熱臟發(fā)生爐煤氣多級燃燒蓄熱式燒嘴的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種熱臟發(fā)生爐煤氣多級燃燒蓄熱式燒嘴，在中間發(fā)生爐煤氣通道的左右兩側(cè)各設(shè)一個蓄熱箱，在蓄熱箱上設(shè)有空氣進氣接口，在蓄熱箱內(nèi)設(shè)有蓄熱體，在蓄熱體前方的蓄熱箱內(nèi)設(shè)有降速室，在降速室前方的蓄熱箱內(nèi)設(shè)有若干個助燃空氣噴孔，每個助燃空氣噴孔的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道的軸線呈銳角相交，位于內(nèi)側(cè)的助燃空氣噴孔的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道的軸線所成的夾角角度大于位于其外側(cè)的助燃空氣噴孔的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道的軸線所成的夾角角度。本實用新型在燃燒時刻迅速形成低氧體積燃燒，擴展了來火焰邊界，形成均勻的溫度場。
【專利說明】熱臟發(fā)生爐煤氣多級燃燒蓄熱式燒嘴
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種用于熱臟發(fā)生爐煤氣蓄熱式燃燒系統(tǒng)的燒嘴，尤其是一種熱臟發(fā)生爐煤氣多級燃燒蓄熱式燒嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫空氣燃燒技術(shù)(HTAC)是20世紀90年代在發(fā)達國家開始推廣的一項新型的燃燒技術(shù)，它具有高效煙氣余熱回收、空氣和煤氣余熱溫度高以及低氮氧化物排放的優(yōu)越性，主要用于鋼鐵、冶金、機械、建材等工業(yè)部門中，并已經(jīng)出現(xiàn)迅猛發(fā)張的勢頭。
[0003]熱臟發(fā)生爐煤氣蓄熱式燒嘴普遍采用可截留高溫?zé)煔庥酂岵为氼A(yù)熱助燃空氣的小型高效蓄熱箱。通常蓄熱箱由箱體、蓄熱體、降速室、噴嘴磚和煤氣通道組成。蓄熱式燃燒方式要求燃燒區(qū)域含氧量應(yīng)在15%以下，并要求燃料進入爐內(nèi)盡早進行充分燃燒，這就要求通過蓄熱箱后被加熱至接近爐溫的助燃空氣和通過煤氣通道的煤氣在進入爐內(nèi)后，應(yīng)在盡可能廣的空間內(nèi)稀釋、擴散，并依靠高溫空氣的高速卷吸，使?fàn)t內(nèi)產(chǎn)生大量煙氣回流，實現(xiàn)低氧氣氛。熱臟發(fā)生爐煤氣蓄熱式燒嘴的設(shè)計原則是不能讓空氣和煤氣混合燃燒得太快，這樣容易形成局部高溫，但也不能混合得太慢，防止煤氣在蓄熱室出現(xiàn)“二次燃燒”甚至燃燒不充分，但現(xiàn)在的燒嘴都存在這方面的問題。
[0004]在已有技術(shù)中，常見熱臟發(fā)生爐煤氣蓄熱箱形式主要有以下兩種形式:
[0005]1、單噴孔燒嘴，如圖1所示，該蓄熱箱主要由中間發(fā)生爐煤氣通道1、蓄熱箱2、蓄熱體3、降速室4和助燃空氣噴口磚7組成。
[0006]為了熱臟發(fā)生爐煤氣、助燃空氣充分混合燃燒，助燃空氣噴口磚6上開設(shè)有一個助燃空氣噴孔，助燃空氣噴孔的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道I的軸線呈銳角相交，可以實現(xiàn)煤氣和空氣在爐內(nèi)一定角度及深度混合。在實際應(yīng)用中，助燃空氣噴孔噴出的實際速度均在50m/s以上，高的達到90m/s以上，當(dāng)蓄熱箱2進行燃燒時，由于單孔流股較粗，雖然也對爐氣造成卷吸作用，但需較長的距離和時間才能達到稀釋要求，不利于形成低氧燃燒的氣氛。且發(fā)生爐煤氣和助燃空氣混合燃燒區(qū)域比較集中，對相對較寬爐型和對均勻溫度場要求較高的爐型均會影響它的使用。
[0007]2、多噴孔燒嘴，如圖2所示，它主要由中間發(fā)生爐煤氣通道1、蓄熱箱2、蓄熱體3、降速室4和射流板5構(gòu)成,在射流板5上開設(shè)有多個助燃空氣噴孔,每個助燃空氣噴孔的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道I的軸線均呈平行設(shè)置。
[0008]現(xiàn)在的蓄熱式加熱爐，一般燒嘴蓄熱箱都是爐兩側(cè)對稱布置，一側(cè)在燃燒時，另一側(cè)就在抽吸煙氣，熱臟發(fā)生爐煤氣多噴孔蓄熱箱雖有利于助燃空氣卷吸爐氣形成低氧氣氛燃燒，單也造成煤氣、空氣混合需要更大區(qū)域、更長的距離和時間，對于較窄的爐子，熱臟發(fā)生爐煤氣、空氣還沒充分燃燒，就會被吸入對面的蓄熱箱2，煤氣和空氣接觸產(chǎn)生“二次燃燒”，發(fā)出的熱量蜂窩體沒辦法完全吸收，而且局部高溫很容易損壞蜂窩體和蓄熱箱2。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種可以讓空氣、煤氣多級混合燃燒的熱臟發(fā)生爐煤氣多級燃燒蓄熱式燒嘴。
[0010]按照本實用新型提供的技術(shù)方案，所述熱臟發(fā)生爐煤氣多級燃燒蓄熱式燒嘴，包括中間發(fā)生爐煤氣通道、蓄熱箱、蓄熱體、降速室與射流板，在中間發(fā)生爐煤氣通道的左右兩側(cè)各設(shè)一個蓄熱箱，在蓄熱箱上設(shè)有空氣進氣接口，在蓄熱箱內(nèi)設(shè)有蓄熱體，在蓄熱體前方的蓄熱箱內(nèi)設(shè)有降速室，在降速室前方的蓄熱箱內(nèi)設(shè)有若干個助燃空氣噴孔，每個助燃空氣噴孔的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道的軸線呈銳角相交，位于內(nèi)側(cè)的助燃空氣噴孔的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道的軸線所成的夾角角度大于位于其外側(cè)的助燃空氣噴孔的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道的軸線所成的夾角角度。
[0011]每塊射流板上相鄰兩個助燃空氣噴孔的進氣端之間的距離為5(T60mm。
[0012]每塊射流板上相鄰兩個助燃空氣噴孔的出氣端之間的距離為5(T60mm。
[0013]本實用新型在燃燒時刻迅速形成低氧體積燃燒，擴展了來火焰邊界，形成均勻的溫度場。本實用新型避免了產(chǎn)生局部高溫和因此產(chǎn)生的大量的NOx，也不會形成爐內(nèi)局部煤氣燃燒不充分而其它地方氧氣還有剩余，造成能源的浪費，和造成這些煙氣被吸入蓄熱室時,空氣和煤氣接觸產(chǎn)生“二次燃燒”,形成局部高溫時蜂窩體熔化而失效。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是現(xiàn)有技術(shù)中單噴孔燒嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖2是現(xiàn)有技術(shù)中多噴孔燒嘴的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0016]圖3是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0018]如圖3所示:本實用新型的熱臟發(fā)生爐煤氣多級燃燒蓄熱式燒嘴，包括中間發(fā)生爐煤氣通道1、蓄熱箱2、蓄熱體3、降速室4與射流板5，在中間發(fā)生爐煤氣通道I的左右兩側(cè)各設(shè)一個蓄熱箱2，在蓄熱箱2上設(shè)有空氣進氣接口，在蓄熱箱2內(nèi)設(shè)有蓄熱體3，在蓄熱體3前方的蓄熱箱2內(nèi)設(shè)有降速室4，在降速室4前方的蓄熱箱2內(nèi)設(shè)有若干個助燃空氣噴孔6，每個助燃空氣噴孔6的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道I的軸線呈銳角相交，位于內(nèi)側(cè)的助燃空氣噴孔6的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道I的軸線所成的夾角角度大于位于其外側(cè)的助燃空氣噴孔6的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道I的軸線所成的夾角角度。
[0019]每塊射流板5上相鄰兩個助燃空氣噴孔6的進氣端之間的距離為5(T60mm。
[0020]每塊射流板5上相鄰兩個助燃空氣噴孔6的出氣端之間的距離為5(T60mm。
[0021]主要由中間發(fā)生爐煤氣通道1、蓄熱箱2、蓄熱體3、降速室4以及多級射流板5等組成。煤氣與空氣預(yù)先不混合，各自以單獨通道進入爐膛，混合與燃燒兩個過程在爐內(nèi)同時進行。采用在蓄熱箱2的前放設(shè)有射流板5，并在射流板5與蓄熱體3之間設(shè)有降速室4。所述的射流板5上設(shè)置許多不同傾斜角度的助燃空氣噴孔6。
[0022]如圖3所示:當(dāng)蓄熱箱2處于供氣燃燒狀態(tài)時，熱臟發(fā)生爐煤氣直接進入爐膛不蓄熱，常溫空氣通過兩側(cè)蓄熱體3后被加熱至接近爐溫，經(jīng)降速室4后空氣均勻地從射流板5的助燃空氣噴孔6噴入爐內(nèi)，形成多股噴射距離遠近不同和角度不同的自由高速射流?？諝饬鞴伤俣瓤?，兩側(cè)對稱噴入，煤氣流股速度慢，空氣對中間的煤氣和周圍的爐氣形成強烈的卷吸作用，這樣形成來爐內(nèi)低氧氣氛，控制了火焰邊界，形成均勻的溫度場，提高了加熱質(zhì)量和減少氮氧化物的排放。
[0023]本實用新型對于不同爐寬燃熱臟煤氣的加熱爐都可以實現(xiàn)低氧氣氛、溫度場均勻的燃燒。
[0024]本實用新型由于在蓄熱箱2內(nèi)設(shè)有多級燃燒的射流板5、降速室4和蓄熱體3，當(dāng)熱臟發(fā)生爐煤氣蓄熱箱2向爐內(nèi)供應(yīng)空氣時，空氣經(jīng)蓄熱體3后成為高溫高速氣體，經(jīng)過降速室速4度拉勻，從射流板5向爐內(nèi)以多股設(shè)定角度高速噴入，在多個區(qū)域與煤氣混合，并因卷入爐氣而稀釋，使蓄熱式燒嘴在燃燒時刻迅速形成低氧體積燃燒，擴展了來火焰邊界，形成均勻的溫度場。本實用新型避免了產(chǎn)生局部高溫和因此產(chǎn)生的大量的NOx，也不會形成爐內(nèi)局部煤氣燃燒不充分而其它地方氧氣還有剩余，造成能源的浪費，和造成這些煙氣被吸入蓄熱室時，空氣和煤氣接觸產(chǎn)生“二次燃燒”，形成局部高溫時蜂窩體熔化而失效。
【權(quán)利要求】
1.一種熱臟發(fā)生爐煤氣多級燃燒蓄熱式燒嘴，包括中間發(fā)生爐煤氣通道(I)、蓄熱箱(2)、蓄熱體(3)、降速室(4)與射流板(5)，在中間發(fā)生爐煤氣通道(I)的左右兩側(cè)各設(shè)一個蓄熱箱(2)，在蓄熱箱(2)上設(shè)有空氣進氣接口，在蓄熱箱(2)內(nèi)設(shè)有蓄熱體(3)，在蓄熱體(3)前方的蓄熱箱(2)內(nèi)設(shè)有降速室(4)，在降速室(4)前方的蓄熱箱(2)內(nèi)設(shè)有若干個助燃空氣噴孔(6)，每個助燃空氣噴孔(6)的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道(I)的軸線呈銳角相交，其特征是:位于內(nèi)側(cè)的助燃空氣噴孔(6)的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道(I)的軸線所成的夾角角度大于位于其外側(cè)的助燃空氣噴孔(6)的軸線與中間發(fā)生爐煤氣通道(I)的軸線所成的夾角角度。
2.如權(quán)利要求1所述的熱臟發(fā)生爐煤氣多級燃燒蓄熱式燒嘴，其特征是:每塊射流板(5)上相鄰兩個助燃空氣噴孔(6)的進氣端之間的距離為5(T60mm。
3.如權(quán)利要求1所述的熱臟發(fā)生爐煤氣多級燃燒蓄熱式燒嘴，其特征是:每塊射流板(5)上相鄰兩個助燃空氣噴孔(6)的出氣端之間的距離為5(T60mm。
【文檔編號】F23D14/48GK203718781SQ201420076787
【公開日】2014年7月16日 申請日期:2014年2月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月21日
【發(fā)明者】葛喜, 王文虎, 馬翠芝, 汪波, 高建勛 申請人:無錫龍山科技有限公司