專利名稱：氣化油燃燒器的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣化油燃燒器。
背景技術：
對于電力行業各火力發電廠各種形式鍋爐的冷爐點火啟動和穩燃，傳統采用霧化燃油的方式進行點火。普通的機械霧化燃油方式在冷爐點火啟動時，由于出力較大時，其噴咀孔徑> 5mm，此時其霧化粒度比較大，而且油霧成馬蹄形分布，也就是油霧都集中在80°左右的霧錐的錐邊附近，霧錐的中心部位油霧很少，此時霧錐邊緣周界溫度又很低，所以燃燒很不充分，必然會冒黑煙，即浪費能源又污染環境。中國專利CN200810006972. 6公開一種新型火焰發生器，它包括由后端機罩、中部風箱和前部配風筒構成的外殼及外殼內的點火槍、進油管和氣化器；所述氣化器是由中心預熱棒和內外套管之間填充金屬粉末燒結而成，氣化器內粉末冶金形成的毛細孔構成柴油流經通路；氣化器固定在配風筒內，氣化器遠端的配風筒內有較長預燃室，點火槍端部在點火時位于預燃室內；配風筒側面設有助燃風進口，氣化器與配風筒之間為助燃風通道； 所述進油管包括配風器遠端靠近其噴口處內設的預熱環及進油管，燃油先經過預熱環再進入氣化器，由氣化器遠端噴出。中國專利CN200810084165. 6公開一種兩級火焰發生器，它包括外殼、外殼內的由點火槍、進油管和氣化器組成的一級火焰發生器、軸向同心套裝在第一級火焰發生器的中心通風筒內的第二級火焰發生器；第一級火焰發生器的氣化器固定在配風筒內，氣化器遠端的配風筒內有較長預燃室；所述一級火焰發生器的氣化器軸向中心處，有一用于放置第二級火焰發生器、同時又是部分助燃風的進風通道的圓孔形成的導向筒；第二級火焰發生器在第一級火焰發生器點燃時位于所述導向筒內，點燃后伸出到外殼的煤粉燃燒器噴口處。
發明內容
本發明的目的是，提供一種氣化油燃燒器，借以實現燃油的氣化燃燒，達到提高的燃油燃燒效率，既節省能源又保護環境。按本發明的氣化油燃燒器，包括第一級氣化火焰發生器，其中，第一級氣化火焰發生器包括氣化器、配風筒、氣化器進油管、霧化噴咀和點火槍，其中，氣化器設置在配風筒的內部，氣化器進油管與氣化器連接用于向氣化器輸送燃油；霧化噴咀裝在配風筒中并通過油管與氣化器連接，并且霧化噴咀用于霧化和噴出來自氣化器的液態燃油以及用于噴出來自氣化器的氣化燃油；點火槍插入配風筒中，用于點燃霧化噴咀噴出的燃油。在初始的工作狀態，經由氣化器進油管輸入氣化器并進而從氣化器輸出到霧化噴咀的燃油由霧化噴咀霧化并噴出，噴出的霧化燃油被點火槍點燃形成第一級油火焰；第一級油火焰著火產生的高溫火焰將流經氣化器內的燃油氣化，從氣化器經由霧化噴咀噴出的氣化燃油被第一級油火焰點燃，從而接著實現燃油的氣化燃燒。優選地，相對于在氣化油燃燒器中燃油的輸送方向而言，霧化噴咀設置在氣化器的上游，點火槍的出口位于霧化噴咀的下游附近。優選地，所述氣化油燃燒器還包括第二級氣化火焰發生器，該第二級氣化火焰發生器的燃油在第一級氣化火焰發生器的燃油燃燒所產生熱量和火焰的作用下被氣化和點燃。優選地，第二級氣化火焰發生器包括氣化油槍和氣化油槍進油管。第二級氣化火焰發生器還可以包括導火筒。優選地，配風筒安裝在導火筒中。優選地，氣化油槍從配風筒的入口中心穿過霧化噴咀伸入導火筒中。氣化油槍的油槍頭靠近導火筒的出口，氣化油槍進油管在氣化油槍與油槍頭相反的端部與氣化油槍連接。優選地，氣化器由內套管和外套管組成，外套管套裝在內套管的外部，在內套管和外套管之間燒結金屬粉末，從而氣化器具有很高的氣化效率，而且阻燃防爆，安全可靠。優選地，氣化油槍包括油槍頭和槍桿，槍桿包括內管和外管，外管套裝在內管的外部，內管和外管之間用支撐件比如鋼絲支撐(優選采用4根鋼絲，沿槍桿的中心軸線方向在內管外圓周、外管內圓周上均勻地布置在內、外管之間的環形空間中)。在此，內管和外管與支撐件還可以連成一體，以進一步提高槍桿的結構強度。優選地，槍桿的一端與油槍頭連接，另一端與金屬軟管連接，必要時另一端還與加長套管連接，在這種情況下金屬軟管穿過加長套管。必要時，氣化油槍還可以包括轉動套管，轉動套管與加長套管設計成鉸接連接形式(通過鉸鏈實現)，在這種情況下金屬軟管穿過加長套管和轉動套管。優選地，內管在內部用筋板支撐(特別是設計為十字筋板的形式)。優選地，油槍頭安裝有4個噴咀(特別是設計為4個小孔徑噴咀集成的形式)。在本發明的氣化油燃燒器中，不僅第一級高溫油火焰使第二級油槍氣化，而且在導火筒內形成的高溫煙氣又可顯著提高氣化油槍的燃燒時的周界溫度，所以能消除冷爐點火冒煙現象，而且，氣化油槍噴咀設計為4個小孔徑噴咀集成式結構，消除了油霧馬蹄形分布缺陷。第一級油火焰若為小出力的柴油火焰，則第二級油槍為大出力的重、渣油火焰，這種燃燒方式，其燃燒效率得以顯著提高。在本發明的氣化油燃燒器中，由于第一級油火焰是第二級氣化油槍的值班火焰， 也就是說，第二級油槍的火焰是依賴于第一級油火焰點燃的，這能確保第二級油槍的安全運行。因此，可見光火檢探頭只要能可靠檢測第一級油火焰即可保證整個設備的安全性。 此外，由于第一級油火焰完全置于導火筒之內，因此完全可以做到火檢與被檢測的油火焰一一對應，不會發生偷看或誤判。此外，在本發明的氣化油燃燒器中，用于點燃第一級油火焰的點火槍發火端的周界溫度很低，因此可以無須為點火槍設置氣動進退機構。氣化油槍滅火后，由于第一級油火焰滅火后其助燃風仍然部分在通著，對氣化油槍具有很好的防護作用，因此也可以無須為氣化油槍設置氣動進退機構，因此，氣化油燃燒器的整體結構非常簡單緊湊，成本很低。本發明的氣化油燃燒器主要用于電力行業各火力發電廠各種形式鍋爐的點火啟動和穩燃，所產生的積極效果為(1)冷爐點火啟動時不冒黑煙，火焰剛度大，溫度高，白亮，燃燒效率很高；(2)相鄰油火焰的可見光火檢不會偷看誤判，安全運行的可靠性很高；(3)用于電廠啟動油槍，最適合點燃重油、渣油，當燃用普通柴油時，燃燒效果更好。
下面借助附圖結合本發明的優選實施例對本發明的特征和優點進行詳細的描述。 其中圖1示出按本發明的一個實施例的氣化油燃燒器結構圖；圖2示出按本發明的一個實施例的氣化油槍的縱向剖視圖，該氣化油槍可用作氣化油燃燒器的第二級氣化油槍；圖3示出按本發明的氣化油槍的套管轉軸局部的放大剖視圖；圖4示出按本發明的氣化油槍的沿圖2中線M-M截取的槍桿截面圖；圖5示出按本發明的氣化油槍的油槍頭的右視圖；以及圖6示出按本發明的氣化油槍的油槍頭局部的放大剖視圖。
具體實施例方式在圖1中示出按本發明一個實施例的氣化油燃燒器結構。如圖1所示，氣化油燃燒器包括第一級氣化火焰發生器，第一級氣化火焰發生器包括氣化器3、配風筒4、氣化器進油管5、霧化噴咀8、連接氣化器3與霧化噴咀8的油管、和點火槍7。第一級氣化火焰發生器當然也可以只由這些部件組成。氣化油燃燒器還可以包括氣化油槍6和氣化油槍進油管1，它們構成第二級氣化火焰發生器。氣化器3設置在配風筒4的內部，優選與配風筒4連接為一體。氣化器進油管5 與氣化器3連接用于向氣化器3輸送燃油。霧化噴咀8裝在配風筒4中并通過油管與氣化器3連接，并且霧化噴咀8優選設置在氣化器3的上游。霧化噴咀8將來自氣化器3的燃油/油氣霧化和/或噴出。點火槍7插入配風筒4中，優選點火槍7的出口在氣化油燃燒器的軸向方向上位于霧化噴咀8的下游附近(在此，上、下游是相對于氣化油燃燒器中燃油總體輸送方向而言的，在圖1中燃油總體上是沿氣化油燃燒器軸向方向從左向右輸送的)。 氣化油槍6，作為氣化油燃燒器的第二級氣化油槍，從配風筒4的入口中心穿過霧化噴咀8 伸入導火筒2中，氣化油槍6的油槍頭靠近導火筒2的出口。氣化油槍進油管1在氣化油槍6的與油槍頭相反的端部與氣化油槍6連接。氣化油槍進油管1為氣化油槍6輸送燃油。 優選地，氣化油槍6與配風筒4同軸地布置。該氣化燃油燃燒器既可以安裝在內燃式燃燒器中，作為燃燒器的點火源點燃一次風中的煤粉；也可以安裝在二次風道中代替傳統的大油槍，直接在爐膛點燃燃油，從而起到烘爐點火的作用，在這種情況下，第二級氣化火焰發生器需要安裝有導火筒2，避免氣化油燃燒器的燃燒火焰消耗二次風道中二次風的氧，同時也對二次風道起保護作用。按照本發明的一個實施例，第二級氣化火焰發生器還包括導火筒2。配風筒4安裝在導火筒2中。優選地，配風筒4與導火筒2同軸地布置。
在優選的實施例中，氣化器3由不銹鋼內套管和外套管組成，外套管套裝在內套管的外部，在內套管和外套管之間燒結金屬粉末(未示出)，從而氣化器具有很高的氣化效率，而且阻燃防爆，安全可靠。在本發明中，氣化器進油管5、氣化器3、霧化噴咀8、連接氣化器3與霧化噴咀8的油管的總體可看作為第一級氣化油槍。圖2-6示出本發明的氣化油槍，該氣化油槍既可以作為本發明氣化油燃燒器的第二級氣化油槍6使用(燃油通過第一級氣化火焰發生器的燃油燃燒所產生的熱量被氣化和點燃)，也可以單獨地使用(燃油通過其他方式所產生的熱量被氣化和點燃)。圖2示出按本發明的一個實施例的氣化油槍的縱向剖視圖；圖3示出按本發明的氣化油槍的套管轉軸局部的放大剖視圖；圖4示出按本發明的氣化油槍的沿圖2中線M-M截取的槍桿截面圖；圖 5示出按本發明的氣化油槍的油槍頭的右視圖；以及，圖6示出按本發明的氣化油槍的油槍頭局部的放大剖視圖。如圖2所示，氣化油槍6包括油槍頭和槍桿，其中，槍桿的一端與油槍頭連接，另一端與加長套管606連接。必要時，氣化油槍6還可以包括轉動套管607(如圖3所示)。加長套管606和轉動套管607主要用作氣化油槍6在非火焰區的導向及支撐件。鑒于氣化油槍6實際長度比較長，更換時可能會受到爐前有效空間的限制，優選將轉動套管607與加長套管606設計成鉸接(通過鉸鏈609)形式(見圖幻。遇到爐前空間狹窄時，可將轉動套管 607向下旋轉90°，以使轉動套管607與加長套管606成直角即可容易更換。金屬軟管608 在加長套管606和轉動套管607中穿過、與槍桿的另一端連接，為氣化油槍6供給燃油。當然，也可以沒有加長套管606和轉動套管607。由于此氣化油燃燒器工作時要處于內燃燃燒器或二次風道中，而且氣化油槍又是被高溫火焰包裹，所以槍桿需要有足夠剛度。如圖4所示，槍桿采用內、外管套裝結構，內管 611和外管612之間用鋼絲610支撐(優選采用4根鋼絲，沿槍桿的中心軸線方向在內管外圓周、外管內圓周上均勻地布置在內外管之間的環形空間中。特別是，內外管通過鋼絲彼此連成一體)。內管611在內部可以用筋板613支撐(優選為十字筋板的形式)。內管611 與外管612之間的環形空間流通燃油，這樣燃油的受熱面最大，而且距離熱源也最近，能獲取最大的氣化效率。如圖5、6所示，氣化油槍6的槍桿一端安裝油槍頭，油槍頭中安裝有球形密封座 603，以實現槍桿與油槍頭之間密封的要求。油槍頭安裝有4個噴咀601，其出力及霧化角均可根據實際需要進行調節。優選地，采用4個小孔徑噴咀集成形式，不僅可以消除單個大孔徑噴咀油霧馬蹄形分布缺點，而且最初霧化燃燒時的油霧粒度也可減小。這四個噴咀601 均勻布置在油槍頭的端面上，在該端面上制有噴咀座604，噴咀601通過密封墊602密封地安裝在噴咀座604中。按本發明該實施例的氣化油燃燒器的工作過程如下所述，燃油如0號柴油經氣化器進油管5輸入氣化器3中，在初始的工作狀態，從氣化器3輸出到霧化噴咀8的液態燃油經由霧化噴咀8霧化和噴出，噴出的霧化燃油該被點火槍7發出的電火花點燃，形成第一級油火焰。助燃風經配風筒4的入口輸入配風筒4中，促使第一級油火焰的穩定燃燒。第一級油火焰著火一定時間，如10秒鐘后，其高溫火焰迅速將流經氣化器3內的柴油氣化，此時開始從氣化器3經由霧化噴咀8噴射出熱油氣，從此第一級油火焰由初始時的油霧燃燒變
為油氣燃燒。氣化油槍6穿過配風筒4，因此第一級油火焰在導火筒2內傳輸過程中也會加熱流經氣化油槍6的燃油，使其部分或全部氣化，因此也就實現氣化油槍6的氣化燃燒。眾所周知，柴油的燃燒效率與其霧化粒度的平方成反比，霧化粒度越小，燃燒效率越高。燃油霧化粒度為0. 13mm，而氣化粒度為a X 10_5mm，顯然氣化燃燒效率無疑會比霧化燃燒效率高很多。 氣化油槍6的工作過程如下所述燃油從金屬軟管608輸送到槍桿的內、外管之間的環形空間中，由于槍桿處于高溫火焰中，在內外管夾層中流過的燃油就會被部分或全部氣化，再由噴咀601噴出，從而實現了氣化油槍的氣化燃燒。
權利要求
1.一種氣化油燃燒器，包括第一級氣化火焰發生器，其特征在于，第一級氣化火焰發生器包括氣化器(3)、配風筒G)、氣化器進油管(5)、霧化噴咀(8)和點火槍(7)，其中，氣化器⑶設置在配風筒⑷的內部，氣化器進油管(5)與氣化器(3)連接用于向氣化器(3)輸送燃油；霧化噴咀(8)裝在配風筒(4)中并通過油管與氣化器(3)連接，并且霧化噴咀(8) 用于霧化和噴出來自氣化器(3)的液態燃油以及用于噴出來自氣化器(3)的氣化燃油；點火槍(7)插入配風筒中，用于點燃霧化噴咀(8)噴出的燃油。
2.如權利要求1所述的氣化油燃燒器，其特征在于，相對于在氣化油燃燒器中燃油的輸送方向而言，霧化噴咀(8)設置在氣化器(3)的上游，點火槍(7)的出口位于霧化噴咀 (8)的下游附近。
3.如權利要求1所述的氣化油燃燒器，其特征在于，所述氣化油燃燒器還包括第二級氣化火焰發生器，該第二級氣化火焰發生器的燃油在第一級氣化火焰發生器的燃油燃燒所產生熱量和火焰的作用下被氣化和點燃。
4.如權利要求3所述的氣化油燃燒器，其特征在于，第二級氣化火焰發生器包括氣化油槍(6)和氣化油槍進油管(1)。
5.如權利要求4所述的氣化油燃燒器，其特征在于，第二級氣化火焰發生器還包括導火筒⑵。
6.如權利要求5所述的氣化油燃燒器，其特征在于，配風筒(4)安裝在導火筒O)中。
7.如權利要求6所述的氣化油燃燒器，其特征在于，氣化油槍(6)從配風筒⑷的入口中心穿過霧化噴咀(8)伸入導火筒O)中。
8.如權利要求5所述的氣化油燃燒器，其特征在于，氣化油槍(6)包括油槍頭，該油槍頭靠近導火筒O)的出口，氣化油槍進油管(1)在氣化油槍(6)與油槍頭相反的端部與氣化油槍(6)連接。
9.如權利要求1至8中任一項所述的氣化油燃燒器，其特征在于，氣化器(3)由內套管和外套管組成，外套管套裝在內套管的外部，在內套管和外套管之間燒結金屬粉末。
10.如權利要求4至8中任一項所述的氣化油燃燒器，其特征在于，氣化油槍(6)包括油槍頭和槍桿，槍桿的一端與油槍頭連接，另一端與金屬軟管(608)連接。
11.如權利要求10所述的氣化油燃燒器，其特征在于，所述槍桿的另一端還與加長套管(606)連接，金屬軟管(608)穿過加長套管(606)。
12.如權利要求11所述的氣化油燃燒器，其特征在于，氣化油槍(6)還包括轉動套管 (607)，金屬軟管(18)穿過加長套管(606)和轉動套管(607)，轉動套管(607)與加長套管 (606)通過鉸鏈(609)連接，使得轉動套管(607)能夠繞鉸鏈軸轉動成與加長套管(606)成直角。
13.如權利要求10所述的氣化油燃燒器，其特征在于，氣化油槍(6)的槍桿包括內管 (611)和外管(612)，外管(612)套裝在內管(611)的外部，內管(611)和外管(612)之間用支撐件支撐。
14.如權利要求13所述的氣化油燃燒器，其特征在于，所述支撐件是鋼絲，并且采用四根鋼絲，這四根鋼絲沿槍桿的中心軸線方向在內管外圓周、外管內圓周上均勻地布置在內、 外管之間的環形空間中，內管(611)和外管(612)與鋼絲連成一體。
15.如權利要求13所述的氣化油燃燒器，其特征在于，內管(611)在內部用十字筋板(613)支撐。
16.如權利要求10所述的氣化油燃燒器，其特征在于，油槍頭安裝有4個噴咀(611)， 所述4個噴咀(611)設計為4個小孔徑噴咀集成的形式。
全文摘要
本發明涉及一種氣化油燃燒器，包括第一級氣化火焰發生器，其中，第一級氣化火焰發生器包括氣化器(3)、配風筒(4)、氣化器進油管(5)、霧化噴咀(8)和點火槍(7)，其中，氣化器(3)設置在配風筒(4)的內部，氣化器進油管(5)與氣化器(3)連接用于向氣化器(3)輸送燃油；霧化噴咀(8)裝在配風筒(4)中并通過油管與氣化器(3)連接，并且霧化噴咀(8)用于霧化和噴出來自氣化器(3)的液態燃油以及用于噴出來自氣化器(3)的氣化燃油；點火槍(7)插入配風筒(4)中，用于點燃霧化噴咀(8)噴出的燃油。通過本發明的氣化油燃燒器，實現燃油的氣化燃燒，達到提高的燃油燃燒效率，既節省能源又保護環境。
文檔編號F23D11/38GK102486309SQ20101057021
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月2日 優先權日2010年12月2日
發明者任志鵬, 曹琴, 李本偉, 王海鵬, 邵天成 申請人:煙臺龍源電力技術股份有限公司