纯氨的层流燃烧速度和热值均比较低，而且点火所需要的能量较高，可燃性极限范围较窄，使得纯氨的燃烧较为困难。nh3的层流火焰速度较低，而h2、ch4、柴油等碳氢燃料的层流火焰速度较高，因此常采用nh3与碳氢燃料直接掺混以提高nh3燃烧特性。
4.现有的氨气火炬燃烧器采用的是直通式结构，火焰在燃烧器上面扩散燃烧，与空气混合程度差、燃烧不充分，导致环境污染问题；头部耐腐蚀、耐高温性能差，造成维护成本高。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种燃烧充分的氨气火炬燃烧器。
6.本实用新型的一种燃烧充分的氨气火炬燃烧器的技术方案是：
7.一种燃烧充分的氨气火炬燃烧器，包括上端开口、下端封口的火炬筒体，所述火炬筒体包括从下至上的预混腔、混合腔以及燃烧腔，所述火炬筒体的下端设有上端伸入所述预混腔内的进气管，所述火炬筒体的下端设有若干个环绕所述进气管布置、上端伸入所述预混腔内的燃料气管，所述火炬筒体的下端设有上端伸入所述燃烧腔内的蒸汽管，所述火炬筒体的外壁上设有伸入所述燃烧腔内的脉冲点火器，所述火炬筒体的下端设有若干个与所述预混腔连通的下进气孔。
8.作为对上述技术方案的进一步改进，所述火炬筒体包括下圆筒段、圆台段以及上圆筒段，所述上圆筒段的外径大于所述下圆筒段的外径，所述下圆筒段的下端封口，所述下圆筒段内形成所述预混腔，所述上圆筒段外壁上设有耐火炉砖墙，所述耐火炉砖墙的下端延伸至所述圆台段内，所述耐火炉砖墙围成所述燃烧腔。
9.作为对上述技术方案的进一步改进，所述耐火炉砖墙内壁上设有若干个上进气孔，所述火炬筒体上设有与所述上进气孔连通的穿孔，若干个所述上进气孔成圈布置，每圈所述上进气孔沿所述上圆筒段周向均匀间隔布置。
10.作为对上述技术方案的进一步改进，所述进气管内部上端设有用于分散进气的金属网。
11.作为对上述技术方案的进一步改进，所述进气管与所述火炬筒体同轴布置，所述
燃料气管的下侧设有环绕所述进气管布置的燃料气圆管，各个所述燃料气管的下端与所述燃料气圆管连通，所述燃料气管包括竖直段以及一体连接在所述竖直段上端、向所述进气管中心倾斜的倾斜段，所述燃料气圆管的下端连接有燃料气连接管。
12.作为对上述技术方案的进一步改进，所述燃料气圆管的下侧设有环绕所述进气管布置的蒸汽圆管，各个所述蒸汽管的下端与所述蒸汽圆管相连通，所述蒸汽圆管的下端连接有蒸汽连接管。
13.作为对上述技术方案的进一步改进，若干个所述下进气孔分成多圈布置，多圈所述进气孔沿所述下圆筒段径向布置，各圈所述进气孔沿所述下圆筒段周向均匀间隔布置。
14.本实用新型提供了一种燃烧充分的氨气火炬燃烧器，相比于现有技术，其有益效果在于：
15.本实用新型的燃烧充分的氨气火炬燃烧器使用时，氨气通过进气管进入火炬筒体的预混腔内，空气通过下进气孔进入至预混腔内，燃料气通过燃料气管进入至预混腔内，氨气、燃料气以及空气在预混腔内混合。氨气通过进气管内的金属网时金属网能够对氨气进行分散，进一步增强了氨气、燃料气以及空气的混合均与度。在预混腔内混合后的氨气、燃料气以及空气进入孔径逐渐增大的混合腔内时，增加了燃料气、氨气、空气的接触时间，接触量以及接触面。混合后的氨气、燃料气以及空气进入至燃烧腔内，脉冲点火器将混合均匀氨气、燃料气以及空气点燃，在此过程中，外界空气可以通过上进气孔进入至燃烧腔内，进一步增使混合气充分燃烧。相比于现有技术，本实用新型的燃烧充分的氨气火炬燃烧器使燃烧更加充分。
16.本实用新型的燃烧充分的氨气火炬燃烧器中，通过在燃烧腔内设置耐火炉砖墙，增加了本实用新型的使用寿命。
附图说明
17.图1是本实用新型的燃烧充分的氨气火炬燃烧器的结构示意图；
18.图中：1、火炬筒体；2、上圆筒段；3、圆台段；4、下圆筒段；5、进气管；6、金属网；7、预混腔；8、混合腔；9、燃烧腔；10、脉冲点火器；11、下进气孔；12、上进气孔；13、燃料气管；14、燃料气圆管；15、燃料气连接管；16、蒸汽管；17、蒸汽圆管；18、蒸汽连接管。
具体实施方式
19.下面结合附图及具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述：
20.本实用新型的燃烧充分的氨气火炬燃烧器的具体实施例，如图1所示，包括上端开口、下端封口的火炬筒体1，火炬筒体1包括从下至上的预混腔7、混合腔8以及燃烧腔9，火炬筒体1的下端设有上端伸入预混腔7内的进气管5，火炬筒体1的下端设有若干个环绕进气管5布置、上端伸入预混腔7内的燃料气管13，火炬筒体1的下端设有上端伸入燃烧腔9内的蒸汽管16，火炬筒体1的外壁上设有伸入燃烧腔9内的脉冲点火器10，火炬筒体1的下端设有若干个与预混腔7连通的下进气孔11。
21.本实施例中，火炬筒体1包括下圆筒段4、圆台段3以及上圆筒段2，上圆筒段2的外径大于下圆筒段4的外径，下圆筒段4的下端封口，下圆筒段4内形成预混腔7，上圆筒段2外壁上设有耐火炉砖墙，耐火炉砖墙的下端延伸至圆台段3内，耐火炉砖墙围成燃烧腔9。
22.本实施例中，耐火炉砖墙内壁上设有若干个上进气孔12，火炬筒体1上设有与上进气孔12连通的穿孔，若干个上进气孔12成圈布置，每圈上进气孔12沿上圆筒段2周向均匀间隔布置。
23.本实施例中，进气管5内部上端设有用于分散进气的金属网6。进气管5与火炬筒体1同轴布置，燃料气管13的下侧设有环绕进气管5布置的燃料气圆管14，各个燃料气管13的下端与燃料气圆管14连通，燃料气管13包括竖直段以及一体连接在竖直段上端、向进气管5中心倾斜的倾斜段，燃料气圆管14的下端连接有燃料气连接管15。
24.本实施例中，燃料气圆管14的下侧设有环绕进气管5布置的蒸汽圆管17，各个蒸汽管16的下端与蒸汽圆管17相连通，蒸汽圆管17的下端连接有蒸汽连接管18。若干个下进气孔11分成多圈布置，多圈进气孔沿下圆筒段4径向布置，各圈进气孔沿下圆筒段4周向均匀间隔布置。
25.本实用新型的燃烧充分的氨气火炬燃烧器使用时，氨气通过进气管5进入火炬筒体1的预混腔7内，空气通过下进气孔11进入至预混腔7内，燃料气通过燃料气管13进入至预混腔7内，氨气、燃料气以及空气在预混腔7内混合。氨气通过进气管5内的金属网6时金属网6能够对氨气进行分散，进一步增强了氨气、燃料气以及空气的混合均与度。在预混腔7内混合后的氨气、燃料气以及空气进入孔径逐渐增大的混合腔8内时，增加了燃料气、氨气、空气的接触时间，接触量以及接触面。混合后的氨气、燃料气以及空气进入至燃烧腔9内，脉冲点火器10将混合均匀氨气、燃料气以及空气点燃，在此过程中，外界空气可以通过上进气孔12进入至燃烧腔9内，进一步增使混合气充分燃烧。相比于现有技术，本实用新型的燃烧充分的氨气火炬燃烧器使燃烧更加充分。
26.本实用新型的燃烧充分的氨气火炬燃烧器中，通过在燃烧腔9内设置耐火炉砖墙，增加了本实用新型的使用寿命。
27.以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。