玻璃窑炉天然气富氧燃烧器

摘要

本发明涉及一种玻璃窑炉天然气富氧燃烧器，在普通天然气燃烧器的基础上通过运用富氧技术，按照富氧空气中氧含量的大小，改变原先较大的空气喷口为相应较小的富氧空气喷口，提高火焰温度，减少燃烧后的排气量，增加热量利用率，降低空气过剩系数。

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧器，特别涉及一种天然气燃烧器。

背景技术

目前通常情况下玻璃窑炉上使用的燃烧器都是以空气助燃进行燃烧的。对于燃烧高热值的天然气来说，最显著的特点就是燃烧所需要的助燃空气量较多。在使用大量空气助燃的同时，必须把这些空气同样加热到燃烧温度，并且在供入助燃空气的同时，也随之而带入了相当数量的氮气(约占空气的79％)。燃烧以后，大量的氮气和过剩的氧气与燃烧产物一起以很高的温度排放出去，由此也带走了大量的热量，造成了热量的损失和燃耗的增加。

发明内容

本发明是针对现有燃烧器热量损失大燃耗大的问题，提出了一种玻璃窑炉天然气富氧燃烧器，在普通天然气燃烧器的基础上通过运用富氧技术，减少燃烧后的排气量，增加热量利用率，降低空气过剩系数。

本发明的技术方案为：一种玻璃窑炉天然气富氧燃烧器，包括外壳、天然气导管，还包括富氧空气分流导向砖、混合室、挡板、堵头，所述外壳内腔为一圆柱形，分前部和后部，外壳前部上有直径为d₁的富氧空气喷入口，后部为混合室，中间有六个圆孔和周边六个半圆孔，富氧空气通过燃烧器中间的六个圆孔和周边六个近似半圆孔流出，混合室有一直径为D的富氧空气喷出口，天然气导管一部分位于燃烧器前部内腔中间，一部分在燃烧器外部，衬管套在天然气导管中间，与天然气导管同轴，在天然气导管和衬管之间形成环缝s，天然气由环逢s流出，天然气导管在燃烧器外部一头接堵头，另一头接富氧空气分流导向砖，天然气导管在燃烧器外部管子上有一直径为d₂的天然气输入口。

所述富氧空气喷入口直径d₁与所述富氧空气喷出口直径D比值为3/4。所述环缝s宽度与天然气输入口直径d₂比值为1/5。

本发明的有益效果在于：本发明提高火焰温度，加快燃烧速度并促进燃烧完全，减少燃烧后的排气量，增加热量利用率，降低空气过剩系数。

附图说明

图1是本发明玻璃窑炉天然气富氧燃烧器剖视结构示意图；

图2是本发明玻璃窑炉天然气富氧燃烧器截面示意图。

具体实施方式

如图1所示玻璃窑炉天然气富氧燃烧器剖视结构示意图，燃烧器包括外壳1、天然气导管2、衬管3、富氧空气分流导向砖4、混合室5、挡板6、堵头7，外壳1内腔为一圆柱形，分前部和后部，外壳1前部上有直径为d₁的富氧空气喷入口8，后部为混合室5，中间如图2所示燃烧器截面示意图，有六个圆孔11和周边六个近似半圆孔12，富氧空气通过燃烧器中间的六个圆孔和周边六个近似半圆孔流出，混合室5有一直径为D的富氧空气喷出口10，天然气导管2一部分位于燃烧器前部内腔中间，一部分在燃烧器外部，衬管3套在天然气导管2中间，同轴，在天然气导管2和衬管之间形成环缝s，天然气导管2在燃烧器外部一头接堵头7，另一头接富氧空气分流导向砖4，天然气导管2在燃烧器外部管子上有一直径为d₂的天然气输入口9。

玻璃窑炉天然气富氧燃烧器在普通天然气燃烧器的基础上通过运用富氧技术，按照富氧空气中氧含量的大小，改变原先较大的空气喷口为相应较小的富氧空气喷口。

①计算的依据

1m³天然气完全燃烧所需要的富氧空气量L′o₂(m³/m³)为：

$L^{\prime }{o}_2=\frac{1}{\omega }[\frac{1}{2}\mathrm{CO}+\frac{1}{2}{H}_2+\Sigma (n+\frac{m}{4})C_n{H}_m+\frac{3}{2}{H}_{2}S-O_2]\times 100\%$

式中：CO、H₂、C_nH_m、H₂S、O₂——分别为燃料中一氧化碳、氢气、碳氢化合物、硫化氢和氧气的含量为百分比；

需要的富氧空气量为空气的倍数是：

ω——富氧空气中的氧含量百分比为25％～30％时为最佳；

●增加ω及所取百分比是本发明的技术特征。

●采用ω后，富氧空气喷出孔11的直径d与原来采用空气助燃时空气喷出口的直径d₀之间的关系为：

$d=d_0\sqrt{\frac{0.21}{\omega }}$

②富氧空气燃烧器结构

天然气由燃烧器中间的环逢s流出，富氧空气通过燃烧器中间的六个圆孔11和周边六个近似半圆孔12流出(合计相当于从九个圆孔流出)。相互之间的尺寸关系为：

$\frac{d_1}{D}=\frac{3}{4}$

$\frac{s}{d_2}=\frac{1}{5}$

见图1，其中s为环缝的宽度。

③富氧空气燃烧器参数

在玻璃窑炉上采用富氧空气含氧量在30％，燃烧能力50m³/h时，检测结果：完全燃烧后的烟气温度为1600℃时，经过换热，使得换热气体温度达到600℃，燃烧热效率达到61％，节约燃料23％。