自身蓄熱式燒嘴的製作方法

2023-06-08 10:29:02 2

本實用新型涉及燒嘴領域，尤指一種自身蓄熱式燒嘴。

背景技術：

工業爐窯屬於高能耗窯爐，燃氣耗費量巨大，在對金屬坯料進行加熱時，會產生大量的煙氣，煙氣排放帶走了大量的高溫熱量，造成熱量白白浪費，使得能源產生的熱利用率較低，並且高溫煙氣排放也會對環境造成汙染。

由於世界能源的短缺以及能源的不可再生性，為了節約能源以及降低生產成本，在熱處理、加熱爐等大型工業爐窯中，蓄熱式燃燒技術得到廣泛的推廣和應用。蓄熱式燃燒技術其工作原理是：蓄熱式燒嘴成對設置，利用蓄熱體作載體，交替地被廢氣熱量加熱，再將蓄熱體蓄存的熱量用於加熱空氣或燃氣，蓄熱體周期性地加熱、放熱使空氣或燃氣預熱到高溫，既保證了爐膛加熱的連續性又達到節能的效果。但是由於常規的蓄熱式燒嘴必須成對使用，過多的燒嘴數量使得爐窯佔地面積過大，並且管路安裝複雜，因此如何減少蓄熱式燒嘴數量，降低爐窯的佔地面積，並且保證燒嘴蓄熱、節能、環保效果不變成為了蓄熱式燒嘴的一大難題。

技術實現要素：

為解決上述問題，本實用新型提供一種結構緊湊、佔地面積小，能自身實現邊燃燒邊蓄熱功能，極大的降低NOx的排放，減少燃燒過程中排放物對大氣的汙染適用於不同種類工業爐窯的緊湊型自身蓄熱式燒嘴。

為實現上述目的，本實用新型採用的技術方案是：一種自身蓄熱式燒嘴，包括燒嘴殼體、蓄熱體箱、燒磚、燃氣管，所述燒嘴殼體、蓄熱體箱、燒磚依序連接，燃氣管的一端延伸至燒磚內並與燒磚連通，另一端延伸至燒嘴殼體外並外接燃氣，所述燒嘴殼體、蓄熱體箱內設有將燒嘴殼體、蓄熱體箱內分隔為上下兩部分的煙氣隔板，所述燒磚分別對應與蓄熱體箱的上下部連接，所述燒嘴殼體表面設有第一半月閥、第二半月閥並分別設置在燒嘴殼體上下部，具體地，還包括長明火裝置，所述長明火裝置套接在燃氣管表面，長明火裝置的一端延伸至燒磚內並與燃氣管的一端匯聚成空燃混合頭，另一端分別延伸至燒嘴殼體外並外接空氣和燃氣，所述燒磚內設有一次空氣管、二次空氣管，其中一次空氣管的一端與蓄熱體箱連接，另一端通至燒磚外，所述二次空氣管的一端與一次空氣管連通，另一端通至燒磚外。

本實用新型的有益效果在於：本實用新型通過在燒嘴殼體、蓄熱體箱內設有將燒嘴殼體、蓄熱體箱內分隔為上下兩部分的煙氣隔板，可以實現燒嘴一邊燃燒一邊排煙蓄熱，使得爐內對流循環加強，可顯著改善加熱質量，提高爐子生產率和降低燃料消耗，能有效地攪動爐內氣流，使得爐內溫度分布均勻，爐溫均勻性極好；此外通過在設置分級燃燒技術，即在燒磚內設置一次空氣管和二次空氣管，其中二次空氣管的一端與一次空氣管連通，將助燃空氣分次供給，實現分級燃燒，能有效地降低火焰溫度，極大的降低NOx的排放，同時設置有長明火裝置，保證燒嘴切換時能夠穩定工作。

附圖說明

圖1 是本實用新型的結構示意圖；

圖2 是燒嘴殼體的側面剖視圖；

圖3 是本實用新型具體實施方式示意圖。

附圖標號說明：1-燒嘴殼體；11-第一半月閥；12-第二半月閥；13-煙氣隔板；2-蓄熱箱體;21-蓄熱體；22-多孔隔板；3-燒磚；31-一次空氣管；32-二次空氣管；4-燃氣管；5-空燃混合頭；61-長明火燃料管；62-長明火空氣管。

具體實施方式

請參閱圖1-3所示，本實用新型關於一種自身蓄熱式燒嘴，包括燒嘴殼體1、蓄熱體箱2、燒磚3、燃氣管4，所述燒嘴殼體1、蓄熱體箱2、燒磚3依序連接，燃氣管4的一端延伸至燒磚3內並與燒磚3連通，另一端延伸至燒嘴殼體1外並外接燃氣，所述燒嘴殼體1、蓄熱體箱2內設有將燒嘴殼體1、蓄熱體箱2內分隔為上下兩部分的煙氣隔板13，所述燒磚3分別對應與蓄熱體箱2的上下部連接，所述燒嘴殼體1表面設有第一半月閥11、第二半月閥12並分別設置在燒嘴殼體1上下部，具體地，還包括長明火裝置，所述長明火裝置套接在燃氣管4表面，長明火裝置的一端延伸至燒磚3內並與燃氣管4的一端匯聚成空燃混合頭5，另一端分別延伸至燒嘴殼體1外並外接空氣和燃氣，所述燒磚3內設有一次空氣管31、二次空氣管32，其中一次空氣管31的一端與蓄熱體箱2連接，另一端通至燒磚3外，所述二次空氣管32的一端與一次空氣管連通31，另一端通至燒磚3外。

相較於現有的技術，本實用新型通過在燒嘴殼體1、蓄熱體箱2內設有將燒嘴殼體1、蓄熱體箱2內分隔為上下兩部分的煙氣隔板13，可以實現燒嘴一邊燃燒一邊排煙蓄熱，夠回收高溫廢氣中的熱量，吸收的熱量用於預熱空氣，不僅能提高助燃空氣的溫度，使得爐內對流循環加強，可顯著改善加熱質量，提高爐子生產率和降低燃料消耗，能有效地攪動爐內氣流，使得爐內溫度分布均勻，爐溫均勻性極好；此外通過在設置分級燃燒技術，即在燒磚3內設置一次空氣管31和二次空氣管32，其中二次空氣管32的一端與一次空氣管31連通，將助燃空氣分次供給，實現分級燃燒，能有效地降低火焰溫度，極大的降低NOx的排放，同時設置有長明火裝置，保證燒嘴切換時能夠穩定工作，適用於低、中、高溫熱處理爐、加熱爐。

本實施例中，所述蓄熱體箱2內設有蜂窩狀蓄熱體21、多孔隔板22，所述多孔隔板22設置在蓄熱體箱2內的兩側，蓄熱體21固定設置在多孔隔板22內。

採用上述方案，通過設置多孔隔板22，用於固定蓄熱體21，並且保證助燃空氣和煙氣能順利的經過蓄熱體21。

本實施例中，還包括控制閥門、控制系統，所述控制閥門設置在燃氣管4、長明火裝置的進氣處並與控制系統連接，所述第一半月閥11、第二半月閥12與控制系統連接，其中所述長明火裝置包括依序套接在燃氣管表面的長明火燃料管61、長明火空氣管62，所述長明火燃料管61、長明火空氣管62的一端延伸至燒磚3內並與燃氣管4的一端匯聚成空燃混合頭5，另一端分別延伸至燒嘴殼體1外並外接空氣和燃氣。

採用上述方案，通過在燃氣管4、長明火燃料管61、長明火空氣管62進氣處設置控制閥門並與控制系統連接，第一半月閥11、第二半月閥12與控制系統連接，可通過控制系統實現空氣及燃氣的進氣量控制以及的點火控制，並在使用過程中控制的第一半月閥11或第二半月閥12的開閉，從而實現燒嘴上部和下部交替工作。

本實施例中，還包括UV檢測頭，所述UV檢測頭連接在燒嘴殼體1表面並連通至燒磚3，所述控制系統與UV檢測頭連接。

採用上述方案，通過設置UV檢測頭並與控制系統連接，可實現對燒嘴火焰的檢測，同時將檢測信號傳送至控制系統，通過控制系統與其它控制閥門相應連鎖，保證燒嘴在使用過程中的安全性。

下面通過具體實施例對本實用新型作進一步說明。

如圖3所示本實用新型單支使用，能自身實現邊燃燒邊蓄熱。首先燒嘴沿煙氣隔板13分為下半部和上半部，其工作原理為燒嘴下半部燃燒時，燒嘴上半部排煙，達到控制系統設定的切換時間後，控制系統控制相應的控制閥門將燒嘴上半部和下半部的工作方式進行切換，此時燒嘴上半部燃燒，燒嘴下半部排煙。

長明火空氣由長明火空氣管62進入到達空燃混合頭5，長明火燃氣經過長明火燃氣管61到達空燃混合頭5，長明火空氣和長明火燃氣在燒磚3內部形成長明火，該火焰起引燃作用；

主燒嘴助燃空氣由第二半月閥12進入，經過燒嘴殼體1內部的腔體，由於煙氣隔板13的隔攔，使得助燃空氣始終位於燒嘴殼體1的下部，通過多孔隔板22進入蓄熱體箱2下部的蓄熱體21，在蓄熱體箱2下部，助燃空氣與蓄熱體21發生熱交換，此時助燃空氣被預熱到高溫，產生的高溫空氣進入燒磚3下部的一次空氣管31，其中一部分高溫空氣分流進入二次空氣管32，實現空氣分級；

主燃氣由燃氣管4一端進入到達空燃混合頭9，從燒磚3中心噴出，由於長明火的存在，噴出的燃氣先與下半部一次空氣管31過來的熱空氣形成一次燃燒，然後再與下半部二次空氣管32過來的熱空氣形成二次燃燒，多級燃燒技術能有效的降低火焰溫度，降低NOx的排放；

燃燒後產生的煙氣在燃爐7內循環，由於外部排煙風機的抽力，煙氣經過燒磚上部二次空氣管32和上部一次空氣管31進過多孔隔板22，進入上部蓄熱體21，在上部蓄熱體21中煙氣與蓄熱體21發生熱交換，將熱量傳遞給上部蓄熱體21，熱交換完畢後的煙氣到達燒嘴殼體1的內部腔體，經過第一半月閥11排出。

由控制系統設定的程序以及相應閥門控制，使得本燒嘴上半部和下半部周期性的進行上述工作過程，實現蓄熱式燒嘴的邊燃燒邊蓄熱過程，並且在燒嘴的使用過程中蓄熱體不停的吸熱、放熱，使得進入的助燃空氣被預熱到較高溫度，經過熱交換後的煙氣溫度極低，可直接排放到大氣中，燒嘴在使用過程中達到節能減排的目的。

以上實施方式僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行描述，並非對本實用新型的範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計精神的前提下，本領域普通工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本實用新型的權利要求書確定的保護範圍內。