[发明专利]带整体式电点火装置和火焰监控装置的燃烧器

说明书

本发明涉及一种带整体式电点火装置和火焰监控装置的燃烧器。此燃烧器用于在一个处于压力状态的反应器中，通过部分氧化气态的碳氢化合物，产生含CO和H₂的气体。

本发明的其它使用领域，是用作反应器中的点火和控制燃烧器（stuetzbrenner），以便通过与氧进行部分氧化后，气化粉状和/或液态的燃料。

所产生的含CO和H₂的气体，用于合成气体、氢化（Hydrierwasserstoff）、城市煤气、冶金还原气体，以及用于其它类似的目的。

在DD-WP 241457中介绍了一种此类燃烧器。用于在一个处于压力状态的反应器中部分氧化气态的碳氢化合物，以生成含CO和H₂的气体，其中，在一个可燃气通道中设置点火管，它与可燃气通道的金属壁是绝缘的，它还与高压电点火装置的高压端相连，并在它朝向反应室、处于可燃气通道内的那一端。装有一个指向可燃气通道金属壁的电极，电极与金属壁之间留有火花间隙。上述点火管还经由一个单向阀与氧气源连接，在火花间隙周围设有氧气出口。

燃烧器的可燃气通道由一个圆柱段构成，在反应室方向与之相连的，有一个收敛器和一个直径减小了的圆柱形可燃气排出口。用金属 壁隔开的可燃气通道被一个环形氧气通道包围。点火管偏心地装在可燃气通道中。使它在反应室一侧带电极的那一端，处于沿流动方向看在可燃气排出口的前面。

沿流动方向看，点火管上的一部分出口孔在电极的前面，并对着上述金属壁。点火管在反应室一侧的端头上同样设有出口孔，所以一部分氧气沿轴向从点火管流出。

这种装在可燃气通道内的点火装置，其缺点是不能在这一位置点燃本来所要求的燃烧器火焰，而是首先只能点燃一个辅助的点火火焰，然后再用它去点燃主火焰。为了产生辅助火焰需要将氧气输入可燃气通道中。因而不能排除爆燃以及有可能使材料局部过热，直至产生磨损。

此外，点燃这种附加的必要的辅助火焰，增加了燃烧器起动时的干扰源，并因此限制了它的工作性能。

这一方案另一个缺点是，为了点燃火焰需要附加的氧气接头。尽管只在点火过程才需要它，但仍然要保证附加的压力侧向外的密封可靠性以及必须加以监测，这样就必然增加机械和安全方面的开支。

此外，DD-WP    241457中介绍的方案，通过装在可燃气通道中的点火装置。只能起动无压力型反庆器，这就限制了它的应用范围。

本发明的目的是改进带整体式电点火装置和火焰监控装置的燃烧器，使它在部分气态碳氢化合物的工作范围内工作性能更好，应用范围更宽，同时它的点火装置结构很简单，加工也很方便。

为了达到本发明的上述目的，本发明提供了一种带整体式电点 火装置和火焰监控装置的燃烧器，用于在反应器中将气体燃料部分氧化为含CO及H₂的气体，其中，高压电点火装置与金属壁构成一个单元，它由一个圆柱形可燃气通道、收敛器、环形可燃气喷嘴以及围绕可燃气通道的圆柱段、收敛器和环形可燃气喷嘴的环形氧气通道构成，它们用通水的通道隔开或包围，按照本发明，所述的可燃气通道、收敛器、环形喷嘴和扩压器构成一个单元，扩压器的末端通过一个曲率半径转入氧气通道的环形间隙中，在燃烧器通道中连接的高压点火电缆在反应室一侧转入一个金属电极，它安装在扩压器的末端，高压点火电缆经两个分开的压力密封装置进入燃烧器，形成了一个密封腔。

按本发明，金属电极的结构选为，使它一方面可以直接点燃可燃气与氧气通道，另一方面使金属电极用后流来的可燃气次冷却，使它免遭反应室辐射热的伤害。

此外，本发明使高压点火电缆经两个分开的压力密封装置进入燃烧器。由此而形成的气密腔，用来作为防止可燃气外泄的安全区，在压力略有升高时，将泄漏的可燃气导入燃烧器安全开关。通过火花塞实现各压力腔的密封，同时通过火花塞的金属导线传递高压。

由本发明燃烧器结构设计所得到的功率调节范围为1∶15。因此，换用热值不同的可燃气不必改变其结构。

图1表示了按本发明的燃烧器实施例。

燃烧器由中央圆柱形可燃气通道1、环形氧气腔2和通水的间壁3组成。