一种蒸汽炉的局部富氧助燃装置的制作方法

本发明涉及局部富氧助燃，特别是一种蒸汽炉的局部富氧助燃装置。

背景技术：

1、局部增氧富氧燃烧技术是一种在特定区域增加氧气浓度，从而提升燃烧效率的工业燃烧技术，常用于锅炉、炉窑、以及其他工业加热设备中，尤其是蒸汽炉。该技术的主要目的是提高燃烧效率、降低燃料消耗、减少污染物排放。

2、传统的燃烧过程依赖于空气中的氧气进行燃烧，而空气中仅含有约21%的氧气，其余为氮气等惰性气体，局部增氧即在燃烧区域中额外引入高浓度氧气，通常通过增设氧气喷嘴或者增氧设备，实现局部氧气浓度提升，富氧燃烧是指燃料与含氧量高于空气中氧含量的氧气混合进行燃烧，通过提高氧气浓度，可以加速燃料的氧化反应，增加火焰温度，减少未完全燃烧产物，并有效提升能量转化效率。特别是在蒸汽炉中，这可以显著提升蒸汽的产量和压力，富氧燃烧不仅使燃料燃烧得更加彻底，而且减少了燃料的用量。在相同的燃料条件下，富氧燃烧的热效率更高，能更快地达到所需的热量输出，减少污染物排放，为了实现最佳效果，增氧量和增氧区域的选择非常重要。在蒸汽炉的燃烧室内，局部增氧通常只在关键燃烧区域进行，避免过多的氧气流动引发不必要的冷却效应或局部过热，这需要精确的氧气控制系统进行动态调节。

3、氧气喷嘴是增氧富氧燃烧装置的核心部件，用于将高浓度氧气引入燃烧室。由于燃烧区温度极高，喷嘴材料需要具备良好的耐高温、抗氧化能力，频繁的高温氧化可能导致喷嘴表面材料劣化，缩短喷嘴寿命，影响装置性能，因此需要及时清洁和更换。

4、现有授权公告号为cn203421713u的中国专利公开了炼油厂加热炉富氧局部增氧射流助燃节能减排装置；包括多套安装于燃烧器附近的富氧喷嘴，和缩短富氧喷嘴与燃烧器之间的距离、减小富氧喷嘴喷向燃烧火焰的喷射角度、减小富氧气体喷射速度从而使燃烧火焰向富氧喷嘴一侧引起一定的位移；其将富氧喷嘴安装在燃烧器与物料加热管底端之间，使富氧喷嘴口中心点与燃烧器中心点间的距离l1为200mm~800mm，并使燃烧器中轴线与富氧喷枪中轴线夹角q1为10°~80°，且使富氧喷射扩散角r1为15°~65°，此时，富氧气体直接射流喷入燃烧火焰中心最缺氧的区域助燃，使燃烧火焰中心区温度达到最高。

5、但是由于在多个火焰情况下，气体喷射方向偏斜导致各个火焰相互靠近，出现局部过热和加热不均匀，在应用到蒸汽炉场景时会影响蒸汽的输出速率平衡及后续使用，富氧喷嘴喷射方向无法实时调节，形成环流等循环气流线路，同时该方案无法直接对富氧喷嘴的气体流量进行调节且无法及时清理煤灰碳粉，容易堆积导致堵塞。

技术实现思路

1、本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

2、鉴于上述现有技术存在的问题，提出了本发明。

3、为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种蒸汽炉的局部富氧助燃装置，包括，锅炉，所述锅炉通过燃烧煤粉或燃油来加热制造水蒸汽；

4、燃烧室，所述燃烧室设于所述锅炉内部，所述燃烧室内设有进料口，煤粉或燃油经由所述进料口进入所述燃烧室内并被点燃；

5、富氧助燃器，包括设于所述燃烧室内壁的平台，所述平台上同时转动设有第一转轴和第二转轴，所述第二转轴端面固定设有桥架，所述桥架上活动设有富氧喷嘴，所述第一转轴转动时控制所述富氧喷嘴开度，所述第二转轴转动时带动所述桥架整体旋转控制所述富氧喷嘴角度；所述第一转轴和所述第二转轴转动贯穿至所述平台外部的一端分别嵌合设有第一齿轮和第二齿轮，所述燃烧室内壁还同时平行转动设有第一转环和第二转环，各个所述第一齿轮和第二齿轮分别与第一转环和第二转环啮合；所述桥架内还转动设有从动轴，所述从动轴外壁固定套设有第二锥齿轮，所述第一转轴延伸至所述桥架内的一端设有第一锥齿轮，所述第一锥齿轮和所述第二锥齿轮相互啮合设置；防堵机构，包括转动设于所述富氧喷嘴内的弧形刮板，所述弧形刮板在所述富氧喷嘴内有气体通过时候发生转动并对所述富氧喷嘴内壁进行刮扫。

6、作为本发明所述蒸汽炉的局部富氧助燃装置的一种优选方案，其中：所述桥架内设有空腔，增氧用气体经由所述空腔进入所述富氧喷嘴，所述空腔内还转动设有圆筒，所述圆筒内转动设有角度轴，所述角度轴贯穿至所述圆筒外的一端嵌合设有叶片。

7、作为本发明所述蒸汽炉的局部富氧助燃装置的一种优选方案，其中：所述从动轴延伸至所述空腔内并设有第一圆盘，所述角度轴延伸至所述圆筒内的一端设有第二圆盘，所述第一圆盘上圆周阵列设有凸块，所述第二圆盘上圆周阵列设有凹槽。

8、作为本发明所述蒸汽炉的局部富氧助燃装置的一种优选方案，其中：所述从动轴与所述第一圆盘之间设有单向结，所述单向结包括第一上齿和与之嵌合的第一下齿。

9、作为本发明所述蒸汽炉的局部富氧助燃装置的一种优选方案，其中：所述第一上齿与第一下齿嵌合连接，且所述第一下齿转动时带动所述第一上齿单向旋转。

10、作为本发明所述蒸汽炉的局部富氧助燃装置的一种优选方案，其中：所述圆筒外壁设有轮毂，所述轮毂转动设于所述空腔内。

11、作为本发明所述蒸汽炉的局部富氧助燃装置的一种优选方案，其中：所述弧形刮板下端面滑动设有驱动轴，所述驱动轴与所述第一圆盘之间也设有所述单向结，所述单向结包括第二上齿和第二下齿。

12、作为本发明所述蒸汽炉的局部富氧助燃装置的一种优选方案，其中：所述驱动轴外壁设有第二下齿，所述轮毂上设有矩形杆，所述矩形杆端面设有第二上齿，所述第二上齿与所述第二下齿卡合；所述第二上齿包括直角面和斜面，所述第二下齿与所述第二上齿的齿形一致且呈中心对称分布，所述第二下齿转动时带动第二上齿单向旋转。

13、本发明的有益效果：通过圆周阵列分布的富氧喷嘴实现对通入氧气气流的流向控制，防止影响火焰方向，提高助燃效果，通过对各个富氧喷嘴方向统一控制，制造循环气旋并在停机时可通入气体或水对其他富氧喷嘴和燃烧室内部进行吹扫清洁，通过叶片进行开度控制，同时叶片旋转带动弧形刮板对内壁进行刮扫，实现转动第一转环的手动刮扫和通入气流后叶片旋转的自动刮扫，同时实现弧形刮板进行振荡清洁，提高清洁效果。

1.一种蒸汽炉的局部富氧助燃装置，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的蒸汽炉的局部富氧助燃装置，其特征在于：所述桥架（303）内设有空腔（1001），增氧用气体经由所述空腔（1001）进入所述富氧喷嘴（304），所述空腔（1001）内还转动设有圆筒（1003），所述圆筒（1003）内转动设有角度轴（1004），所述角度轴（1004）贯穿至所述圆筒（1003）外的一端嵌合设有叶片（1005）。

3.如权利要求2所述的蒸汽炉的局部富氧助燃装置，其特征在于：所述从动轴（3005）延伸至所述空腔（1001）内并设有第一圆盘（1002），所述角度轴（1004）延伸至所述圆筒（1003）内的一端设有第二圆盘（1006），所述第一圆盘（1002）上圆周阵列设有凸块（1007），所述第二圆盘（1006）上圆周阵列设有凹槽（1008）。

4.如权利要求3所述的蒸汽炉的局部富氧助燃装置，其特征在于：所述从动轴（3005）与所述第一圆盘（1002）之间设有单向结（1009），所述单向结（1009）包括第一上齿和与之嵌合的第一下齿，所述第一上齿与第一下齿嵌合连接且所述第一下齿转动时带动所述第一上齿单向旋转。

5.如权利要求4所述的蒸汽炉的局部富氧助燃装置，其特征在于：所述圆筒（1003）外壁设有轮毂（2001），所述轮毂（2001）转动设于所述空腔（1001）内。

6.如权利要求5所述的蒸汽炉的局部富氧助燃装置，其特征在于：所述弧形刮板（400）下端面滑动设有驱动轴（1022），所述驱动轴（1022）与所述第一圆盘（1002）之间也设有单向结（1009），该单向结（1009）包括第二上齿（1011）和第二下齿（1012）。

7.如权利要求6所述的蒸汽炉的局部富氧助燃装置，其特征在于：所述驱动轴（1022）外壁设有所述第二下齿（1012），所述轮毂（2001）上设有矩形杆（2002），所述矩形杆（2002）端面设有第二上齿（1011），所述第二上齿（1011）与所述第二下齿（1012）卡合。

8.如权利要求7所述的蒸汽炉的局部富氧助燃装置，其特征在于：所述第二上齿（1011）包括直角面（1013）和斜面（1014），所述第二下齿（1012）与所述第二上齿（1011）的齿形一致且呈中心对称分布，所述第二下齿（1012）转动时带动第二上齿（1011）单向旋转。