曹琴 (中国山东省烟台市经济技术开发区衡山路9号, Shandong 6, 264006, CN)
LI, Benwei (No.9, Hengshan Rd. Economic & Technological Development Zon, Yantai Shandong 6, 264006, CN)
李本伟 (中国山东省烟台市经济技术开发区衡山路9号, Shandong 6, 264006, CN)
REN, Zhipeng (No.9, Hengshan Rd. Economic & Technological Development Zon, Yantai Shandong 6, 264006, CN)
烟台龙源电力技术股份有限公司 (中国山东省烟台市经济技术开发区衡山路9号, Shandong 6, 264006, CN)
CAO, Qin (No.9, Hengshan Rd. Economic & Technological Development Zon, Yantai Shandong 6, 264006, CN)
曹琴 (中国山东省烟台市经济技术开发区衡山路9号, Shandong 6, 264006, CN)
LI, Benwei (No.9, Hengshan Rd. Economic & Technological Development Zon, Yantai Shandong 6, 264006, CN)
李本伟 (中国山东省烟台市经济技术开发区衡山路9号, Shandong 6, 264006, CN)
| 1. 一种气化油燃烧器， 包括第一级气化火焰发生器， 其特征在 于， 第一级气化火焰发生器包括气化器（3)、 配风筒 （4)、 气化器进 油管 （ 5 ), 雾化喷咀（ 8 )和点火枪（ 7 )， 其中， 气化器（ 3 )设置在 配风筒（4)的内部， 气化器进油管（5)与气化器（3)连接用于向气 化器（3)输送燃油； 雾化喷咀（8)装在配风筒（4) 中并通过油管与 气化器（ 3 )连接， 并且雾化喷咀（ 8 )用于雾化和喷出来自气化器（ 3 ) 的液态燃油以及用于喷出来自气化器 （3) 的气化燃油； 点火枪（7) 插入配风筒 （4) 中， 用于点燃雾化喷咀（8) 喷出的燃油。 2. 如权利要求 1 所述的气化油燃烧器， 其特征在于， 相对于配 风筒（4) 内配风的方向而言， 雾化喷咀（8)设置在气化器（3)的上 游， 点火枪（7) 的出口位于雾化喷咀（8) 的下游附近。 3. 如权利要求 1 所述的气化油燃烧器， 其特征在于， 所述气化 油燃烧器还包括第二级气化火焰发生器， 该第二级气化火焰发生器的 燃油在第一级气化火焰发生器的燃油燃烧所产生热量和火焰的作用下 被气化和点燃。 4. 如权利要求 3 所述的气化油燃烧器， 其特征在于， 第二级气 化火焰发生器包括气化油枪（6)和气化油枪进油管 （ 1 )。 5. 如权利要求 4 所述的气化油燃烧器， 其特征在于， 第二级气 化火焰发生器还包括导火筒 （2)， 配风筒 （4)安装在该导火筒 （2) 中。 6. 如权利要求 5 所述的气化油燃烧器， 其特征在于， 气化油枪 (6)从配风筒（4)的入口中心穿过雾化喷咀（8)伸入导火筒（2)中。 7. 如权利要求 5 所述的气化油燃烧器， 其特征在于， 气化油枪 (6)包括油枪头， 该油枪头靠近导火筒（2)的出口， 气化油枪进油管 ( 1)在气化油枪（6) 与油枪头相反的端部与气化油枪（6)连接。 8. 如权利要求 1至 7 中任一项所述的气化油燃烧器， 其特征在 于， 气化器（3)由内套管和外套管组成，外套管套装在内套管的外部， 在内套管和外套管之间烧结金属粉末。 9. 如权利要求 4至 7 中任一项所述的气化油燃烧器， 其特征在 于， 气化油枪（6)包括油枪头和枪杆， 枪杆的一端与油枪头连接， 另 一端与金属软管（ 608)连接， 所述枪杆的另一端还与加长套管（ 606) 连接， 金属软管 （ 608) 穿过加长套管 （ 606)。 10. 如权利要求 9所述的气化油燃烧器， 其特征在于， 气化油枪 ( 6 )还包括转动套管（ 607 ), 金属软管（ 18 )穿过加长套管（ 606 )和 转动套管（ 607 )， 转动套管（ 607 )与加长套管（ 606 )通过铰链 ( 609 ) 连接， 使得转动套管 （ 607) 能够绕铰链轴转动成与加长套管 （ 606) 成直角。 11. 如权利要求 9所述的气化油燃烧器， 其特征在于， 气化油枪 (6) 的枪杆包括内管 （611)和外管 （612)， 外管 （612) 套装在内管 (611) 的外部， 内管 （611)和外管 （612)之间用支撑件支撑。 12. 如权利要求 11所述的气化油燃烧器， 其特征在于， 所述支撑 件是钢丝， 并且采用四根钢丝， 这四根钢丝沿枪杆的中心轴线方向在 内管外圆周、外管内圆周上均匀地布置在内、外管之间的环形空间中， 内管 （611)和外管 （612) 与钢丝连成一体。 13. 如权利要求 11所述的气化油燃烧器，其特征在于，内管（611) 在内部用十字筋板（613) 支撑。 14. 如权利要求 9所述的气化油燃烧器， 其特征在于， 油枪头安 装有 4个喷咀（ 611 )， 所述 4个喷咀（ 611 )设计为 4个小孔径喷咀集 成的形式。 15. 一种内燃式燃烧器， 其特征在于， 在该内燃式燃烧器中作为 点火源安装有如权利要求 1至 14之一所述的气化油燃烧器。 |
本发明涉及一种气化油燃烧器和包括该气化油 燃烧器的内燃式燃 烧器。 背景技术
对于电力行业各火力发电厂各种形式锅炉的冷 炉点火启动和稳 燃， 传统采用雾化燃油的方式进行点火。
普通的机械雾化燃油方式在冷炉点火启动时， 由于出力较大时， 其喷咀孔径 > 5mm，此时其雾化粒度比较大，而且油雾成马蹄 形分布， 也就是油雾都集中在 80。左右的雾锥的锥边附近， 雾雉的中心部位油 雾很少， 此时雾锥边缘周界温度又很低， 所以燃烧很不充分， 必然会 冒黑烟， 即浪费能源又污染环境。
中国专利 CN200810006972.6公开一种新型火焰发生器， 它包括： 由后端机罩、 中部风箱和前部配风筒构成的外壳及外壳内的 点火枪、 进油管和气化器， 其中， 气化器是由中心预热棒和内外套管之间填充 金属粉末进行烧结而成， 气化器内粉末冶金形成的毛细孔构成柴油流 经通路； 气化器固定在配风筒内， 气化器远端的配风筒内有较长预燃 室，点火枪端部在点火时位于预燃室内； 配风筒侧面设有助燃风进口， 气化器与配风筒之间为助燃风通道； 进油管包括在配风器远端靠近其 喷口处内设的预热环， 燃油先经过预热环再进入气化器， 由气化器远 端喷出。
中国专利 CN200810084165.6公开一种两级火焰发生器， 它包括： 外壳、 外壳内的由点火枪、 进油管和气化器组成的一级火焰发生器、 轴向同心套装在第一级火焰发生器的中心通风 筒内的第二级火焰发生 器； 第一级火焰发生器的气化器固定在配风筒内， 气化器远端的配风 筒内有较长预燃室； 所述一级火焰发生器的气化器轴向中心处， 有一 用于放置第二级火焰发生器、 同时又是部分助燃风的进风通道的圆孔 的导向筒； 第二级火焰发生器在第一级火焰发生器点燃时 位于所述导 向筒内， 点燃后伸出到外壳的煤粉燃烧器喷口处。 发明内容
本发明的目的是， 提供一种气化油燃烧器和包括该气化油燃烧器 的内燃式燃烧器， 借以实现燃油的气化燃烧， 达到提高的燃油燃烧效 率， 既节省能源又保护环境。
按本发明的气化油燃烧器， 包括第一级气化火焰发生器， 其中， 第一级气化火焰发生器包括气化器、 配风筒、 气化器进油管、 雾化喷 咀和点火枪， 其中， 气化器设置在配风筒的内部， 气化器进油管与气 化器连接用于向气化器输送燃油； 雾化喷咀装在配风筒中并通过油管 与气化器连接， 并且雾化喷咀用于雾化和喷出来自气化器的液 态燃油 以及用于喷出来自气化器的气化燃油； 点火枪插入配风筒中， 用于点 燃雾化喷咀喷出的燃油。 在初始的工作状态， 经由气化器进油管输入 气化器并进而从气化器输出到雾化喷咀的燃油 由雾化喷咀雾化并喷 出， 喷出的雾化燃油被点火枪点燃形成第一级油火 焰； 第一级油火焰 着火产生的高温火焰将流经气化器内的燃油气 化， 从气化器经由雾化 喷咀喷出的气化燃油被第一级油火焰点燃， 从而接着实现燃油的气化 燃烧。
优选地， 相对于配风筒内配风的方向而言， 雾化喷咀设置在气化 器的上游， 点火枪的出口位于雾化喷咀的下游附近。
优选地， 所述气化油燃烧器还包括第二级气化火焰发生 器， 该第 二级气化火焰发生器的燃油在第一级气化火焰 发生器的燃油燃烧所产 生热量和火焰的作用下被气化和点燃。
优选地，第二级气化火焰发生器包括气化油枪 和气化油枪进油管。 第二级气化火焰发生器还可以包括导火筒， 配风筒安装在导火筒中。
优选地， 气化油枪从配风筒的入口中心穿过雾化喷咀伸 入导火筒 中。 气化油枪的油枪头靠近导火筒的出口， 气化油枪进油管在气化油 枪与油枪头相反的端部与气化油枪连接。 优选地， 气化器由内套管和外套管组成， 外套管套装在内套管的 外部， 在内套管和外套管之间烧结金属粉末， 从而气化器具有很高的 气化效率， 而且阻燃防爆， 安全可靠。
优选地， 气化油枪包括油枪头和枪杆， 枪杆包括内管和外管， 外 管套装在内管的外部， 内管和外管之间用支撑件比如钢丝支撑 （优选 采用 4根钢丝， 沿枪杆的中心轴线方向在内管外圆周、 外管内圆周上 均匀地布置在内、 外管之间的环形空间中）。 在此， 内管和外管与支撑 件还可以连成一体， 以进一步提高枪杆的结构强度。
优选地， 枪杆的一端与油枪头连接， 另一端与金属软管连接， 必 要时另一端还与加长套管连接，在这种情况下 金属软管穿过加长套管。 必要时， 气化油枪还可以包括转动套管， 转动套管与加长套管设计成 铰接连接形式（通过铰链实现），在这种情况 下金属软管穿过加长套管 和转动套管。
优选地，内管在内部用筋板支撑（特别是设计 为十字筋板的形式）。 优选地， 油枪头安装有 4个喷咀（特别是设计为 4个小孔径喷咀 集成的形式）。
按本发明的内燃式燃烧器， 其中， 在该内燃式燃烧器中作为点火 源安装有上述的气化油燃烧器。
在本发明的气化油燃烧器中， 不仅第一级高温油火焰使第二级油 枪气化， 而且在导火筒内形成的高温烟气又可显著提高 气化油枪的燃 烧时的周界温度， 所以能消除冷炉点火冒烟现象， 而且， 气化油枪喷 p且设计为 4个小孔径喷咀集成式结构， 消除了油雾马蹄形分布缺陷。 第一级油火焰若为小出力的柴油火焰， 则第二级油枪为大出力的重、 渣油火焰， 这种燃烧方式， 其燃烧效率得以显著提高。
在本发明的气化油燃烧器中， 由于第一级油火焰是第二级气化油 枪的值班火焰， 也就是说， 第二级油枪的火焰是依赖于第一级油火焰 点燃的， 这能确保第二级油枪的安全运行。 因此， 可见光火检探头只 要能可靠检测第一级油火焰即可保证整个设备 的安全性。 此外， 由于 第一级油火焰完全置于导火筒之内， 因此完全可以做到火检与被检测 的油火焰——对应， 不会发生偷看或误判。
此外， 在本发明的气化油燃烧器中， 用于点燃第一级油火焰的点 火枪发火端的周界温度很低， 因此可以无须为点火枪设置气动进退机 构。 气化油枪灭火后， 由于第一级油火焰灭火后其助燃风仍然部分在 通着， 对气化油枪具有很好的防护作用， 因此也可以无须为气化油枪 设置气动进退机构， 因此， 气化油燃烧器的整体结构非常简单紧凑， 成本很低。
本发明的气化油燃烧器主要用于电力行业各火 力发电厂各种形式 锅炉的点火启动和稳燃， 所产生的积极效果为：
( 1 )冷炉点火启动时不冒黑烟， 火焰刚度大， 温度高， 白亮， 燃 烧效率很高；
( 2 )相邻油火焰的可见光火检不会偷看或误判， 安全运行的可靠 性 4艮高。 附图说明
下面借助附图结合本发明的优选实施例对本发 明的特征和优点进 行详细的描述。 其中：
图 1示出按本发明的一个实施例的气化油燃烧器 向剖视图； 图 2示出按本发明的一个实施例的气化油枪的纵 剖面图， 该气 化油枪可用作气化油燃烧器的第二级气化油枪 ；
图 3示出按本发明的气化油枪的套管转轴局部的 大剖面图； 图 4示出按本发明的气化油枪的沿图 2中线 M-M截取的枪杆截 面图；
图 5示出按本发明的气化油枪的油枪头的右视图 以及
图 6示出按本发明的气化油枪的油枪头局部的放 剖面图。 具体实施方式
在图 1中以纵向剖视图示出按本发明一个实施例的 化油燃烧器 结构。 如图 1所示， 气化油燃烧器包括第一级气化火焰发生器， 第一 级气化火焰发生器包括气化器 3、 配风筒 4、 气化器进油管 5、 雾化喷 咀 8、 连接气化器 3与雾化喷咀 8的油管、 和点火枪 7。 第一级气化火 焰发生器当然也可以只由这些部件组成。 气化油燃烧器还可以包括气 化油枪 6和气化油枪进油管 1， 它们构成第二级气化火焰发生器。
气化器 3设置在配风筒 4的内部， 优选与配风筒 4连接为一体。 气化器进油管 5与气化器 3连接用于向气化器 3输送燃油。 雾化喷咀 8装在配风筒 4中并通过油管与气化器 3连接， 并且雾化喷咀 8优选 设置在气化器 3的上游。 雾化喷咀 8 (起初）将来自气化器 3的燃油 雾化和喷出， 或者 （在第一级油火焰着火一定时间之后）将来自 气化 器 3的油气喷出。 点火枪 7插入配风筒 4中， 优选点火枪 7的出口在 气化油燃烧器的轴向方向上位于雾化喷咀 8的下游附近（在此， 上、 下游是相对于气化油燃烧器中燃油总体输送方 向或者说相对于配风筒 内配风的方向而言的， 在图 1中为从左向右的方向）。 气化油枪 6， 作 为气化油燃烧器的第二级气化油枪， 从配风筒 4的入口中心穿过雾化 喷咀 8伸入导火筒 2中， 气化油枪 6的油枪头靠近导火筒 2的出口。 气化油枪进油管 1在气化油枪 6的与油枪头相反的端部与气化油枪 6 连接。 气化油枪进油管 1为气化油枪 6输送燃油。 优选地， 气化油枪 6与配风筒 4同轴地布置。
该气化油燃烧器既可以安装在内燃式燃烧器中 ， 作为燃烧器的点 火源点燃一次风中的煤粉。 该气化油燃烧器也可以安装在二次风道中 代替传统的大油枪， 直接在炉膛点燃燃油，从而起到烘炉点火的作 用。 在后一情况下， 第二级气化火焰发生器需要安装有导火筒 2, 避免气 化油燃烧器的燃烧火焰消耗二次风道中二次风 的氧， 同时也对二次风 道起保护作用。 针对后一情况， 按照本发明的一个实施例， 第二级气 化火焰发生器还包括导火筒 2。 配风筒 4安装在导火筒 2中。 优选地， 配风筒 4与导火筒 2同轴地布置。
在优选的实施例中， 气化器 3由不锈钢内套管和外套管组成， 外 套管套装在内套管的外部， 在内套管和外套管之间烧结金属粉末（未 示出）， 从而气化器具有很高的气化效率， 而且阻燃防爆， 安全可靠。 在本发明中， 气化器进油管 5、 气化器 3、 雾化喷咀 8、 连接气化 器 3与雾化喷咀 8的油管的总体可看作为第一级气化油枪。
图 2-6示出本发明的气化油枪， 该气化油枪既可以作为本发明气 化油燃烧器的第二级气化油枪 6使用 （燃油通过第一级气化火焰发生 器的燃油燃烧所产生的热量被气化和点燃）， 也可以单独地使用（燃油 通过其他方式所产生的热量被气化和点燃）。 图 2示出按本发明的一个 实施例的气化油枪的纵向剖视图； 图 3示出按本发明的气化油枪的套 管转轴局部的放大剖视图； 图 4示出按本发明的气化油枪的沿图 2中 线 M-M截取的枪杆截面图； 图 5示出按本发明的气化油枪的油枪头 的右视图； 以及， 图 6示出按本发明的气化油枪的油枪头局部的放 剖视图。
如图 2所示， 气化油枪 6包括油枪头和枪杆， 其中， 枪杆的一端 与油枪头连接， 另一端与加长套管 606连接。 必要时， 气化油枪 6还 可以包括转动套管 607 (如图 3所示）。 加长套管 606和转动套管 607 主要用作气化油枪 6在非火焰区的导向及支撑件。 鉴于气化油枪 6实 际长度比较长， 更换时可能会受到炉前有效空间的限制， 优选将转动 套管 607与加长套管 606设计成铰接 (通过铰链 609 )形式（见图 3 )。 遇到炉前空间狭窄时， 可将转动套管 607 向下旋转 90°， 以使转动套 管 607与加长套管 606成直角即可容易更换。 金属软管 608在加长套 管 606和转动套管 607中穿过、 与枪杆的另一端连接， 为气化油枪 6 供给燃油。 当然， 也可以没有加长套管 606和转动套管 607。
由于此气化油燃烧器工作时要处于内燃式燃烧 器或二次风道中， 而且气化油枪又是被高温火焰包裹， 所以枪杆需要有足够刚度。 如图 4所示， 枪杆采用内、 外管套装结构， 内管 611和外管 612之间用钢 丝 610支撑 （优选采用 4根钢丝， 沿枪杆的中心轴线方向在内管外圆 周、 外管内圆周上均匀地布置在内外管之间的环形 空间中。 特别是， 内外管通过钢丝彼此连成一体）。内管 611在内部可以用筋板 613支撑 (优选为十字筋板的形式）。 内管 611与外管 612之间的环形空间流通 燃油， 这样燃油的受热面最大， 而且距离热源也最近， 能获取最大的 气化效率。
如图 5、 6所示， 气化油枪 6的枪杆一端安装油枪头， 油枪头中安 装有球形密封座 603， 以实现枪杆与油枪头之间密封的要求。 油枪头 安装有 4个喷咀 601， 其出力及雾化角均可根据实际需要进行调节。 优选地， 采用 4个小孔径喷咀集成形式， 不仅可以消除单个大孔径喷 咀油雾马蹄形分布缺点， 而且最初雾化燃烧时的油雾粒度也可减小。 这四个喷咀 601均勾布置在油枪头的端面上， 在该端面上制有喷咀座 604， 喷咀 601通过密封垫 602密封地安装在喷咀座 604中。
按本发明该实施例的气化油燃烧器的工作过程 如下所述， 燃油如 0号柴油经气化器进油管 5输入气化器 3中， 在初始的工作状态， 从 气化器 3输出到雾化喷咀 8的液态燃油经由雾化喷咀 8雾化和喷出， 喷出的雾化燃油该被点火枪 7发出的电火花点燃，形成第一级油火焰。 助燃风经配风筒 4的入口输入配风筒 4中， 促使第一级油火焰的稳定 燃烧。 第一级油火焰着火一定时间， 如 10秒钟后， 其高温火焰迅速将 流经气化器 3内的柴油气化， 此时开始从气化器 3经由雾化喷咀 8喷 射出热油气， 从此第一级油火焰由初始时的油雾燃烧变为油 气燃烧。 气化油枪 6穿过配风筒 4， 因此第一级油火焰在导火筒 2内传输过程 中也会加热流经气化油枪 6的燃油， 使其部分或全部气化， 因此也就 实现气化油枪 6的气化燃烧。 众所周知， 柴油的燃烧效率与其雾化粒 度的平方成反比， 雾化粒度越小， 燃烧效率越高。 燃油雾化粒度为 0.13mm, 而气化粒度为 axlO— 5 mm， 显然气化燃烧效率无疑会比雾化 燃烧效率高很多。
气化油枪 6的工作过程如下所述： 燃油从金属软管 608输送到枪 杆的内、 外管之间的环形空间中， 由于枪杆处于高温火焰中， 在内外 管夹层中流过的燃油就会被部分或全部气化， 再由喷咀 601喷出， 从 而实现了气化油枪的气化燃烧。
Next Patent: PROJECTION OBJECTIVE LENS SYSTEM AND MICROLITHOGRAPHY SYSTEM USING THE SAME