[发明专利]用于低热值废气燃料的燃烧器

说明书

本发明涉及废气燃烧设备技术领域，尤其是涉及一种用于低热值废气燃料的燃烧器，包括燃烧室、旋流器以及接通于所述燃烧室的燃料管和空气管，所述旋流器设置在所述燃料管内以促使在燃料管内流动的废气燃料形成旋流后进入到燃烧室构成回流区并与从空气管喷射出的空气掺混。本发明一种用于低热值废气燃料的燃烧器能实现适合低热值废气燃料的燃烧环境，确保燃烧环境内形成空气流量远小于低热值废气燃料流量，即使不添加助燃物也可以确保低热值废气燃料的稳定燃烧。

技术领域

本发明涉及废气燃烧设备技术领域，尤其是涉及一种用于低热值废气燃料的燃烧器。

背景技术

现有技术中，部分在工业上产生的废气需要经过燃烧后去除有害污染物才能对外排放，或经过燃烧去除有害污染物后才能循环利用，废气的燃烧一般要经过燃烧器，在燃烧过程中往燃烧室输入废气的同时伴随着输入氧化剂(空气)，让废气与氧化剂(空气)不断地相互掺混，使废气可以持续燃烧。然而，上述工业废气大致可分为高热值废气和低热值废气，高热值废气在燃烧过程中火焰稳定、容易燃烧，现有技术大部分的燃烧器都能有效处理，相比之下，低热值废气在燃烧时火焰极不稳定，稳焰困难，传统的燃烧器难以高效地对其燃烧，故有些情况下人们选择直接排放低热值废气，造成巨大的能源浪费。例如，燃料电池产生的废气中含有少量的甲烷、氢气等可燃成分，并且具有较高的温度和湿度，通过燃烧后可以再利用，特别是在分布式发电系统中，将燃料电池产生的高温废气进一步燃烧，去除废气中的污染物后，燃烧时所产生的余热可以对燃料电池的进气进行预热，可以有效提高分布式发电系统的效率。值得注意的是，由于燃料电池产生的高温废气属于低热值废气，其当中仅含有很少量的可燃成分，因此在燃烧过程中，不能输入太多的空气(氧化剂)，仅需要提供少量的空气(氧化剂)才能保证点火的可行性及火焰的稳定燃烧，因此，燃烧低热值废气燃料的过程中，废气的流量是远大于空气(氧化剂)流量的。

而现有技术对低热值废气燃料的燃烧也提供了各种各样的方案，例如专利号为201921410963.3的授权专利公开一种新型低热值燃烧器，如图1、2所示，该方案的低热值燃烧器包括壳体1和由第一燃烧管8和第二燃烧管11通过螺纹相连而构成的喷嘴，其中，第一燃烧管8表面开设有燃烧孔9；第二燃烧管11的左端开设有通孔13，用以流通风机14提供的空气；第二燃烧管11还设置有燃气输送装置A和送料门24。燃烧方式：燃气输送装置A控制燃气的流量大小，燃气进入第一燃烧管8和第二燃烧管11中，随后打开加热开关6，加热电阻丝5开始工作，对燃气进行预热，经过一段时间的预热之后通过电弧点火器7进行点火，点火之后风机14启动，向入第一燃烧管8和第二燃烧管11中输送空气。如果需添加助燃物，则可以打开送料门24向内部添加助燃物。

结合图1、图2，燃料与空气通入第一燃烧管8和第二燃烧管11中进行混合燃烧。但是，该发明中没有设计稳定火焰作用的物理结构或气动结构，火焰的稳定位置受混合物流量的影响较大，火焰稳定性较差；该发明中没有增强燃料与空气掺混效果的设计，往往需要添加助燃物进行助燃，并在燃烧结束后进行清理残渣，较为费时。

又例如专利号为CN200610011661.X的授权专利公开一种燃气轮机低热值燃烧室喷嘴结构与燃烧方法，如图3所示，该方案的低热值燃烧器包括壳体A和喷嘴B，其中，喷嘴B的结构包括径向旋流器1、旋流器通道4、第一排燃料孔3、第二排燃料孔6。燃烧方式：流经径向旋流器1的一次空气5进入旋流器通道4，第一排废气燃料射流2通过第一排燃料孔3进入旋流器通道4，与一次空气5形成富预混气；第二排废气燃料射流7通过第二排燃料孔6进入壳体A，进行燃烧。