[发明专利]带富氧喷嘴的燃烧炉内富氧预热装置

说明书

技术领域

本发明涉及带富氧喷嘴的燃烧炉内富氧预热装置，适用于所有燃油燃气的各种工业锅炉、加热炉、窑炉、熔炉、焚烧炉等，属于综合节能减排技术领域和燃烧科学技术领域。

背景技术

随着工业和农业深加工业的发展，我们的生存生活环境变得越来越糟糕，因此，低碳经济、低碳生活的压力变得越来越大；现代工业各种各样的工业锅炉、加热炉、窑炉、熔炉、焚烧炉等是排放二氧化碳等排放物的最大释放体，所以降低工业生产中的排放是实现低碳经济、保护人类生存生活环境的关键；现在富氧局部增氧助燃节能减排技术已越来越成为工业生产中节能减排的香饽饽，而且富氧助燃节能减排技术的最大优点是不仅节能减排效果好，同时他是对炉体改造最少（只有富氧喷嘴和富氧预热器与炉体接触）、操作参数基本不变（助燃风量调小）并随时能恢复到原炉状态的高新集成技术，但在实施过程中，富氧的预热是最麻烦而且投资相对较大的；对于已实施烟气热回收的燃烧炉系统，从其下引烟气的烟道中取热预热富氧气体，工作量大、成本较高，且并不能减少热损失；而对于未实施烟气热回收的燃烧炉系统，从其烟道取热预热富氧气体，成本太高而且施工复杂；因此，寻找一种安全、方便且成本低廉的富氧气体预热方法，是加速富氧局部增氧射流助燃节能减排高新集成技术推广实施进程的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种安全、方便且成本低廉的带富氧喷嘴的燃烧炉内富氧预热装置。

带富氧喷嘴的燃烧炉内富氧预热装置，包括环绕在燃烧炉内燃烧器周围的管式富氧预热器和连接在管式富氧预热器上的总体对称分布在燃烧器周边的小扩散角富氧喷嘴，其特征在于：

1、耐高温的管式富氧预热器安装在燃烧炉内的燃烧器周围，并贴在或半埋在燃烧器四周的保温层中，富氧气体预热吸取燃烧器四周炉底或炉壁的热量而不影响燃烧炉热辐射效果及燃烧炉内热辐射分布。

2、富氧喷嘴直接焊接在管式预热器上，并按燃烧器和火焰总体对称分布在燃烧器的周围，其具体按燃烧器中燃料喷嘴、燃烧火焰和炉内结构及炉内热辐射分布等条件计算加经验确定：富氧喷嘴的数量及焊接于炉内管式预热器上的位置及角度、富氧喷嘴与燃烧器燃中料喷嘴的相对位置及夹角。

3、富氧喷嘴与炉内管式预热器的连接口内，富氧喷嘴管有一个背朝气流方向的斜口，伸入管式预热器管内，以阻挡在管式预热器的富氧预热管内流动的气体直接进入富氧喷嘴连接管，而且离管式富氧预热器富氧气体入口越近的富氧喷嘴管，其伸入管式富氧预热器的富氧预热管内的斜口部分越长，从而保证管式富氧预热器上远离富氧气体入口的富氧喷嘴流经的富氧气体能与其他离富氧气体进入管式富氧预热器入口的各个远近不同的富氧喷嘴流经的富氧气体流量和压力相近。

4、富氧喷嘴与燃烧火焰的相对位置及夹角还取决于燃烧器中燃料喷嘴喷射燃料的速度、燃烧器各燃料喷嘴的数量、分布及相对燃烧器中轴线向外的喷射角、火焰长度、燃烧状况、燃料喷嘴口大小、燃料的稀稠度、富氧气体的喷射速度和小扩散角富氧喷嘴（200920195812.0）的类型等。燃烧炉内富氧喷嘴与燃烧火焰的位置为将热富氧气体直接喷射在燃烧火焰中心部位稍偏燃料喷嘴的位置，富氧喷嘴与燃烧器中轴线的夹角为10度~90度。

5、实验和实践证明富氧从燃烧器周围的炉底或炉壁取热预热富氧气体不仅不会降低燃烧炉的热效率，相反会较大地提高燃烧中心某部位火焰的温度，从而能较大地提高燃烧的热辐射效率。

6、如果燃烧炉内有多个比较集中紧凑的燃烧器，则可以将炉内富氧预热器设计成围绕多个燃烧器布置，其富氧喷嘴的位置可以根据燃烧火焰等条件，设计在多个燃烧器的周围总体对称分布或根据燃烧炉体结构条件总体不对称分布。

7、富氧喷嘴按燃烧器和火焰等总体对称分布在燃烧器周围的要点是：根据具体情况确定，在每个燃烧器周围对称分布或相对几个或所有燃烧器总体对称分布。

8、管式富氧预热器不能存在没有富氧气体流动的死角或盲端，以保证炉内富氧预热器不被高温烧损。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

1．将富氧预热器放在炉内燃烧器周围，并和富氧喷嘴直接连接，安装比较方便、简单、安全。

2．因为富氧预热所吸收的热量占燃烧放出的热量比例相对较小，且又不改变燃烧炉内的热辐射环境，所以安装带富氧喷嘴的炉内富氧预热器，能大大地减少富氧预热器的成本和复杂的安装工作。