專利名稱：一種低ＮＯｘ燃燒重油的逆噴型氣體輔助霧化油槍的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電站鍋爐及相關(guān)工業(yè)爐窯用燃油燃燒器的霧化油槍，特別涉及燃燒重油及相關(guān)高粘可燃流體的氣體輔助霧化油槍，該油槍可應(yīng)用于燃油電站鍋爐及工業(yè)用爐窯，進(jìn)行低NOx燃燒。
背景技術(shù)：
重油作為21的重要能源，其探明儲(chǔ)量是現(xiàn)有開采量的幾千倍，重油燃燒技術(shù)作為重油熱能利用的主要技術(shù)，其發(fā)展空間巨大。自從第一臺(tái)重油燃燒器問(wèn)世以來(lái)，重油燃燒器廣泛應(yīng)用于玻璃、陶瓷、耐火材料、水泥及冶金等工業(yè)爐窯及國(guó)外燃油電站鍋爐。由于重油的粘度較高、難于霧化，熱解后生成的焦殼減緩油滴的蒸發(fā)等特點(diǎn)，使重油的燃燒存在以下技術(shù)難點(diǎn):(I)點(diǎn)火時(shí)間長(zhǎng)，升溫慢，啟動(dòng)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)；(2)燃燒不完全、冒黑煙，燃燒效率低，經(jīng)濟(jì)性差:(3)N0x排放量高，嚴(yán)重污染環(huán)境?，F(xiàn)有的燃燒器普遍存在以上問(wèn)題，上述問(wèn)題解決的關(guān)鍵在于重油的霧化過(guò)程，為使重油完全燃燒，應(yīng)使其快速蒸發(fā)，其霧化粒度50 μ m以下的粒徑最好在85%以上，20 μ m以下粒徑占5%左右時(shí)，著火穩(wěn)定；同時(shí)為降低NOx的排放量，應(yīng)采用先進(jìn)的低氮燃燒技術(shù)。作為燃燒器中的關(guān)鍵部件，霧化油槍的性能決定著重油的霧化質(zhì)量、進(jìn)一步影響到其燃燒完全程度，采用合理的噴口布局形成合理的霧場(chǎng)分布將對(duì)NOx的抑制產(chǎn)生顯著的效果。因而開發(fā)出能高效霧化重油，并形成一定合理霧場(chǎng)的重油噴槍能解決以上問(wèn)題，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有的氣體輔助霧化油槍的點(diǎn)火時(shí)間長(zhǎng)、燃燒不完全、NOx排放量高的技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種低N O X燃燒重油的逆噴型氣體輔助霧化油槍。本實(shí)用新型的技 術(shù)解決方案:一種低N O X燃燒的重油氣體輔助霧化油槍，包括槍體組件和噴嘴組件，所述槍體組件包括重油管5、霧化氣體管6、油氣分配器3、管板8、霧化氣體接頭9以及重油接頭7，所述重油管5與霧化氣體管6的一端通過(guò)管板8連接，所述霧化氣體管6位于槍體中心其內(nèi)腔為霧化氣腔道，所述霧化氣體接頭9設(shè)置在霧化氣體管6上且與霧化氣腔道相通，所述霧化氣體管6和重油管5之間形成的重油腔道，所述重油接頭7設(shè)置在重油管5上且與重油腔道相通，所述油氣分離器設(shè)置在重油管5與霧化氣體管6的另一端，所述噴嘴組件通過(guò)油氣分離器與槍體組件固定連接且相通，其特殊之處在于:所述噴嘴組件包括噴頭組件和限流椎板，所述限流椎板2與油氣分配器3密封連接，所述噴頭組件包括噴頭、設(shè)置在噴頭上的多個(gè)混合單元，所述混合單元包括油孔111、預(yù)混室112以及噴頭出口 112，所述重油腔道通過(guò)油氣分離器與油孔的一端相通，所述油孔的另一端與預(yù)混室相通，所述霧化氣腔道通過(guò)限流椎板2進(jìn)入預(yù)混室，所述預(yù)混室與噴頭出口相通，所述預(yù)混室與噴頭出口的中心線重合，所述油孔與預(yù)混室成夾角。上述噴嘴組件通過(guò)鎖緊螺母4與油氣分離器固定連接。本實(shí)用新型與現(xiàn)有的技術(shù)相比的有益效果是:1、本實(shí)用新型提供了逆噴型式的氣體輔助霧化噴嘴，強(qiáng)化了氣液間的混合，有效改善了霧化質(zhì)量，極大縮短了重油的點(diǎn)火時(shí)間、點(diǎn)火時(shí)間被縮短到幾分鐘之內(nèi)，配合普通的調(diào)風(fēng)器，極大提高了重油的燃燒效率及燃盡程度。2、本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了逆噴型式的氣體輔助霧化噴嘴，采用氣液逆向撞擊混合的方式，使霧化氣體的動(dòng)能利用率得到極大提高，在不降低霧化質(zhì)量時(shí)同時(shí)其氣耗率低，從而使降低了廠用氣量，節(jié)約了能耗。3、本實(shí)用新型的逆噴型式的氣體輔助霧化噴嘴在縮尺寸模擬試驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行了多次熱態(tài)試驗(yàn)，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行。4、本實(shí)用新型可根據(jù)爐膛熱負(fù)荷條件通過(guò)更換噴頭或限流椎板的方式調(diào)整噴槍噴嘴的霧化角度、霧化油滴直徑空間分布及穿透深度，最大限度地滿足重油的低NOx燃燒要求。

圖1是本實(shí)用新型的低N O X燃燒重油的逆噴型氣體輔助霧化油槍結(jié)構(gòu)圖；圖2是本實(shí)用新型的噴嘴組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具·體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)敘述:如圖1所示，低N O X燃燒的重油氣體輔助霧化油槍，包括槍體組件和噴嘴組件，槍體組件包括重油管5、霧化氣體管6、油氣分配器3、管板8、霧化氣體接頭9以及重油接頭7，重油管5與霧化氣體管6的一端通過(guò)管板8連接，霧化氣體管6位于槍體中心其內(nèi)腔為霧化氣腔道，霧化氣體接頭9設(shè)置在霧化氣體管6上且與霧化氣腔道相通，霧化氣體管6和重油管5之間形成的重油腔道，重油接頭7設(shè)置在重油管5上且與重油腔道相通，油氣分離器設(shè)置在重油管5與霧化氣體管6的另一端，噴嘴組件通過(guò)油氣分離器與槍體組件固定連接且相通，噴嘴組件通過(guò)鎖緊螺母4與油氣分離器固定連接。噴嘴組件包括噴頭組件和限流椎板，限流椎板2與油氣分配器3密封連接。槍體插入調(diào)風(fēng)器內(nèi)，通過(guò)法蘭與油槍連接，噴嘴采用逆向噴射式氣體輔助霧化方式，噴頭I及限流椎板2可根據(jù)爐膛熱負(fù)荷情況進(jìn)行更換。其中噴頭I和限流椎板2采取可分離結(jié)構(gòu)，通過(guò)更換限流椎板調(diào)整預(yù)混室的氣液混合撞擊，通過(guò)調(diào)整噴頭I出口的穹頂型擴(kuò)口尺寸調(diào)整噴嘴的穿透深度及粒徑分布。如圖2所示，噴頭組件包括噴頭1、設(shè)置在噴頭上的多個(gè)混合單元，混合單元包括油孔111、預(yù)混室112以及噴頭出口 112，重油腔道通過(guò)油氣分離器與油孔的一端相通，油孔的另一端與預(yù)混室相通，霧化氣腔道通過(guò)限流椎板2進(jìn)入預(yù)混室，預(yù)混室與噴頭出口相通，預(yù)混室與噴頭出口的中心線重合，油孔與預(yù)混室成夾角。根據(jù)本實(shí)用新型的低NOx燃燒重油的逆噴型氣體輔助霧化油槍，與一般的油調(diào)風(fēng)器相配合，對(duì)粘度達(dá)到380 400cSt、密度為0.955 0.995的重油能很好的進(jìn)行霧化。重油壓力為0.4 1.0Mpa、重油流量為800kg/h、氣耗率為6%時(shí)，平均索太爾直徑為60 μ m。[0022]低N O X燃燒重油的逆噴型氣體輔助霧化油槍工作時(shí)，霧化氣體由霧化氣接頭9供應(yīng)到中心霧化氣體管6，經(jīng)由限流椎板2進(jìn)入噴頭預(yù)混腔內(nèi)；重油由重油接頭7供應(yīng)到重油管6與霧化氣體管6形成的環(huán)形腔道內(nèi)，經(jīng)過(guò)氣液分配器3的整流后進(jìn)入集液腔內(nèi)，然后通過(guò)噴頭的油孔進(jìn)入到預(yù)混腔內(nèi)與霧化氣體撞擊混合，撞擊混合后的氣液混合體經(jīng)過(guò)噴頭的混合段后從噴頭I的穹頂型出口噴出。本實(shí)用新型采用的技術(shù)原理:噴嘴采用逆噴型式的結(jié)構(gòu)、噴頭出口增加穹頂形結(jié)構(gòu)，強(qiáng)化霧化的同時(shí)保證了霧場(chǎng)的分布，與相應(yīng)的配風(fēng)器適應(yīng)后可形成合理的溫度場(chǎng)進(jìn)而降低排放的NOx值；同時(shí)噴嘴采用多單元布置的形式，采用火焰分割技術(shù)增加火焰面，改善冷卻條件，降低火焰溫度，減少NOx生成；噴嘴材料采用耐磨耐熱鋼，有效提高產(chǎn)品的耐蝕性及耐磨性。本實(shí)施方式的上述描述和 附圖代表了本實(shí)用新型的優(yōu)選方案，具體實(shí)施可以根據(jù)燃燒器的結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)參數(shù)在不偏離本實(shí)用新型權(quán)利要求所界定的范圍內(nèi)進(jìn)行槍體和噴嘴的改進(jìn)和更換，因此，本實(shí)用新型是廣泛的。
權(quán)利要求1.一種低N O X燃燒的重油氣體輔助霧化油槍，包括槍體組件和噴嘴組件， 所述槍體組件包括重油管(5)、霧化氣體管(6)、油氣分配器(3)、管板(8)、霧化氣體接頭(9)以及重油接頭(7)，所述重油管(5)與霧化氣體管(6)的一端通過(guò)管板(8)連接，所述霧化氣體管(6)位于槍體中心其內(nèi)腔為霧化氣腔道，所述霧化氣體接頭(9)設(shè)置在霧化氣體管(6)上且與霧化氣腔道相通，所述霧化氣體管(6)和重油管(5)之間形成的重油腔道，所述重油接頭(7)設(shè)置在重油管(5)上且與重油腔道相通， 所述油氣分離器設(shè)置在重油管(5)與霧化氣體管(6)的另一端，所述噴嘴組件通過(guò)油氣分離器與槍體組件固定連接且相通， 其特征在于:所述噴嘴組件包括噴頭組件和限流椎板，所述限流椎板(2)與油氣分配器(3)密封連接， 所述噴頭組件包括噴頭、設(shè)置在噴頭上的多個(gè)混合單元，所述混合單元包括油孔(111)、預(yù)混室(112)以及噴頭出口(112)，所述重油腔道通過(guò)油氣分離器與油孔的一端相通，所述油孔的另一端與預(yù)混室相通，所述霧化氣腔道通過(guò)限流椎板(2)進(jìn)入預(yù)混室，所述預(yù)混室與噴頭出口相通，所述預(yù)混室與噴頭出口的中心線重合，所述油孔與預(yù)混室成夾角。
2.根據(jù)權(quán) 利要求1所述的低NO X燃燒的重油氣體輔助霧化油槍，其特征在于:所述噴嘴組件通過(guò)鎖緊螺母(4)與油氣分離器固定連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種低NOx燃燒的重油氣體輔助霧化油槍，包括槍體組件和噴嘴組件，噴嘴組件包括噴頭組件和限流椎板，限流椎板與油氣分配器密封連接。噴頭組件包括噴頭、設(shè)置在噴頭上的多個(gè)混合單元，混合單元包括油孔、預(yù)混室以及噴頭出口，重油腔道通過(guò)油氣分離器與油孔的一端相通，油孔的另一端與預(yù)混室相通，霧化氣腔道通過(guò)限流椎板進(jìn)入預(yù)混室，預(yù)混室與噴頭出口相通，預(yù)混室與噴頭出口的中心線重合，油孔與預(yù)混室成夾角。本實(shí)用新型提供了逆噴型式的氣體輔助霧化噴嘴，強(qiáng)化了氣液間的混合，有效改善了霧化質(zhì)量，極大縮短了重油的點(diǎn)火時(shí)間、點(diǎn)火時(shí)間被縮短到幾分鐘之內(nèi)，配合普通的調(diào)風(fēng)器，極大提高了重油的燃燒效率及燃盡程度。
文檔編號(hào)F23D11/38GK203116008SQ20122069466
公開日2013年8月7日 申請(qǐng)日期2012年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月15日
發(fā)明者呂文豪, 張定海, 楊國(guó)華, 陳燦, 陳鵬飛, 謝佳, 池保華, 洪流 申請(qǐng)人:中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第六研究院第十一研究所, 東方電氣集團(tuán)東方鍋爐股份有限公司