[发明专利]一种烟气发生器

说明书

本发明公开了一种烟气发生器，包括呈筒状结构造型的发生器本体，发生器本体的圆筒侧设有第一进料通道，发生器本体平面侧的两端分别设有第二进料通道和烟气出口；发生器本体内设有与其共轴线设置的隔热内衬，隔热内衬沿圆筒的轴向设置且呈圆筒状构造，隔热内衬将发生器本体内部分为位于内衬内部的炉膛和位于内衬外部的散热吸收涵道；散热吸收涵道一端与第一进料通道连通，其另一端与炉膛连通；第二进料通道、烟气出口分别与炉膛两端连通。本装置有效吸收炉膛散热同时降低炉外壁温度；实现超焓稳定强化燃烧、气液燃料主动冷却吸热和氧化剂预热降低炉膛外壁温度；提供温度、烟气成分、流量可调的的高品质烟气。

技术领域

本发明涉及燃烧设备技术领域，尤其涉及一种烟气发生器。

背景技术

随着工业的不断发展，对高温烟气的需求不断增大，烟气发生器是工业生产中高温烟气的主要来源之一，燃料在烟气发生器内着火燃烧，产生的高温烟气可用于加热、做功或者调控化学转化过程等。烟气发生器根据燃烧燃料的类型大致可分为轻油燃烧器、重油燃烧器、煤粉燃烧器、气体燃烧器等几大类。与轻油燃烧器和气体燃烧器相比，由于煤粉、重油或渣油等燃料中杂质和污染物含量较高，使得烟气的清洁度大大降低，增加烟气除尘和洁净处理成本；此外，重油的粘度较高，为了增加其流动性，需要使用辅助加热设备对其进行加热。因此，为了获得清洁的高温烟气，气体燃烧器和轻油燃烧器是较好的选择。石脑油、汽油或纯组分的液体碳氢燃料等是轻油烟气发生器的主要燃料，天然气、煤气或者纯组分的轻烃等气态燃料是气体烟气发生器的主要燃料，这两种烟气发生器产生的高温烟气清洁度较高，着火稳定，温度响应迅速，且烟气量和组成调节范围广，是使用广泛的烟气发生器。

在能源化工领域，对高温烟气有特殊的要求，需要保证烟气的清洁度、组分可控且稳定、高温高焓等，因此这对燃料燃烧过程和烟气发生器的几何结构提出较高要求。此外，烟气发生器的节能、材料温度耐受可靠性等参数是保证获得预期烟气的重要指标。一方面，通过强化和稳定燃烧过程来保证燃料燃尽率，使得燃烧产物稳定，并充分释放化学能和热量；另一方面，通过减少散热损失，维持烟气的高温高焓。烟气的散热过程是炉膛内高温烟气通过对流换热和辐射传热将热量传到炉膛壁面的隔热内衬，热流再从内壁面传导至外壁面，随后再经外壁面与环境气流的换热将热量散失。

现有的烟气发生器，燃烧不充分，能量利用率低，对预热及散热的性能不佳。

发明内容

本发明的目的是克服上述现有技术的不足，提供一种烟气发生器。

本发明是通过以下技术方案来实现的：一种烟气发生器，包括呈筒状结构造型的发生器本体，发生器本体的圆筒侧设有第一进料通道，发生器本体平面侧的两端分别设有第二进料通道和烟气出口；所述发生器本体内设有与其共轴线设置的隔热内衬，所述隔热内衬沿圆筒的轴向设置且呈圆筒状构造，所述隔热内衬将所述发生器本体内部分为位于内衬内部的炉膛和位于内衬外部的散热吸收涵道；所述散热吸收涵道一端与所述第一进料通道连通，其另一端与所述炉膛连通；所述第二进料通道、所述烟气出口分别与所述炉膛两端连通。

两个进料通道，一个用来进燃料，一个进氧化剂或添加剂；隔热内衬可将炉膛内高温烟气通过对流换热和辐射传热方式将能量传递到炉膛外壁面，使其与散热吸收涵道进行换热，将热量散失；散热吸收涵道的设置，可有效吸收炉膛散热同时降低炉外壁温度；散热吸收涵道内热量可重新进入炉膛，实现超晗燃烧，使得燃料充分燃烧，提高能源利用率。

所述隔热内衬其两端分别固定在所述发生器本体两端平面侧的内壁，还包括第一连接管和筒状结构的氧化剂通道，所述氧化剂通道套设在所述第二进料通道外周并固定在所述发生器本体平面侧；所述第一连接管一端与所述散热吸收涵道连通，其另一端与所述氧化剂通道连通，所述氧化剂通道与所述炉膛连通，连通处为氧化剂喷口。第一连接管将氧化剂通道与散热吸收涵道连通，氧化剂或添加剂从第一进料通道进入，氧化剂在散热吸收涵道内具有一定的停留时间，达到充分的热交换，吸收炉膛隔热内衬外壁的热量同时降低外壁温度。吸收热量后的氧化剂从第一连接管进入氧化剂通道内，氧化剂喷口的设置，可保证氧化剂出口流速，达到燃烧功率。