專利名稱：一種火焰穩(wěn)定器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及氣體燃料燃燒器技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種火焰穩(wěn)定器。
背景技術(shù)：
隨著能源供應(yīng)的日趨緊張以及國(guó)內(nèi)節(jié)能減排的巨大壓力，以往放散處理的低品質(zhì)能源的利用開始受到重視。但低品質(zhì)能源的利用在技術(shù)上存在諸多問題，鋼鐵冶金企業(yè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的大量低熱值副產(chǎn)煤氣在利用過 程中所暴露出來(lái)的燃燒穩(wěn)定性差，火焰特性調(diào)節(jié)手段少等問題，影響了低熱值煤氣的廣泛應(yīng)用。目前，國(guó)內(nèi)外燃燒低熱值的常規(guī)燒嘴采用的穩(wěn)定火焰的方式主要是1、使用盾體火焰穩(wěn)定器，但其氣動(dòng)阻力大，要求主燒嘴射流速度高，無(wú)法主動(dòng)調(diào)節(jié)火焰特性，經(jīng)常發(fā)生盾體過燒現(xiàn)象。2、采用值班火焰進(jìn)行穩(wěn)燃，但其降低了燃燒室內(nèi)的燃燒強(qiáng)度，在變工況下穩(wěn)燃效果不穩(wěn)定，不能對(duì)主火焰的燃燒狀態(tài)進(jìn)行調(diào)節(jié)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種火焰穩(wěn)定器，解決目前穩(wěn)定火焰的方式或裝置穩(wěn)燃效果不穩(wěn)定、火焰特性調(diào)節(jié)手段少的問題。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種火焰穩(wěn)定器，包含可調(diào)整角度的燃?xì)馍淞鲊娮旌涂烧{(diào)整角度的空氣射流噴嘴；所述兩個(gè)射流噴嘴與可調(diào)整射流噴嘴角度的噴嘴旋轉(zhuǎn)支架連接。進(jìn)一步地，還包含可調(diào)整角度的可切換射流噴嘴；所述可切換射流噴嘴能噴射空氣或燃?xì)?；所述可切換射流噴嘴與可調(diào)整射流噴嘴角度的噴嘴旋轉(zhuǎn)支架連接。進(jìn)一步地，所述燃?xì)馍淞鲊娮?、空氣射流噴嘴和可切換射流噴嘴三者的出口構(gòu)成的平面與主燒嘴的嘴口平面相距Ocm到10cm。進(jìn)一步地，包含用于加熱進(jìn)入所述燃?xì)馍淞鲊娮?、空氣射流噴嘴和可切換射流噴嘴三者的空氣或燃?xì)獾募訜崞鳎凰鋈細(xì)馍淞鲊娮?、空氣射流噴嘴，每一個(gè)都與一個(gè)所述加熱器連接；所述可切換射流噴嘴同時(shí)與兩個(gè)加熱器連接。進(jìn)一步地，所述燃?xì)馍淞鲊娮?、空氣射流噴嘴和可切換射流噴嘴三者位于以主燒嘴軸中心為圓心、并位于主燒嘴外的圓上；所述三個(gè)射流噴嘴所處位置構(gòu)成的圓的半徑在主燒嘴中心與主燒嘴最大邊緣二者距離的I. 5倍以內(nèi)。進(jìn)一步地，所述燃?xì)馍淞鲊娮斓膫€(gè)數(shù)、空氣射流噴嘴的個(gè)數(shù)和可切換射流噴嘴三者的個(gè)數(shù)都為一個(gè)。進(jìn)一步地，所述三個(gè)射流噴嘴分別位于正三角的三個(gè)頂點(diǎn)。進(jìn)一步地，所述每個(gè)射流噴嘴的射流的軸向速度大于主燒嘴射流的軸向速度；所述每個(gè)射流噴嘴的射流的切向速度與大于主燒嘴射流的切向速度；所述每個(gè)射流噴嘴的射流的徑向速度大于主燒嘴射流的徑向速度；所述射流噴嘴的射流軸向速度方向與主燒嘴射流的軸向速度方向相同。
本發(fā)明提供的火焰穩(wěn)定器，能夠較大的提高低熱值煤氣的燃燒穩(wěn)定性，改善低熱值煤氣的燃燒火焰特性，使低熱值煤氣能夠滿足更多燃燒設(shè)備的熱エ特性要求，提高低熱值煤氣的使用范圍，提高低熱值煤氣的使用效率。


圖I為本發(fā)明實(shí)施例提供的火焰穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)主視圖；圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的火焰穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)左視圖；圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的火焰穩(wěn)定器的結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施例方式參見圖I至圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供的火焰穩(wěn)定器，用于安裝在加熱爐上的普通高轉(zhuǎn)混合煤氣燃燒器。該火焰穩(wěn)定器主要由四個(gè)加熱器I、一個(gè)燃?xì)馍淞鲊娮?、一個(gè)空氣射流噴嘴3、ー個(gè)可切換射流噴嘴4和三個(gè)可調(diào)整射流噴嘴角度的噴嘴旋轉(zhuǎn)支架組成。加熱器I布置在加熱爐爐墻外，用于加熱進(jìn)入射流噴嘴之前的空氣或燃?xì)?。所述燃?xì)馍淞鲊娮?、空氣射流噴嘴3，每ー個(gè)都與一個(gè)加熱器I連接；所述可切換射流噴嘴4同時(shí)與兩個(gè)加熱器I連接，分別用來(lái)加熱進(jìn)入可切換射流噴嘴4之前的空氣和燃?xì)?。燃?xì)馍淞鲊娮?、空氣射流噴嘴3、可切換射流噴嘴4三者的角度都可以調(diào)整，同時(shí)可切換射流噴嘴4能根據(jù)主火焰的狀況噴射空氣或燃?xì)?。三個(gè)射流噴嘴布置在普通高轉(zhuǎn)混合煤氣燃燒器出口外側(cè)的加熱爐爐墻上。同時(shí)三個(gè)射流噴嘴位于以燃燒器的主燒嘴軸中心為圓心的圓上，且該圓的半徑為混合煤氣燃燒器半徑的I. 2倍，同時(shí)三個(gè)射流噴嘴所處的位置構(gòu)成正三角形。每個(gè)射流噴嘴的射流的軸向速度大于主燒嘴射流的軸向速度；所述每個(gè)射流噴嘴的射流的切向速度與大于主燒嘴射流的切向速度；所述每個(gè)射流噴嘴的射流的徑向速度大于主燒嘴射流的徑向速度；所述射流噴嘴的射流軸向速度方向與主燒嘴射流的軸向速度方向相同。三個(gè)射流噴嘴出口處于同一平面，該平面與混合煤氣燃燒器出口平面平行，且該平面比混合煤氣燃燒器出口平面向加熱爐爐內(nèi)突出5cm。三個(gè)射流噴嘴通過噴嘴旋轉(zhuǎn)支架固定在爐墻上，而噴嘴旋轉(zhuǎn)支架埋于爐墻內(nèi)，可控制射流噴嘴沿虛擬圓環(huán)的半徑方向旋轉(zhuǎn)，保證三個(gè)射流噴嘴的射流在主火焰區(qū)交匯。以下是本火焰穩(wěn)定器的工作原理由火焰穩(wěn)定器射流噴嘴噴出的三股煤氣和空氣射流在主火焰區(qū)根部交匯并著火，產(chǎn)生局部高溫區(qū)以點(diǎn)燃主燒嘴噴出的燃料、空氣混合物，起到穩(wěn)定火焰燃燒的目的。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)工作人員通過火焰觀察孔或其它エ業(yè)監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)主火焰根部離主燒嘴較遠(yuǎn)，有脫火的可能吋，且主燒嘴的流速調(diào)節(jié)能力不足時(shí)，通過人工控制或通過現(xiàn)場(chǎng)控制系統(tǒng)(計(jì)算機(jī)-PLC-伺服機(jī)構(gòu))來(lái)控制旋轉(zhuǎn)支架的角度，從而調(diào)節(jié)火焰穩(wěn)定器射流噴嘴的角度，使3股射流交匯點(diǎn)向主燒嘴方向移動(dòng)，從而帶動(dòng)主火焰著火點(diǎn)向主燒嘴方向移動(dòng)。當(dāng)發(fā)現(xiàn)射流交匯點(diǎn)向主燒嘴方向移動(dòng)后，主火焰著火點(diǎn)向主燒嘴方向移動(dòng)不明顯 吋，對(duì)火焰穩(wěn)定器的燃料和空氣進(jìn)行加熱，逐步提高空氣和燃料的溫度(本實(shí)施例中，空氣和燃料的加熱溫度范圍為，環(huán)境溫度至400°C，先提高空氣溫度，再提高燃料溫度，其它設(shè)備加熱溫度范圍可根據(jù)加熱器能力和熱エ設(shè)備能力而定)，通過提高二者的溫度，從而加大位于著火點(diǎn)的燃料和空氣的反應(yīng)速度，提高燃燒過程的穩(wěn)定性，避免火焰由于脫火造成的熄火現(xiàn)象。當(dāng)主火焰根部由于燃料濃度過低導(dǎo)致著火不穩(wěn)定時(shí)，調(diào)節(jié)火焰穩(wěn)定器的可切換射流噴嘴使其噴射燃料流，從而間接調(diào)節(jié)位于著火點(diǎn)的燃料和空氣的配比，改善火焰根部的著火特性；反之，則調(diào)節(jié)火焰穩(wěn)定器的可切換射流噴嘴使其噴射空氣流。當(dāng)主火焰高溫區(qū)溫度過高，火焰較短時(shí)，調(diào)節(jié)火焰穩(wěn)定器的可切換射流噴嘴使其噴射空氣流，通過調(diào)節(jié)火焰根部的燃料和空氣配比，降低火焰高溫區(qū)的最高溫度，擴(kuò)大火焰高溫區(qū)的范圍。本發(fā)明有三點(diǎn)創(chuàng)新的技術(shù)改進(jìn)及有益效果I、通過獨(dú)立于主燒嘴的三股溫度可調(diào)的剛性射流在主火焰根部產(chǎn)生局部高溫區(qū)來(lái)穩(wěn)定主火焰的燃燒，射流與主燒嘴射流同向，不會(huì)產(chǎn)生低速回流區(qū)，氣動(dòng)阻力小；2、能夠根據(jù)穩(wěn)燃需要對(duì)穩(wěn)燃射流噴嘴的來(lái)流燃料、空氣進(jìn)行加熱，改善穩(wěn)燃效果；3、設(shè)置有可切換燃?xì)饪諝馍淞鲊娮?，能夠根?jù)火焰根部穩(wěn)燃點(diǎn)的空氣和燃?xì)鉂舛缺鹊那闆r，調(diào)節(jié)空氣和燃料的配比，改善穩(wěn)燃點(diǎn)的著火性能，調(diào)節(jié)主火焰的燃燒特性。 最后所應(yīng)說(shuō)明的是，以上具體實(shí)施方式
僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種火焰穩(wěn)定器，其特征在于，包含可調(diào)整角度的燃?xì)馍淞鲊娮旌涂烧{(diào)整角度的空氣射流噴嘴；所述兩個(gè)射流噴嘴與可調(diào)整射流噴嘴角度的噴嘴旋轉(zhuǎn)支架連接。
2.如權(quán)利要求I所述的火焰穩(wěn)定器，其特征在于，還包含可調(diào)整角度的可切換射流噴嘴；所述可切換射流噴嘴能噴射空氣或燃?xì)猓凰隹汕袚Q射流噴嘴與可調(diào)整射流噴嘴角度的噴嘴旋轉(zhuǎn)支架連接。
3.如權(quán)利要求2所述的火焰穩(wěn)定器，其特征在于，所述燃?xì)馍淞鲊娮?、空氣射流噴嘴和可切換射流噴嘴三者的出口構(gòu)成的平面與主燒嘴的嘴口平面相距Ocm到10cm。
4.如權(quán)利要求2至3任一項(xiàng)所述的火焰穩(wěn)定器，其特征在于，包含用于加熱進(jìn)入所述燃?xì)馍淞鲊娮?、空氣射流噴嘴和可切換射流噴嘴三者的空氣或燃?xì)獾募訜崞?；所述燃?xì)馍淞鲊娮?、空氣射流噴嘴，每一個(gè)都與一個(gè)所述加熱器連接；所述可切換射流噴嘴同時(shí)分別與兩個(gè)加熱器連接。
5.如權(quán)利要求2至3任一項(xiàng)所述的火焰穩(wěn)定器，其特征在于，所述燃?xì)馍淞鲊娮?、空氣射流噴嘴和可切換射流噴嘴三者位于以主燒嘴軸中心為圓心、并位于主燒嘴外的圓上；所述三個(gè)射流噴嘴所處位置構(gòu)成的圓的半徑在主燒嘴中心與主燒嘴最大邊緣二者距離的I. 5倍以內(nèi)。
6.如權(quán)利要求2至3所述的火焰穩(wěn)定器，其特征在于，所述燃?xì)馍淞鲊娮斓膫€(gè)數(shù)、空氣射流噴嘴的個(gè)數(shù)和可切換射流噴嘴三者的個(gè)數(shù)都為一個(gè)。
7.如權(quán)利要求6所述的火焰穩(wěn)定器，其特征在于，所述三個(gè)射流噴嘴分別位于正三角的三個(gè)頂點(diǎn)。
8.如權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的火焰穩(wěn)定器，其特征在于，所述每個(gè)射流噴嘴的射流的軸向速度大于主燒嘴射流的軸向速度；所述每個(gè)射流噴嘴的射流的切向速度與大于主燒嘴射流的切向速度；所述每個(gè)射流噴嘴的射流的徑向速度大于主燒嘴射流的徑向速度；所述射流噴嘴的射流軸向速度方向與主燒嘴射流的軸向速度方向相同。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種火焰穩(wěn)定器，包含可調(diào)整角度的燃?xì)馍淞鲊娮旌涂烧{(diào)整角度的空氣射流噴嘴；所述兩個(gè)射流噴嘴與可調(diào)整射流噴嘴角度的噴嘴旋轉(zhuǎn)支架連接。本發(fā)明能夠較大的提高低熱值煤氣的燃燒穩(wěn)定性，改善低熱值煤氣的燃燒火焰特性，使低熱值煤氣能夠滿足更多燃燒設(shè)備的熱工特性要求。
文檔編號(hào)F23D14/26GK102635859SQ20121009632
公開日2012年8月15日 申請(qǐng)日期2012年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月1日
發(fā)明者張延平, 楊小龍, 馬澤軍 申請(qǐng)人:首鋼總公司