一种联合燃烧器的制作方法

[0001]
本实用新型属于化工装置废气处理技术领域，更具体地，涉及一种联合燃烧器。


背景技术：

[0002]
在石油化工、煤化工及等化工装置，在生产过程中产生大量有害可燃废气，气体用开放式火炬装置或者封闭式地面火炬装置对废气进行燃烧处理后排放到大气之中；由于目前开放式火炬、封闭式地面火炬的燃烧器在燃烧过程中，燃烧不完全，在燃烧的过程中大量帽黑烟，产生大量的二氧化碳等其他有害气体，对环境造成严重污染；燃烧火焰长，火焰刚性差，造成燃烧塔内部烧坏，火焰冒顶，蒸汽消耗量，燃烧器处理量小等，导致占地面积大、投资成本高、运行成本高等诸多问题。
[0003]
因此，期待一种新型燃烧器，能够有效解决上述问题。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型的目的是提供一种联合燃烧器，能够具有燃烧火焰短、刚性好，投资成本低的特点。
[0005]
为了实现上述目的，本实用新型提供一种联合燃烧器，包括：
[0006]
混合筒体，所述混合筒体的底部设有空气入口；
[0007]
外部排放废气燃气系统，所述外部排放废气燃气系统用于向所述混合筒体的外部提供排放废气燃气；
[0008]
外部蒸汽系统，所述外部蒸汽系统用于向所述外部排放废气燃气系统的燃气喷出处提供蒸汽；
[0009]
内部排放废气燃气系统，所述内部排放废气燃气系统用于向所述混合筒体的内部提供排放废气燃气；
[0010]
内部中心蒸汽系统，所述内部中心蒸汽系统用于向所述内部排放废气燃气系统的燃气喷出处提供蒸汽；
[0011]
旋流蒸汽系统，所述旋流蒸汽系统用于向所述混合筒体内部提供旋流蒸汽。
[0012]
优选地，所述内部排放废气燃气系统包括：
[0013]
废气燃气管，所述废气燃气管的一端穿过所述混合筒体的侧壁至其内部，所述废气燃气管的另一端设有排放废气入口，所述排放废气入口连通于第一废气燃气管道；
[0014]
内双燃气环管，所述内双燃气环管位于所述混合筒体的内下部，且连通于所述废气燃气管的所述一端；
[0015]
多个内部燃气喷嘴，所述多个内部燃气喷嘴沿圆周方向均布于所述内双燃气环管上。
[0016]
优选地，所述外部排放废气燃气系统包括：
[0017]
外燃气环管，所述外燃气环管套设于所述混合筒体的顶部，所述外燃气环管连通于第二排放废气燃气管道；
[0018]
多个外燃气支管，所述多个外燃气支管的轴向垂直于所述混合筒体的轴向，所述多个外燃气支管沿周向均布地连通于所述外燃气环管，每个所述外燃气支管上设有多个外部预混燃气烧嘴。
[0019]
优选地，所述外部预混燃气烧嘴包括燃气喷嘴和预混烧嘴外壳，所述预混烧嘴外壳罩设于所述燃气喷嘴上，所述燃气喷嘴连通于所述外燃气支管，所述预混烧嘴外壳顶部设有混合燃气出口，所述预混烧嘴外壳的侧壁设有多个喷嘴侧面空气入口，底壁设有多个喷嘴空底部气入口。
[0020]
优选地，所述外部蒸汽系统包括：
[0021]
外部蒸汽环管，所述外部蒸汽环管套设于所述混合筒体上，所述外部蒸汽环管上设有外部蒸汽入口，所述外部蒸汽入口与第一蒸汽管道连通；
[0022]
多个外部蒸汽支管，所述多个外部蒸汽支管的轴向沿所述混合筒体的径向设置，所述多个外部蒸汽支管沿圆周方向均布地连通于所述外部蒸汽环管，每个所述外部蒸汽支管上设有多个外部蒸汽喷孔。
[0023]
优选地，所述内部中心蒸汽系统包括：
[0024]
蒸汽管，所述蒸汽管的一端穿过所述空气入口至所述混合筒体内下部，所述蒸汽管的另一端设有蒸汽入口，所述蒸汽入口连通于第三蒸汽管道；
[0025]
内部三叉蒸汽管，所述内部三叉蒸汽管设于所述蒸汽管的所述一端，所述呢噢不三叉蒸汽管的中心设有液体喷嘴，所述颞部三叉蒸汽管上设有多个内蒸汽喷孔。
[0026]
优选地，所述内部蒸汽系统还包括液体高压接口，所述液体高压接口可拆卸地连通于所述液体喷嘴，并连通于高压液体管道。
[0027]
优选地，所述旋流蒸汽系统包括：
[0028]
旋流蒸汽环管，所述旋流蒸汽环管套设于所述混合筒体下段，所述旋流蒸汽环管的底部设有旋流蒸汽入口，所述旋流蒸汽入口连通于第二蒸汽管道；
[0029]
多个旋流蒸汽喷嘴，所述多个旋流蒸汽喷嘴均布于所述旋流蒸汽环管上；
[0030]
多个文丘里混合管，每个所述文丘里混合管的一端穿过所述混合筒体的侧壁至内部，且每个所述文丘里混合管的另一端连通于一个所述旋流蒸汽喷嘴。
[0031]
优选地，每个所述文丘里混合管的轴向与所述混合筒体的轴向形成第一夹角，所述第一夹角为10
°
～85
°
；每个所述文丘里混合管的轴向与水平方向形成第二夹角，所述第二夹角为10
°
～85
°
。
[0032]
优选地，每相邻的两个所述文丘里混合管之间设有一个旋流片，所述旋流片连接于所述混合筒体的内壁；
[0033]
所述旋流片与所述混合筒体的轴向形成第三夹角，所述第三夹角为10
°
～85
°
，且与水平方向形成第四夹角，所述第四夹角为10
°
～85
°
。
[0034]
本实用新型涉及的一种联合燃烧器，其有益效果在于：根据燃烧处理不同组分的排放废气/液体时，按照不同组分/不同压力的排放废气，通过采用不同烧嘴燃烧进行燃烧处理，对不同组分的排放废气通过管道控制蒸汽；用高热值的可燃气易燃烧、易控制等优势，伴烧排放废气低热值不易控制的气体；采用高压排放废气或蒸汽，高速喷射出的气体吸入大量的空气参与燃烧；采用文丘里混合管喷嘴引射大量的空气进入排放废气中加速燃烧，降低火焰长度，增加火焰刚性；减少有害气体焚烧时使用其它燃料拌烧；将可燃液体通
过喷嘴雾化喷入混合腔内，通过容易控制的可燃气燃烧时产生的高温，将雾化的可燃液滴在高温下瞬间点燃，在高温区域混合燃烧。具有节约能源、运行成本、减少二氧化碳及氮氧化合物排放等有害燃烧产物排放的技术特点。
[0035]
本实用新型的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
[0036]
通过结合附图对本实用新型示例性实施方式进行更详细的描述，本实用新型的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本实用新型示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
[0037]
图1示出了本实用新型的一个示例性实施例的联合燃烧器的结构示意图；
[0038]
图2示出了本实用新型的一个示例性实施例的联合燃烧器的俯视图；
[0039]
图3示出了本实用新型的一个示例性实施例的联合燃烧器除外部蒸汽系统的部分的结构示意图
[0040]
图4本实用新型的一个示例性实施例的联合燃烧器除外部蒸汽系统的部分的俯视图；
[0041]
图5示出了本实用新型的一个示例性实施例的联合燃烧器中外部预混燃气烧嘴的结构示意图；
[0042]
附图标记说明：
[0043]
1液体高压接口，2空气入口，3旋流蒸汽入口，4旋流蒸汽环管，5旋流蒸汽喷嘴，6文丘里混合管，7排放废气入口，8蒸汽入口，9混合筒体，10外燃气环管，11外燃气支管，12外部预混燃气烧嘴，13外部排放废气燃气系统，14内双燃气环管，15内部燃气喷嘴，16液体喷嘴，17内部三叉蒸汽管，18内蒸汽喷孔，19外部蒸汽系统，20外部蒸汽环管，21外部蒸汽支管，22外部蒸汽喷孔，23喷嘴底部空气入口，24预混烧嘴外壳，25喷嘴侧面空气入口，26燃气喷嘴，27混合燃气出口，28旋流片。
具体实施方式
[0044]
下面将更详细地描述本实用新型的优选实施方式。虽然以下描述了本实用新型的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本实用新型而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本实用新型更加透彻和完整，并且能够将本实用新型的范围完整地传达给本领域的技术人员。
[0045]
为解决现有技术存在的问题，本实用新型提供了一种联合燃烧器，包括：
[0046]
混合筒体，混合筒体的底部设有空气入口；
[0047]
外部排放废气燃气系统，外部排放废气燃气系统用于向混合筒体的外部提供排放废气燃气；
[0048]
外部蒸汽系统，外部蒸汽系统用于向外部排放废气燃气系统的燃气喷出处提供蒸汽；
[0049]
内部排放废气燃气系统，内部排放废气燃气系统用于向混合筒体的内部提供排放废气燃气；
[0050]
内部中心蒸汽系统，内部蒸汽系统用于向内部排放废气燃气系统的燃气喷出处提
供蒸汽；
[0051]
旋流蒸汽系统，旋流蒸汽系统用于向混合筒体内部提供旋流蒸汽。
[0052]
本实用新型涉及的联合燃烧器，在燃烧处理不同组分的排放废气/液体时，按照不同组分/不同压力的排放废气，通过采用不同烧嘴燃烧进行燃烧处理，对不同组分的排放废气通过管道控制蒸汽；用高热值的可燃气易燃烧、易控制等优势，伴烧排放废气低热值不易控制的气体；采用高压排放废气或蒸汽，高速喷射出的气体吸入大量的空气参与燃烧；采用文丘里混合管引射大量的空气进入排放废气中加速燃烧，降低火焰长度，增加火焰刚性；减少有害气体焚烧时使用其它燃料拌烧；将可燃液体通过喷嘴雾化喷入混合腔内，通过容易控制的可燃气燃烧时产生的高温，将雾化的可燃液滴在高温下瞬间点燃，在高温区域混合燃烧。具有节约能源、运行成本、减少二氧化碳及氮氧化合物排放等有害燃烧产物排放的技术特点。
[0053]
优选地，内部排放废气燃气系统包括：
[0054]
废气燃气管，废气燃气管的一端穿过混合筒体的侧壁至其内部，废气燃气管的另一端设有排放废气入口，排放废气入口连通于第一排放废气燃气管道，第一排放废气燃气管道设有控制阀门；
[0055]
内双燃气环管，内双燃气环管位于混合筒体的内下部，且连通于废气燃气管的一端；
[0056]
多个内部燃气喷嘴，多个内部燃气喷嘴沿周向均布于内双燃气环管上。
[0057]
生产产生的排放废气燃气，即可燃气，进入第一排放废气燃气管道，并通过排放废气入口依次进入废气燃气管和内双燃气环管，经由内部燃气喷嘴喷出至混合筒体内部，以在混合筒体内部燃烧。
[0058]
优选地，内双燃气环管在混合筒体内部的高度不超过混合筒体高度的二分之一。
[0059]
优选地，外部排放废气燃气系统包括：
[0060]
外燃气环管，外燃气环管套设于混合筒体的顶部，外燃气环管连通于第二排放废气燃气管道，第二排放废气燃气管道设有控制阀门；
[0061]
多个外燃气支管，多个外燃气支管的轴向垂直于混合筒体的轴向，多个外燃气支管沿周向均布地连通于外燃气环管，每个外燃气支管上设有多个外部预混燃气烧嘴。
[0062]
可燃气进入第二排放废气燃气管道，并依次进入外燃气环管和外燃气支管，经由外部预混燃气烧嘴向上喷出，以在混合筒体上方进行燃烧。
[0063]
优选地，外部预混燃气烧嘴为预混式燃气烧嘴。
[0064]
优选地，外部预混燃气烧嘴包括燃气喷嘴和预混烧嘴外壳，预混烧嘴外壳罩设于燃气喷嘴上，燃气喷嘴连通于外燃气支管，预混烧嘴外壳顶部设有混合燃气出口，预混烧嘴外壳的侧壁设有多个喷嘴侧面空气入口，底壁设有多个喷嘴底部空气入口。外部预混燃气烧嘴通过喷嘴侧面空气入口和喷嘴底部空气入口吸进空气，与可燃气混合喷出燃烧，使燃烧更充分。
[0065]
优选地，外部蒸汽系统包括：
[0066]
外部蒸汽环管，外部蒸汽环管套设于混合筒体上，外部蒸汽环管上设有外部蒸汽入口，外部蒸汽入口与第一蒸汽管道连通；
[0067]
多个外部蒸汽支管，多个外部蒸汽支管的轴向沿混合筒体的径向设置，多个外部
蒸汽支管沿圆周方向均布地连通于外部蒸汽环管，每个外部蒸汽支管上设有多个外部蒸汽喷孔；
[0068]
第一蒸汽管道的蒸汽由外部蒸汽入口进入外部蒸汽环管，并经由多个外部蒸汽支管，由外部蒸汽喷孔喷出。外部蒸汽入口与第一蒸汽管道连通，以通入蒸汽。蒸汽喷出时，吸入大量空气参与外部预混燃气烧嘴喷出的排放废气，即燃可气的燃烧，避免产生黑烟。蒸汽从外部蒸汽喷孔向上喷出，空气由上向下、由四周沿蒸汽喷射的方向流动，与可燃气向上喷出的方向一致。外部蒸汽系统用于促进含碳高的重组分的排放废气，即可燃气的燃烧，增加向上的蒸汽，提高空气量，避免燃烧时产生黑烟。
[0069]
优选地，第一蒸汽管道上设有控制阀门，以控制蒸汽的速度。
[0070]
优选地，空气入口为圆锥形或圆筒形回转壁，且与混合筒体通过焊接固定连接。
[0071]
优选地，内部中心蒸汽系统包括：
[0072]
蒸汽管，蒸汽管的一端穿过空气入口至混合筒体内下部，蒸汽管的另一端设有蒸汽入口，蒸汽入口连通于第三蒸汽管道；
[0073]
内部三叉蒸汽管，内部三叉蒸汽管设于蒸汽管的一端，内部三叉蒸汽管的中心设有液体喷嘴，内部三叉蒸汽管上设有多个内蒸汽喷孔。
[0074]
第三蒸汽管道用于通入高压蒸汽或排放的高压废气，高压蒸汽或排放的高压废气通过蒸汽入口依次进入蒸汽管和内部三叉蒸汽管，经由内蒸汽喷孔喷出，当内蒸汽喷孔喷出高压蒸汽或排放的高压废气时，通过提高空气流通压力使空气入口吸入大量的空气进入混合筒体内部，参与内部燃气喷嘴喷出的可燃气的燃烧。
[0075]
优选地，第三蒸汽管道设有控制阀门，以控制高压蒸汽或高压废气的流通速度，控制吸入的空气量。
[0076]
优选地，内部中心蒸汽系统还包括液体高压接口，液体高压接口可拆卸地连通于液体喷嘴，并连通于高压液体管道。高压液体管道用于通入可燃或不可燃的高压液体，高压液体进入液体高压接口，由液体喷嘴喷出，从混合筒体底部的空气入口吸入大量空气进入混合筒体，通过内部排放废气燃气系统将其引燃，促进可燃气的燃烧；液体喷嘴为现有技术，通过采用机械压力雾化，向上喷出的可燃或不可燃的液滴。
[0077]
优选地，旋流蒸汽系统包括：
[0078]
旋流蒸汽环管，旋流蒸汽环管套设于混合筒体下段，旋流蒸汽环管的底部设有旋流蒸汽入口，旋流蒸汽入口连通于第二蒸汽管道；
[0079]
多个旋流蒸汽喷嘴，多个旋流蒸汽喷嘴均布于旋流蒸汽环管上；
[0080]
多个文丘里混合管，每个文丘里混合管的一端穿过混合筒体的侧壁至内部，且每个文丘里混合管的另一端连通于一个旋流蒸汽喷嘴。
[0081]
文丘里混合管为现有技术，通过气体流动吸取空气，其结构不再赘述。
[0082]
优选地，每个文丘里混合管的轴向与混合筒体的轴向形成第一夹角，第一夹角为10
°
～85
°
；每个文丘里混合管的轴向与水平方向形成第二夹角，第二夹角为10
°
～85
°
。旋流蒸汽入口通入的蒸汽通过旋流蒸汽喷嘴进入文丘里混合管，高速喷出后吸入大量侧面的空气进入混合筒体内部形成旋流，以增加空气量，加速燃烧，降低火焰长度，增加火焰刚性。第二蒸汽管道上设有控制阀门，以控制旋流速度。
[0083]
优选地，每相邻的两个文丘里混合管之间设有一个旋流片，旋流片固定连接于混
合筒体的内壁；
[0084]
旋流片与混合筒体的轴向形成第三夹角，第三夹角为10
°
～85
°
，且与水平方向形成第四夹角，第四夹角为10
°
～85
°
。旋流片用于增强内部混合气体的旋流强度。
[0085]
实施例1
[0086]
如图1至图5所示，本实用新型提供一种联合燃烧器，包括：
[0087]
混合筒体9，混合筒体9的底部设有空气入口2；
[0088]
外部排放废气燃气系统13，外部排放废气燃气系统13用于向混合筒体9的外部提供排放废气燃气；
[0089]
外部蒸汽系统19，外部蒸汽系统19用于向外部排放废气燃气系统13的燃气喷出处提供蒸汽；
[0090]
内部排放废气燃气系统，内部排放废气燃气系统用于向混合筒体9的内部提供排放废气燃气；
[0091]
内部中心蒸汽系统，内部蒸汽系统用于向内部排放废气燃气系统的燃气喷出处提供蒸汽；
[0092]
旋流蒸汽系统，旋流蒸汽系统用于向混合筒体9内部提供旋流蒸汽。
[0093]
在本实施例中，内部排放废气燃气系统包括：
[0094]
废气燃气管，废气燃气管的一端穿过混合筒体9的侧壁至其内部，废气燃气管的另一端设有排放废气入口7，排放废气入口7连通于第一排放废气燃气管道，第一排放废气燃气管道设有控制阀门；
[0095]
内双燃气环管14，内双燃气环管14位于混合筒体9的内下部，且连通于废气燃气管的一端；
[0096]
多个内部燃气喷嘴15，多个内部燃气喷嘴15沿周向均布于内双燃气环管14上。
[0097]
生产产生的排放废气燃气，即可燃气，进入第一排放废气燃气管道，并通过排放废气入口7依次进入废气燃气管和内双燃气环管14，经由内部燃气喷嘴15喷出至混合筒体9内部，以在混合筒体9内部燃烧。
[0098]
在本实施例中，内双燃气环管14在混合筒体9内部的高度不超过混合筒体9高度的二分之一。
[0099]
在本实施例中，外部排放废气燃气系统15包括：
[0100]
外燃气环管10，外燃气环管10套设于混合筒体9的顶部，外燃气环管10连通于第二排放废气燃气管道，第二排放废气燃气管道设有控制阀门；
[0101]
多个外燃气支管11，多个外燃气支管11的轴向垂直于混合筒体9的轴向，多个外燃气支管11沿周向均布地连通于外燃气环管10，每个外燃气支管11上设有多个外部预混燃气烧嘴12。
[0102]
可燃气进入第二排放废气燃气管道，并依次进入外燃气环管10和外燃气支管11，经由外部预混燃气烧嘴12向上喷出，以在混合筒体9上方进行燃烧。
[0103]
在本实施例中，外部预混燃气烧嘴12为预混式燃气烧嘴。外部预混燃气烧嘴12包括燃气喷嘴26和预混烧嘴外壳24，预混烧嘴外壳24罩设于燃气喷嘴26上，燃气喷嘴26连通于外燃气支管11，预混烧嘴外壳24顶部设有混合燃气出口27，预混烧嘴外壳24的侧壁设有多个喷嘴侧面空气入口25，底壁设有多个喷嘴底部空气入口23。
[0104]
在本实施例中，外部蒸汽系统17包括：
[0105]
外部蒸汽环管20，外部蒸汽环管20套设于混合筒体9上，外部蒸汽环管20上设有外部蒸汽入口，外部蒸汽入口与第一蒸汽管道连通；
[0106]
多个外部蒸汽支管21，多个外部蒸汽支管21的轴向沿混合筒体9的径向设置，多个外部蒸汽支管21沿圆周方向均布地连通于外部蒸汽环管20，每个外部蒸汽支管21上设有多个外部蒸汽喷孔22；
[0107]
第一蒸汽管道的蒸汽由外部蒸汽入口进入外部蒸汽环管20，并经由多个外部蒸汽支管21，由外部蒸汽喷孔22喷出。外部蒸汽入口与第一蒸汽管道连通，以通入蒸汽。蒸汽喷出时，吸入大量空气参与外部预混燃气烧嘴12喷出的可燃气的燃烧。
[0108]
第一蒸汽管道上设有控制阀门。空气入口2为圆筒形回转壁，且与混合筒体9通过焊接固定连接。
[0109]
在本实施例中，内部中心蒸汽系统包括：
[0110]
蒸汽管，蒸汽管的一端穿过空气入口2至混合筒体9内下部，蒸汽管的另一端设有蒸汽入口8，蒸汽入口8连通于第三蒸汽管道；
[0111]
内部三叉蒸汽管17，内部三叉蒸汽管17设于蒸汽管的一端，内部三叉蒸汽管17的中心设有液体喷嘴16，内部三叉蒸汽管17上设有多个内蒸汽喷孔18。
[0112]
第三蒸汽管道用于通入高压蒸汽，高压蒸汽通过蒸汽入口8依次进入蒸汽管和内部三叉蒸汽管17，经由内蒸汽喷孔18喷出，参与内部燃气喷嘴15喷出的可燃气的燃烧。第三蒸汽管道设有控制阀门。
[0113]
在本实施例中，内部中心蒸汽系统还包括液体高压接口1，液体高压接口1可拆卸地连通于液体喷嘴16，并连通于高压液体管道。高压液体管道用于通入可燃液体，高压液体进入液体高压接口1，由液体喷嘴16喷出，从混合筒体9底部的空气入口2吸入大量空气进入混合筒体9内，通过内部排放废气燃气系统将其引燃，促进可燃气的燃烧。
[0114]
在本实施例中，旋流蒸汽系统包括：
[0115]
旋流蒸汽环管4，旋流蒸汽环管4套设于混合筒体9下段，旋流蒸汽环管4的底部设有旋流蒸汽入口3，旋流蒸汽入口3连通于第二蒸汽管道连通；
[0116]
多个旋流蒸汽喷嘴5，多个旋流蒸汽喷嘴5均布于旋流蒸汽环管4上；
[0117]
多个文丘里混合管6，每个文丘里混合管6的一端穿过混合筒体9的侧壁至内部，且每个文丘里混合管6的另一端连通于一个旋流蒸汽喷嘴5。
[0118]
在本实施例中，每个文丘里混合管6的轴向与混合筒体9的轴向形成第一夹角，第一夹角为55
°
；每个文丘里混合管6的轴向与水平方向形成第二夹角，第二夹角为55
°
。
[0119]
在本实施例中，每相邻的两个文丘里混合管6之间设有一个旋流片28，旋流片28固定连接于混合筒体9的内壁；旋流片28与混合筒体9的轴向形成第三夹角，第三夹角为60
°
，且与水平方向形成第四夹角，第四夹角为60
°
。
[0120]
以上已经描述了本实用新型的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。

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