一種氫氣燃燒裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種氫氣燃燒裝置，其特征在于：主要包括助燃?xì)怏w供氣倉、燃燒套管、燃燒頭、燃?xì)夤夤艿?、輔助燃?xì)怏w供氣管道、點火組件和燃燒控制系統(tǒng)；由燃燒套管、燃燒頭、燃?xì)夤夤艿?、輔助燃?xì)怏w供氣管道相互配合形成中心助燃?xì)怏w出風(fēng)口、內(nèi)環(huán)形燃?xì)獬鲲L(fēng)口、內(nèi)環(huán)旋流助燃?xì)怏w出風(fēng)口、外環(huán)助燃?xì)怏w出風(fēng)口、外環(huán)燃?xì)獬鲲L(fēng)口，進(jìn)而構(gòu)成一個多層環(huán)繞的助燃?xì)怏w與燃?xì)饣旌铣鲲L(fēng)形式，混合均勻，杜絕了剩余氫氣的發(fā)生、積聚，提高安全性能；通過輔燃?xì)夤夤艿琅c導(dǎo)流罩配合進(jìn)行氣流導(dǎo)向，使得燃燒時在火焰中心區(qū)域產(chǎn)生一個強(qiáng)制性的回流，與中心助燃?xì)怏w出風(fēng)口的助燃氧氣混合形成一個中心火焰，確保燃燒不會脫焰、爆炸和回火，更加安全可靠。
【專利說明】一種氫氣燃燒裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實用新型涉及一種鍋爐，特別涉及一種氫氣燃燒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦白粉學(xué)名為二氧化鈦，鈦白粉被認(rèn)為是目前世界上性能最好的一種白色顏料，占全部白色顏料使用量的80%，被廣泛應(yīng)用于涂料、塑料、造紙、印刷油墨、化纖、橡膠、化妝
品等工業(yè)。
[0003]在以硫酸法制備鈦白粉的過程中，會產(chǎn)生副產(chǎn)品稀硫酸，稀硫酸的濃度在20-25%左右，該稀硫酸可通過與鐵屑、鐵粉反應(yīng)生成硫酸亞鐵，既可以消耗稀硫酸，又可以生產(chǎn)硫酸亞鐵等產(chǎn)品，達(dá)到環(huán)保與經(jīng)濟(jì)效益的雙豐收。鐵粉與稀硫酸反應(yīng)生產(chǎn)硫酸亞鐵的過程中，會副產(chǎn)大量的氫氣，大部分鈦白粉制造企業(yè)基本采用放空的方式處理氫氣，造成能源的浪費(fèi)。
[0004]后來出現(xiàn)一些燃?xì)湔羝仩t，將反應(yīng)過程中的氫氣作為燃料然后后產(chǎn)生蒸汽實現(xiàn)其能源的利用。如專利號ZL 03231105.2公開了一種燃?xì)湔羝仩t，其采用立式結(jié)構(gòu)，對流室和燃燒室自上而下設(shè)置，該種結(jié)構(gòu)中對流室的水應(yīng)結(jié)構(gòu)的限制，在運(yùn)行中液位撥動大，難以控制，且蒸發(fā)、換熱面積均有一定的限制，因此換熱效率仍存在一定的局限性；再如專利申請?zhí)?01120231835.X公開了一種臥式燃?xì)湔羝仩t，其采用臥式結(jié)構(gòu)，具有較好的蒸發(fā)和換熱面積；其采用的擴(kuò)散外混式燃燒頭結(jié)構(gòu)為通用結(jié)構(gòu)，在使用過程中利用燃燒盤具有的旋流氣槽以及導(dǎo)流片對助燃空氣產(chǎn)生旋流作用，進(jìn)而與氫氣混合燃燒，但由于擴(kuò)散外混式燃燒頭的助燃空氣僅僅在氫氣的外圍進(jìn)行混合，因此存在微量氫氣無法充分燃燒的問題，仍然存在一定的安全隱患。
`[0005]因此在上述技術(shù)的基礎(chǔ)上研發(fā)一種熱能利用率高、且安全可靠的氫氣燃燒鍋爐及其專用燃燒套管勢在必行。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種燃燒充分的氫氣燃燒裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型的技術(shù)方案為:一種氫氣燃燒裝置，其創(chuàng)新點在于:主要包括助燃?xì)怏w供氣倉、燃燒套管、燃燒頭、燃?xì)夤夤艿?、輔助燃?xì)怏w供氣管道、點火組件和燃燒控制系統(tǒng)；助燃?xì)怏w供氣倉的倉體前端設(shè)置有燃燒套管，倉體下部內(nèi)置風(fēng)量風(fēng)壓開關(guān)以及由伺服電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)門調(diào)節(jié)擋板組，倉體下端設(shè)置有由變頻電機(jī)驅(qū)動的助燃?xì)怏w供氣風(fēng)機(jī)；燃燒套管設(shè)置在助燃?xì)怏w供氣倉的側(cè)壁上，且其前端伸出助燃?xì)怏w供氣倉側(cè)壁；燃燒套管由同軸設(shè)置的內(nèi)管和外管構(gòu)成，內(nèi)管、外管的末端與助燃?xì)怏w供氣倉連通；外管的前端螺紋連接有一導(dǎo)流罩，該導(dǎo)流罩的前端內(nèi)折向內(nèi)管側(cè)；燃燒頭焊接在內(nèi)管前端，該燃燒頭具有一個位于燃燒頭中心的球面形凸起以及一個位于球面形凸起外的環(huán)形平面；所述的球面形凸起中心設(shè)置一個大圓形通孔，并在大圓形通孔外沿球面形凸起的球面均勻分布若干小圓形通孔，且小圓形孔的軸線穿過球面形凸起的球心；所述的環(huán)形平面上設(shè)置有若干以燃燒頭中心為圓心呈環(huán)形陣列分布的弧形孔；燃?xì)夤夤艿谰哂幸粋€主燃?xì)夤夤艿酪约叭舾梢灾魅細(xì)夤夤艿罏橹行某虱h(huán)形分布的輔燃?xì)夤夤艿?，輔燃?xì)夤夤艿赖哪┒伺c主燃?xì)夤夤艿赖闹胁窟B通，主燃?xì)夤夤艿滥┒司哂幸粋€燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥；主燃?xì)夤夤艿涝O(shè)置在內(nèi)管中，主燃?xì)夤夤艿赖那岸伺c燃燒頭球面形凸起的環(huán)形邊沿連接固定，并與燃燒頭球面形凸起的小圓形通孔連通；輔燃?xì)夤夤艿婪植荚趦?nèi)管與外管之間，輔燃?xì)夤夤艿赖那岸松斐鰞?nèi)管前端且傾斜向內(nèi)管側(cè)；輔助燃?xì)怏w供氣管道內(nèi)置于主燃?xì)夤夤艿乐行?，其前端與燃燒頭球面形凸起的大圓形通孔連通，該輔助燃?xì)怏w供氣管道由助燃?xì)怏w供氣風(fēng)機(jī)通過獨(dú)立的輔助燃?xì)怏w流量調(diào)節(jié)閥供氣；點火組件包括點火器以及給點火器提供高壓的點火變壓器，點火器的點火頭位于燃燒頭的側(cè)前方；所述的風(fēng)壓開關(guān)、伺服電機(jī)、變頻電機(jī)、燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥、輔助燃?xì)怏w流量調(diào)節(jié)閥、點火變壓器均接入燃燒控制系統(tǒng)。
[0008]本實用新型的優(yōu)點在于:由輔助燃?xì)怏w供氣管道的前端與燃燒頭球面形凸起的大圓形通孔連通形成中心助燃?xì)怏w出風(fēng)口 ；主燃?xì)夤夤艿琅c燃燒頭球面形凸起、輔助燃?xì)怏w供氣管道配合形成內(nèi)環(huán)形燃?xì)獬鲲L(fēng)口 ；內(nèi)管與燃燒頭環(huán)形平面、主燃?xì)夤夤艿琅浜闲纬蓛?nèi)環(huán)旋流助燃?xì)怏w出風(fēng)口 ；外管與內(nèi)管的前端配合形成外環(huán)助燃?xì)怏w出風(fēng)口 ；呈環(huán)形分布的輔燃?xì)夤夤艿佬纬晌挥谕猸h(huán)助燃?xì)怏w出風(fēng)口內(nèi)的外環(huán)燃?xì)獬鲲L(fēng)口。進(jìn)而構(gòu)成一個多層環(huán)繞的助燃?xì)怏w與燃?xì)饣旌铣鲲L(fēng)形式，混合均勻，燃燒率達(dá)到100%，杜絕了剩余氫氣的發(fā)生、積聚，提高安全性能；而輔燃?xì)夤夤艿赖那岸松斐鰞?nèi)管前端且傾斜向內(nèi)管側(cè)，同時配合導(dǎo)流罩進(jìn)行氣流導(dǎo)向，使得燃燒時在火焰中心區(qū)域產(chǎn)生一個強(qiáng)制性的回流，與中心助燃?xì)怏w出風(fēng)口的助燃氧氣混合形成一個中心火焰，且中心助燃?xì)怏w出風(fēng)口的助燃氧氣流量通過獨(dú)立的流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)，確保燃燒不會脫焰、爆炸和回火，更加安全可靠。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實用新型氫氣燃燒裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2為本實用新型中燃燒套管、燃燒頭、燃?xì)夤夤艿篮洼o助燃?xì)怏w供氣管道連接關(guān)系不意圖。
[0011]圖3為本實用新型中燃燒頭剖視圖。
[0012]圖4為本實用新型中燃燒頭側(cè)視圖。
【具體實施方式】
[0013]請參閱圖1、2，本實用新型揭示了一種氫氣燃燒裝置，主要包括助燃?xì)怏w供氣倉、燃燒套管、燃燒頭、燃?xì)夤夤艿?、輔助燃?xì)怏w供氣管道、點火組件和燃燒控制系統(tǒng)。
[0014]一助燃?xì)怏w供氣倉1，該倉體的前端設(shè)置有燃燒套管2，倉體下部內(nèi)置風(fēng)量風(fēng)壓開關(guān)以及由伺服電機(jī)51驅(qū)動的風(fēng)門調(diào)節(jié)擋板組5，倉體下端設(shè)置有由變頻電機(jī)41驅(qū)動的助燃?xì)怏w供氣風(fēng)機(jī)4。
[0015]一燃燒套管2，設(shè)置在助燃?xì)怏w供氣倉的側(cè)壁上，且其前端伸出助燃?xì)怏w供氣倉I側(cè)壁。燃燒套管2由同軸設(shè)置的內(nèi)管22和外管21構(gòu)成，內(nèi)管22、外管21的末端與助燃?xì)怏w供氣倉I連通；外管21的前端螺紋連接有一導(dǎo)流罩23，該導(dǎo)流罩23的前端內(nèi)折向內(nèi)管側(cè)。
[0016]一焊接在內(nèi)管前端的燃燒頭3，如圖3、4所示，該燃燒頭3具有一個位于燃燒頭中心的球面形凸起31以及一個位于球面形凸起31外的環(huán)形平面32 ;球面形凸起31中心設(shè)置一個大圓形通孔31a，并在大圓形通孔31a外沿球面形凸起31的球面均勻分布若干小圓形通孔31b，且小圓形孔31b的軸線穿過球面形凸起31的球心；在環(huán)形平面32上設(shè)置有若干以燃燒頭3中心為圓心呈環(huán)形陣列分布的弧形孔32a。
[0017]一燃?xì)夤夤艿?，具有一個主燃?xì)夤夤艿?1以及若干以主燃?xì)夤夤艿?1為中心呈環(huán)形分布的輔燃?xì)夤夤艿?2 ;主燃?xì)夤夤艿?1設(shè)置在內(nèi)管22中，主燃?xì)夤夤艿?1的前端與燃燒頭球面形凸起31的環(huán)形邊沿連接固定，并與燃燒頭球面形凸起31的小圓形通孔31b連通；輔燃?xì)夤夤艿?2分布在內(nèi)管22與外管21之間，輔燃?xì)夤夤艿?2的前端伸出內(nèi)管22前端且傾斜向內(nèi)管側(cè)。輔燃?xì)夤夤艿?2的末端與主燃?xì)夤夤艿?1的中部連通，主燃?xì)夤夤艿?1末端具有一個燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥63 ；
[0018]一輔助燃?xì)怏w供氣管道7，該輔助燃?xì)怏w供氣管道7內(nèi)置于主燃?xì)夤夤艿?1中心，其前端與燃燒頭球面形凸起31的大圓形通孔31a連通。該輔助燃?xì)怏w供氣管道7由助燃?xì)怏w供氣風(fēng)機(jī)4通過獨(dú)立的流量調(diào)節(jié)閥7供氣。
[0019]點火組件(圖中未示出)包括點火器以及給點火器提供高壓的點火變壓器，點火器的點火頭位于燃燒頭2的側(cè)前方；上述的風(fēng)壓開關(guān)、伺服電機(jī)51、變頻電機(jī)41、燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥63、輔助燃?xì)怏w流量調(diào)節(jié)閥7、點火變壓器均接入燃燒控制系統(tǒng)。
[0020]工作原理:
[0021]助燃?xì)怏w路徑:
[0022]變頻電機(jī)驅(qū)動的助燃?xì)怏w供氣風(fēng)機(jī)工作，將大量的空氣送入助燃?xì)怏w供氣倉，并從由內(nèi)管與燃燒頭環(huán)形平面、主燃?xì)夤夤艿琅浜闲纬蓛?nèi)環(huán)旋流助燃?xì)怏w出風(fēng)口 ；外管與內(nèi)管的前端配合形成外環(huán)助燃?xì)怏w出風(fēng)口排出；
[0023]助燃?xì)怏w供氣風(fēng)機(jī)工作時，輔助燃?xì)怏w供氣管道通過輔助燃?xì)怏w流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)空氣流量，由輔助燃?xì)怏w供氣管道的前端與燃燒頭球面形凸起的大圓形通孔連通形成中心助燃?xì)怏w出風(fēng)口排出；
[0024]燃?xì)饴窂?
[0025]通過燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量后進(jìn)入燃?xì)夤夤艿?，分成兩路，一路從主燃?xì)夤夤艿琅c燃燒頭球面形凸起、輔助燃?xì)怏w供氣管道配合形成內(nèi)環(huán)形燃?xì)獬鲲L(fēng)口排出；另一路由呈環(huán)形分布的輔燃?xì)夤夤艿佬纬晌挥谕猸h(huán)助燃?xì)怏w出風(fēng)口內(nèi)的外環(huán)燃?xì)獬鲲L(fēng)口排出；進(jìn)而與助燃?xì)怏w均勻混合形成可燃混合氣；
[0026]燃燒原理:
[0027]點火元件通過點火變壓器提供的高壓電進(jìn)行放電，進(jìn)而產(chǎn)生電弧點燃混合氣體進(jìn)行燃燒；輔燃?xì)夤夤艿赖那岸松斐鰞?nèi)管前端且傾斜向內(nèi)管側(cè)，同時配合導(dǎo)流罩進(jìn)行氣流導(dǎo)向，使得燃燒時在火焰中心區(qū)域產(chǎn)生一個強(qiáng)制性的回流，與中心助燃?xì)怏w出風(fēng)口的空氣混合燃燒形成一個中心火焰，避免燃燒過程中出現(xiàn)脫焰、爆炸和回火。
【權(quán)利要求】
1.一種氫氣燃燒裝置，其特征在于:主要包括助燃?xì)怏w供氣倉、燃燒套管、燃燒頭、燃?xì)夤夤艿?、輔助燃?xì)怏w供氣管道、點火組件和燃燒控制系統(tǒng)； 助燃?xì)怏w供氣倉的倉體前端設(shè)置有燃燒套管，倉體下部內(nèi)置風(fēng)量風(fēng)壓開關(guān)以及由伺服電機(jī)驅(qū)動的風(fēng)門調(diào)節(jié)擋板組，倉體下端設(shè)置有由變頻電機(jī)驅(qū)動的助燃?xì)怏w供氣風(fēng)機(jī)； 燃燒套管設(shè)置在助燃?xì)怏w供氣倉的側(cè)壁上，且其前端伸出助燃?xì)怏w供氣倉側(cè)壁；燃燒套管由同軸設(shè)置的內(nèi)管和外管構(gòu)成，內(nèi)管、外管的末端與助燃?xì)怏w供氣倉連通；外管的前端螺紋連接有一導(dǎo)流罩，該導(dǎo)流罩的前端內(nèi)折向內(nèi)管側(cè)； 燃燒頭焊接在內(nèi)管前端，該燃燒頭具有一個位于燃燒頭中心的球面形凸起以及一個位于球面形凸起外的環(huán)形平面；所述的球面形凸起中心設(shè)置一個大圓形通孔，并在大圓形通孔外沿球面形凸起的球面均勻分布若干小圓形通孔，且小圓形孔的軸線穿過球面形凸起的球心；所述的環(huán)形平面上設(shè)置有若干以燃燒頭中心為圓心呈環(huán)形陣列分布的弧形孔； 燃?xì)夤夤艿谰哂幸粋€主燃?xì)夤夤艿酪约叭舾梢灾魅細(xì)夤夤艿罏橹行某虱h(huán)形分布的輔燃?xì)夤夤艿?，輔燃?xì)夤夤艿赖哪┒伺c主燃?xì)夤夤艿赖闹胁窟B通，主燃?xì)夤夤艿滥┒司哂幸粋€燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥；主燃?xì)夤夤艿涝O(shè)置在內(nèi)管中，主燃?xì)夤夤艿赖那岸伺c燃燒頭球面形凸起的環(huán)形邊沿連接固定，并與燃燒頭球面形凸起的小圓形通孔連通；輔燃?xì)夤夤艿婪植荚趦?nèi)管與外管之間，輔燃?xì)夤夤艿赖那岸松斐鰞?nèi)管前端且傾斜向內(nèi)管側(cè)； 輔助燃?xì)怏w供氣管道內(nèi)置于主燃?xì)夤夤艿乐行?，其前端與燃燒頭球面形凸起的大圓形通孔連通，該輔助燃?xì)怏w供氣管道由助燃?xì)怏w供氣風(fēng)機(jī)通過獨(dú)立的輔助燃?xì)怏w流量調(diào)節(jié)閥供氣； 點火組件包括點火器以及給點火器提供高壓的點火變壓器，點火器的點火頭位于燃燒頭的側(cè)前方； 所述的風(fēng)壓開關(guān)、伺服電機(jī)、變頻電機(jī)、燃?xì)饬髁空{(diào)節(jié)閥、輔助燃?xì)怏w流量調(diào)節(jié)閥、點火變壓器均接入燃燒控制系統(tǒng)。
【文檔編號】F23D14/24GK203595129SQ201320724112
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】邵玉祥, 屈慶文 申請人:南通寶聚顏料有限公司