燃烧器的制作方法

1.本发明涉及节能环保技术领域，尤其涉及一种燃烧器。


背景技术：

2.相关技术中利用原煤制备活性炭一般都要经过两步处理，一是碳化处理以减少煤中非碳成分即将原煤隔绝空气进行高温热解，二是活化处理使碳化后的煤与水蒸气发生气化反应进而产生发达的空隙结构。碳化和活化过程中会产生大量的碳化热解气和活化伴生气。这些气体热值极低，约为甲烷热值的4％，可燃气体的主要成分是co，但co体积含量极低导致活性炭碳化热解气和活化伴生气热值较低送入炉膛燃烧较难着火。且碳化的热解气中含有大量的炭黑很难处理，炭黑大量排放会对人体的呼吸道和皮肤造成危害，长期吸入炭黑，肺部组织会发生纤维化病变，甚至造成尘肺病丧失呼吸功能。
3.现阶段，活性炭制备过程中产生的这些低热值气体一般经焚烧炉与脱硫处理后排放。但由于这些气体热值极低，为促进其燃尽，焚烧炉体积庞大、年均重建与修复两次，成本极高。另外，焚烧炉内难以将碳化产生的炭黑颗粒充分燃尽，造成炭黑颗粒物大量排放，污染环境。同时，未燃尽炭黑颗粒易粘附于焚烧炉尾部余热锅炉换热面，抑制传热。颗粒物大量排放，污染环境并威胁人体健康，非常有必要对活性炭制造过程产生的极低热值烟气和烟气中所含的炭黑进行优化治理。


技术实现要素：

4.本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。
5.为此，本发明的实施例提出一种燃烧器，该燃烧器具有低热值气体和炭黑燃烧充分、低nox排放的优点。
6.根据本发明实施例的燃烧器，燃烧器包括预燃室、燃气通道、燃烧室和燃尽室，所述预燃室具有第一端和第二端，所述预燃室具有二次风入口，所述燃气通道与所述预燃室的第一端连通并向所述预燃室内送入燃气，所述燃烧室与所述预燃室的第二端连通，所述燃烧室远离所述预燃室的一端设有半球体燃烧区域，所述燃尽室与所述燃烧室连通的入口设有旋流燃尽风。
7.根据本发明实施例的燃烧器具有低热值气体和炭黑燃烧充分、低nox排放的优点。
8.在一些实施例中，所述燃烧室内有多个蓄热体，任意相邻的两个蓄热体之间形成通道，所述通道的内径随所述预燃室与所述燃尽室的距离的减小而增加。
9.在一些实施例中，所述半球体燃烧区域由多个所述蓄热体邻近所述燃尽室的一端拼合形成。
10.在一些实施例中，在高度方向上所述通道内至少一侧的所述蓄热体具有锯齿结构，所述锯齿结构自所述燃烧室邻近所述预燃室的一端向所述燃尽室方向延伸。
11.在一些实施例中，所述锯齿结构位于形成所述通道的顶表面。
12.在一些实施例中，所述燃气通道包括多层套管，多层所述套管之间自内向外依次
形成再循环烟气通道、活性炭碳化气通道、夹心一次风通道和活性炭活化伴生气通道，多层所述套管的横截面的圆心相重合。
13.在一些实施例中，所述预燃室与所述燃气通道之间设有扰流丝网，所述扰流丝网与多层套管进入所述预燃室的一端相连。
14.在一些实施例中，所述预燃室还具有添加气入口。
15.在一些实施例中，所述燃尽室与所述燃烧室之间设有稳燃盾体。
16.在一些实施例中，所述稳燃盾体为半球形盾体，所述半球形盾体的球面朝向所述燃烧室。
附图说明
17.图1是根据本发明实施例中燃烧器的剖视图。
18.图2是根据本发明实施例中燃烧器的燃气通道的横截面示意图。
19.附图标记：1、再循环烟气通道；2、活性炭碳化气通道；3、夹心一次风通道；4、活性炭伴生气通道；5、扰流丝网；6、添加气入口；7、二次风入口；8、预燃室；9、燃烧室；10、蓄热体；11、旋流燃尽风；12、稳燃盾体。
具体实施方式
20.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
21.根据本发明实施例的燃烧器，如图1和图2所示，燃烧器包括预燃室8、燃气通道、燃烧室9和燃尽室，预燃室8具有第一端和第二端，预燃室8具有二次风入口7，二次风可以布置在预燃室8的末端即第二端，二次风保证气体充分燃烧，空气分级还能够降低nox的生成。燃气通道与预燃室8的第一端连通并向预燃室8内送入烟气，燃烧室9与预燃室8的第二端连通，所述燃烧室9远离所述预燃室8的一端设有半球体燃烧区域，燃尽室与燃烧室9连通的入口设有旋流燃尽风11。燃气通道向预燃室8内引入再循环烟气能够加热进入预燃室8的低热值气体，保证了预燃室8内弱还原性气氛以降低nox的生成。在预燃室8内空气与可燃气体充分混合，点燃气体后进入燃烧室9，燃烧室9增加了炭黑颗粒的燃烧时间能够促使炭黑燃尽，在燃尽室内旋流燃尽风11能够通过高速射流来卷吸高温烟气促使烟气中的低热值气体和炭黑颗粒燃尽。
22.根据本发明实施例的燃烧器具有低热值气体和炭黑燃烧充分、低nox排放的优点。
23.在一些实施例中，如图1所示，燃烧室9内有多个蓄热体10，任意相邻的两个蓄热体10之间形成通道，通道的内径随预燃室8与燃尽室的距离的减小而增加。
24.具体地，燃烧室9内多个蓄热体10形成了多个通道，在通道内燃气与空气充分混合，蓄热体10使通道内维持均匀的预设温度，有利于低热值气体的燃烧能够促进炭黑燃尽。通道的内径逐渐扩张能够减缓烟气流速增大烟气停留和燃烧的时间。在燃烧器的燃烧室9内增加蓄热体10，可以减少由于燃烧室9内比较空旷，可燃气体和空气混合燃烧时，因气流作用导致燃烧火焰在燃烧室9内偏移造成燃烧室9内局部温度过高现象的发生，蓄热体10能提高理论燃烧温度、改善燃烧条件、满足热工设备的高温要求。
25.在一些实施例中，如图1所示，所述半球体燃烧区域由多个所述蓄热体10邻近所述
燃尽室的一端拼合形成。
26.具体地，多个蓄热体10在燃烧室9邻近燃尽室的一端即燃烧室9的出口处形成半球体的燃烧区域能够增加辐射换热面积有利于低热值气体的稳定燃烧，促进烟气中的可燃气体和炭黑燃尽。
27.在一些实施例中，如图1所示，在高度方向上通道内至少一侧的蓄热体10具有锯齿结构，锯齿结构自燃烧室9邻近预燃室8的一端向燃尽室方向延伸。
28.具体地，锯齿结构促进燃气与空气充分混合，锯齿结构扰动气流能够防止炭黑粘附在通道内部，锯齿形结构提高了蓄热体10单位体积的传热面积，蓄热体10的体积大大缩小，可降低蓄热体10的用量和成本，蓄热体10在燃烧室9内可以任意进行组合，热负荷使用范围宽，可适用于任意大小热负荷的燃烧室9的要求，燃烧室9的介质流通断面为锯齿形状，锯齿形状具有介质流通阻力损失小且不易积灰的优点。
29.在一些实施例中，如图1所示，锯齿结构位于形成通道的顶表面。
30.具体地，锯齿结构位于通道的顶表面能够减少炭黑的沉积避免炭黑粘附。
31.在一些实施例中，如图1和图2所示，燃气通道包括多层套管，多层套管之间自内向外依次形成再循环烟气通道1、活性炭碳化气通道2、夹心一次风通道3和活性炭活化伴生气通道4，多层套管的横截面的圆心相重合。
32.具体地，燃气通道的多层套管的中心管通入再循环烟气能够加热套设在中心管外层的套管内的气体，第二层套管即与中心管相邻的套管内通入活性炭碳化气，夹心一次风通道3为第三层套管，第三层套管中通入空气，活性炭活化伴生气通道4为最外层套管，中心管通入再循环烟气能够加热活性炭碳化气、活性炭活化伴生气和空气。中心管、第二层套管、第三层套管和最外层套管各自的圆心相重合能够保证中心管对第二层套管、第三层套管和最外层套管均匀加热。
33.在一些实施例中，如图1和图2所示，预燃室8与燃气通道之间设有扰流丝网5，扰流丝网5与多层套管进入预燃室8的一端相连。
34.具体地，扰流丝网5设置在多层套管进入预燃室8的一端能扰动再循环烟气、活性炭碳化气、活性炭活化伴生气和空气，能够使四种气体混合均匀便于点燃，气体充分混合还能减少局部高温点，降低nox排放。
35.在一些实施例中，如图1所示，预燃室8还具有添加气入口6。
36.具体地，低负荷情况下活性炭碳化气和活化伴生气的气量较小，不利于着火，此时在预燃室8加入可燃气体如天然气等，对混合气体进行引燃，保证着火。
37.在一些实施例中，如图1所示，燃尽室与燃烧室9之间设有稳燃盾体12。
38.具体地，稳燃盾体12与燃尽室入口的旋流燃尽风11和燃烧室9的半球体燃烧区域相配合，稳燃盾体12起到稳燃和促进炭黑颗粒燃尽的作用。
39.在一些实施例中，如图1所示，稳燃盾体12为半球形盾体，半球形盾体的球面朝向燃烧室9。
40.具体地，稳燃盾体12为半球形盾体能够更好地与燃烧室9的半球体燃烧区域相配合，半球形盾体的球面朝向燃烧室9能够卷吸高温热量增大辐射换热面积维持稳定燃烧。
41.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时
针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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发明和简化描述，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发明的限制。
42.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或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
43.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
45.在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
46.尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。