一種熱風爐及其燃燒器的製作方法
2023-05-22 20:28:21 1
專利名稱：一種熱風爐及其燃燒器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及熱風爐設備技術領域，特別涉及一種熱風爐及其燃燒器。
背景技術：
煉鐵高爐熱風爐的作用是把鼓風加熱到要求的溫度，用以提高高爐的效益和效率。熱風爐是按「蓄熱」原理工作的在熱風爐的燃燒器內燃燒煤氣，煤氣燃燒後產生的高溫煙氣通過熱風爐內部的格子磚並使格子磚蓄熱，當格子磚充分加熱後，熱風爐就可改為送風，此時輸送燃燒產物的通道關閉，送風的通道開啟，冷風進入熱風爐經格子磚而被加熱並送出。目前，我國乃至世界頂燃式熱風爐採用的燃燒器，多為卡魯金I型類或II型類燃燒器，燃燒器上設置有供外界通入燃燒環的煤氣管道和助燃風管道，燃燒環上設置有噴口，在同一時間煤氣或助燃風各自只有一個噴出速度。在實際生產中，為了提高格子磚的蓄熱，一般是首先大燒，即通入大量煤氣及助燃空氣的量，以便儘快提高拱頂溫度；然後小燒，即通入適量煤氣及助燃空氣，這時煤氣和助燃風的混合氣體燃燒後產生的燃燒產物(即高溫煙氣)量比大燒時的量小，儘可能的延長燃燒時間，以增大格子磚的貯熱量。目前的燃燒器是將煤氣和助燃風分別噴入爐內形成旋流並混合，當氣體流速在設計速度時，能達到較好的混合和均布在格子磚的斷面上，但由於需要更改進氣量，以適應大燒操作及小燒操作，並不能使氣流控制在設計速度上。當氣流速度大於設計速度時，由於離心力的作用，邊沿的氣流多，中心則很小，因此格子磚外環燒的很嚴重，燃燒器的使用壽命較低；當氣流速度較低時，進入熱風爐的煤氣和助燃風的混合氣體沿燃燒器內部形成周向的層流狀態，混合不好，燃燒溫度較低，燃燒產物在格子磚端面上分布不均勻，使格子磚的受熱不均勻，使得熱風爐的整體熱效率較低。因此，如何使燃燒產物均勻分布，以提高燃燒器使用壽命並且提高熱風爐的熱效率，是本領域人員亟待解決的問題。
實用新型內容有鑑於此，本實用新型提供了一種燃燒器，以使燃燒產物均勻分布，進而提高燃燒器使用壽命並且提高熱風爐的熱效率。本實用新型還提供了一種具有上述燃燒器的熱風爐。為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案本實用新型提供了一種燃燒器，包括燃燒器本體及設置於所述燃燒器本體上的第一燃燒環及第二燃燒環。所述第一燃燒環上設置有沿所述燃燒器本體徑向布置並與所述燃燒器本體的內腔連通的第一噴嘴；所述第二燃燒環上設置有與所述燃燒器本體的切線方向成銳角布置並與所述燃燒器本體的內腔連通的第二噴嘴；所述第一燃燒環及所述第二燃燒環的進氣口均設置有用於控制氣體流速的調節閥。優選地，所述第一燃燒環設置於所述燃燒器本體的上部，所述第二燃燒環設置於所述燃燒器本體的下部。優選地，所述第二燃燒環上的噴嘴的氣流方向與所述燃燒器本體的切線方向的夾角為0 50°。優選地，所述第一燃燒環包括第一煤氣環道、第一助燃風環道和與兩者連通的第一混合室，所述第一噴嘴設置於所述第一混合室上；所述第二燃燒環包括第二煤氣環道、第二助燃風環道和與兩者連通的第二混合室，所述第二噴嘴設置於所述第二混合室上。 優選地，所 述煤氣環道上連通有向其內部通入煤氣的煤氣管道，所述助燃風環道上連通有向其內部通入助燃風的助燃風管道；所述調節閥包括設置於所述煤氣管道上的煤氣調節閥和設置於所述助燃風管道上的助燃風調節閥。優選地，所述混合室為多個相互獨立且均勻分布於所述煤氣環道及所述助燃風環道之間且連通兩者的連接腔體，所述第一燃燒環的所述連接腔體上均設置有所述第一噴嘴，所述第二燃燒環的所述連接腔體上均設置有所述第二噴嘴。優選地，所述煤氣環道與所述助燃風環道均具有與所述連接腔體連通的傾斜設置的通道。優選地，所述通道的軸線與所述連接腔體的傾斜角為30°飛0°。本實用新型還提供了一種熱風爐，包括燃燒器，所述燃燒器為如上述任一項所述的燃燒器。從上述的技術方案可以看出，本實用新型提供的燃燒器，包括第一燃燒環及第二燃燒環，第一燃燒環設置有沿燃燒器本體徑向布置的第一噴嘴，第二燃燒環設置有與燃燒器本體的切線方向成銳角布置的第二噴嘴，燃燒環上均設置有用於控制氣體流速的調節閥。在燃燒器工作時，通過第一噴嘴噴出的燃燒產物沿徑向吹入熱風爐內，燃燒產物集中於熱風爐的中間；而與燃燒器本體的切線方向成銳角布置的第二噴嘴噴出的燃燒產物形成旋轉的氣流，集中於燃燒器本體的內壁，通過第一燃燒環及第二燃燒環上的調節閥調節作用，來控制第一噴嘴及第二噴嘴噴出的燃燒產物速度，進而通過控制第一燃燒環及第二燃燒環的燃燒產物噴出量達到燃燒產物在熱風爐內的均勻分布，有效避免了燃燒器本體的內壁處燃燒產物過多而造成的損壞嚴重的情況，延長了燃燒器的使用壽命，同時避免了熱風爐小燒時氣流速度過小而導致燃燒產物層流分布狀態，提高了蓄熱的均勻度，進而提高了熱風溫度和熱風爐的熱效率。本實用新型還提供了一種具有上述燃燒器的熱風爐，由於上述燃燒器具有上述效果，具有該燃燒器的熱風爐也應具有同樣的技術效果，在此不再一一介紹。
為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖I為本實用新型實施例提供的燃燒器的縱剖示意圖；圖2為圖I沿A-A剖面的剖視圖； 圖3為圖I沿B-B剖面的剖視圖。
具體實施方式
本實用新型公開了一種燃燒器，以使燃燒產物均勻分布，進而提高燃燒器使用壽命並且提高熱風爐的熱效率。本實用新型還提供了一種具有上述燃燒器的熱風爐。下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。請參考圖f圖3，圖I為本實用新型實施例提供的燃燒器的縱剖示意圖；圖2為圖I沿A-A剖面的剖視圖；圖3為圖I沿B-B剖面的剖視圖。本實用新型實施例提供了一種燃燒器，包括燃燒器本體及設置於所述燃燒器本體上的第一燃燒環及第二燃燒環，所述第一燃燒環上設置有沿所述燃燒器本體徑向布置並與所述燃燒器本體的內腔連通的第一噴嘴；所述第二燃燒環上設置有與所述燃燒器本體的切·線方向成銳角布置並與所述燃燒器本體的內腔連通的第二噴嘴；所述第一燃燒環及所述第二燃燒環的進氣口均設置有用於控制氣體流速的調節閥。本實用新型實施例提供的燃燒器，包括第一燃燒環及第二燃燒環，第一燃燒環設置有沿燃燒器本體徑向布置的第一噴嘴1，第二燃燒環設置有與燃燒器本體的切線方向成銳角布置的第二噴嘴2，燃燒環上均設置有用於控制氣體流速的調節閥。在燃燒器工作時，通過第一噴嘴I噴出的燃燒產物沿徑向吹入熱風爐內，燃燒產物集中於熱風爐的中間；而與燃燒器本體的切線方向成銳角布置的第二噴嘴2噴出的燃燒產物形成旋轉的氣流，集中於燃燒器本體的內壁，通過第一燃燒環及第二燃燒環上的調節閥調節作用，來控制第一噴嘴I及第二噴嘴2噴出的燃燒產物速度，進而通過控制第一燃燒環及第二燃燒環的燃燒產物噴出量達到燃燒產物在熱風爐內的均勻分布，有效避免了燃燒器本體的內壁處燃燒產物過多而造成的損壞嚴重的情況，延長了燃燒器的使用壽命，同時避免了熱風爐小燒時氣流速度過小而導致燃燒產物層流分布狀態，提高了蓄熱的均勻度，進而提高了熱風溫度和熱風爐的熱效率。需要說明的是，上述第一噴嘴I沿燃燒器本體徑向布置，即第一噴嘴I朝向燃燒器本體的軸線，以便將通過第一噴嘴I噴出的燃燒產物送至燃燒器本體的內腔中間；第二噴嘴2與燃燒器本體的切線方向成銳角布置，即第二噴嘴2不朝向燃燒器本體的軸線，而是使燃燒產物噴出的軌跡直線與第二噴嘴2處的切線的夾角為銳角，以便使通過第二噴嘴2的燃燒產物形成旋流，主要分布於熱風爐格子磚外環上。優選地，第一燃燒環設置於燃燒器本體的上部，第二燃燒環設置於燃燒器本體的下部。也可將第二燃燒環設置於第一燃燒環的上方，具體設置方式不做限制。需要說明的是，燃燒器本體的下部為其安裝後靠近下端的部分，燃燒器本體的上部為其安裝後靠近上端的部分。為了達到第二噴嘴2噴出的氣流更易形成旋流，第二噴嘴2的氣流方向與燃燒器本體的切線方向的夾角為(Γ50°。第一燃燒環包括第一煤氣環道3、第一助燃風環道4和與第一煤氣環道3及第一助燃風環道4連通的第一混合室5，第一混合室5上設置有第一噴嘴I。煤氣通過第一煤氣環道進入第一混合室5，助燃風通過第一助燃風環道4進入第一混合室5，在第一混合室5混合均勻後通過設置於第一混合室5上的第一噴嘴I噴入燃燒器本體內部，通過第一混合室5的作用，使得煤氣與助燃風混合均勻，再通入燃燒器本體的內部。同理，第二燃燒環包括第二煤氣環道6、第二助燃風環道7和與第二煤氣環道6及第二助燃風環道7連通的第二混合室8,第二混合室8上設置有第二噴嘴2。煤氣通過第二煤氣環道6進入第二混合室8,助燃風通過第二助燃風環道7進入第二混合室8，在第二混合室8混合均勻後通過設置於第二混合室8上的第二噴嘴2噴入燃燒器本體內部，通過第二混合室8的作用，使得煤氣與助燃風混合均勻，再通入燃燒器本體的內部。通過煤氣與助燃風在混合室內的預混合，提高了煤氣和助燃風的混合均勻度，便於其充分燃燒。 第一煤氣環道3上連通有向其內部通入煤氣的第一煤氣管道9，第一助燃風環道4上連通有向其內部通入助燃風的第一助燃風管道11 ;第二煤氣環道6上連通有向其內部通入煤氣的第二煤氣管道13，第二助燃風環道7上連通有向其內部通入助燃風的第二助燃風管道15。為了便於調整第一燃燒環與第二燃燒環噴出的氣體速度，進而控制燃燒產物在格子磚上的分布，以及助燃風與煤氣的混合比例，便於其完全燃燒，調節閥包括設置於煤氣管道上的煤氣調節閥和設置於助燃風管道上的助燃燒產物調節閥。如圖I所示，第一煤氣管道9上設置有第一調節閥10，第一助燃風管道11上設置有第一助燃風調節閥12 ;第二煤氣管道13上設置有第二煤氣調節閥14，第二助燃風管道15上設置有第二助燃風調節閥16。優選地，第一煤氣環道3、第一助燃風環道4、第二煤氣環道6及第二助燃風環道7均為沿燃燒器本體環向布置的環形管道。由於環形管道的設置，對進入環道的煤氣及助燃風起到重新分配作用，使煤氣及助燃風均勻分布到每個混合室內。本實用新型實施例中的環形通道均為異型磚砌築的陶瓷環道。如圖2和圖3所示，第一混合室5為多個相互獨立且均勻分布於第一煤氣環道3及第一助燃風環道4之間，且連通兩者的第一連接腔體，第一連接腔體上設置有第一噴嘴I ;第二混合室8為多個相互獨立且均勻分布於第二煤氣環道6及第二助燃風環道7之間，且連通兩者的第二連接腔體，第二連接腔體上設置有第二噴嘴2。通過將混合室設置為多個相互獨立且均勻分布的連接腔體，並在連接腔體上設置有相應的噴嘴，使得燃燒產物經多個噴嘴噴出，形成短焰燃燒，並達到均勻的向燃燒器本體的內腔通氣，進一步提高了燃燒產物在格子磚斷面上的均勻分布程度。進一步，由於第一混合室5為多個第一連接腔體，第二混合室8為多個第二連接腔體，且連接腔體上分別設置有噴嘴，即第一噴嘴I及第二噴嘴2為多個。第一燃燒環上的多個第一噴嘴I形成了徑向的噴火環，第二燃燒環上的多個第二噴嘴2形成了旋轉的噴火環。由於燃燒噴嘴的增多，需要噴火的面積就可以相應的減少，火焰也就相應的縮短，實現了短焰燃燒，避免了燃燒火焰過長而燒毀格子磚或降低燃燒溫度，有效延長了燃燒器的使用壽命，提高了燃燒溫度。需要說明的是，在燃燒產物經過格子磚的過程中，格子磚吸收燃燒產物的熱量並進行蓄熱。短焰燃燒可有效避免格子磚蓄熱過程中的損壞，進一步延長了本實用新型實施例提供的燃燒器的使用壽命。為了進一步提高煤氣及助燃風通入混合器的混合效果，煤氣環道與助燃風環道均具有與連接腔體連通的傾斜設置的連通管道。以第一燃燒環為例，煤氣經第一煤氣環道3進入，助燃氣經第一助燃風環道4進入，在第一混合室5的多個第一連接腔體內分別進行預混合，在第一煤氣環道3和第一助燃風環道4上均設置與第一連接腔體連通的傾斜設置的連通管道，使得煤氣與助燃空氣均以一定角度進入第一連接腔體，並在其內部進行碰撞混合，有效提高了煤氣和助燃氣的混合均勻度。優選地，連通管道與連接腔體的傾斜角為30°飛0°。本實用新型實施例還提供了一 種具有上述燃燒器的熱風爐，由於上述燃燒器具有上述效果，具有該燃燒器的熱風爐也應具有同樣的技術效果，在此不再一一介紹。本說明書中各個實施例採用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本實用新型。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實用新型的精神或範圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本實用新型將不會被限制於本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的範圍。
權利要求1.一種燃燒器，其特徵在於，包括燃燒器本體及設置於所述燃燒器本體上的第一燃燒環及第二燃燒環，所述第一燃燒環上設置有沿所述燃燒器本體徑向布置並與所述燃燒器本體的內腔連通的第一噴嘴；所述第二燃燒環上設置有與所述燃燒器本體的切線方向成銳角布置並與所述燃燒器本體的內腔連通的第二噴嘴；所述第一燃燒環及所述第二燃燒環的進氣口均設置有用於控制氣體流速的調節閥。
2.如權利要求I所述的燃燒器，其特徵在於，所述第一燃燒環設置於所述燃燒器本體的上部，所述第二燃燒環設置於所述燃燒器本體的下部。
3.如權利要求I所述的燃燒器，其特徵在於，所述第二燃燒環上的噴嘴的氣流方向與所述燃燒器本體的切線方向的夾角為(Γ50°。
4.如權利要求I所述的燃燒器，其特徵在於，所述第一燃燒環包括第一煤氣環道、第一助燃風環道和與兩者連通的第一混合室，所述第一噴嘴設置於所述第一混合室上；所述第二燃燒環包括第二煤氣環道、第二助燃風環道和與兩者連通的第二混合室，所述第二噴嘴設置於所述第二混合室上。
5.如權利要求4所述的燃燒器，其特徵在於，所述煤氣環道上連通有向其內部通入煤氣的煤氣管道，所述助燃風環道上連通有向其內部通入助燃風的助燃風管道；所述調節閥包括設置於所述煤氣管道上的煤氣調節閥和設置於所述助燃風管道上的助燃風調節閥。
6.如權利要求I所述的燃燒器，其特徵在於，所述混合室為多個相互獨立且均勻分布於所述煤氣環道及所述助燃風環道之間且連通兩者的連接腔體，所述第一燃燒環的所述連接腔體上均設置有所述第一噴嘴，所述第二燃燒環的所述連接腔體上均設置有所述第二噴嘴。
7.如權利要求6所述的燃燒器，其特徵在於，所述煤氣環道與所述助燃風環道均具有與所述連接腔體連通的傾斜設置的通道。
8.如權利要求7所述的燃燒器，其特徵在於，所述通道的軸線與所述連接腔體的傾斜角為30。 50。。
9.一種熱風爐，包括燃燒器，其特徵在於，所述燃燒器為如權利要求Γ8任一項所述的燃燒器。
專利摘要本實用新型公開了一種燃燒器，包括燃燒器本體及設置於所述燃燒器本體上的第一燃燒環及第二燃燒環，所述第一燃燒環上設置有沿所述燃燒器本體徑向布置並與所述燃燒器本體的內腔連通的第一噴嘴；所述第二燃燒環上設置有與所述燃燒器本體的切線方向成銳角布置並與所述燃燒器本體的內腔連通的第二噴嘴；所述第一燃燒環及所述第二燃燒環的進氣口均設置有用於控制氣體流速的調節閥。本實用新型提供的燃燒器有效避免了燃燒器本體的內壁處燃燒產物過多而造成的損壞嚴重的情況，延長了燃燒器的使用壽命，避免燃燒器本體的燃燒產物流速小時形成的層流分布狀態，提高了蓄熱的均勻度，進而提高了熱風溫度和熱風爐的熱效率。本實用新型還提供了一種熱風爐。
文檔編號C21B9/10GK202792024SQ201220406768
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月16日 優先權日2012年8月16日
發明者符政學, 符曉 申請人:符政學