帶有坡梯狀周向環道向上噴嘴的陶瓷燃燒器的製作方法
2023-09-11 17:15:40 1
專利名稱：帶有坡梯狀周向環道向上噴嘴的陶瓷燃燒器的製作方法
技術領域：
本發明涉及燃燒裝置，是一種帶有坡梯狀周向環道向上噴嘴的陶瓷燃燒器。二、 背景技術陶瓷燃燒器是高爐煉鐵中用的熱風爐上之重要設備，其性能的優劣直接 影響到自身和高爐的正常運行、使用效率及使用壽命，在熱風爐中目前使用最多的結構形式有內燃式、外燃式和頂燃式3種。但不管哪種形式的熱風爐 上都設置有結構不同的陶瓷燃燒器。現有的陶瓷燃燒器在結構上存在不同程 度的問題，會造成熱風爐內燃氣與空氣混合不佳和(或)氣流分布不均勻， 從而導致燃燒欠穩定、調節性能差與火焰分布差等問題。這樣就不能很好滿 足高爐對熱風的負荷要求與風溫要求。存在上述問題的熱風爐常常造成利用 效率低、能源浪費、環境汙染，且使用壽命短。因此，改進燃燒器結構與布 置是提高熱風爐性能的有效途徑，本申請人曾對其陶瓷燃燒器進行改進，並 申請了專利，申請號為200720089478.1，但在使用中，發現仍存在明顯不足， 特別是仍存在使用壽命短、氣流不均、噴管壓力不均，影響使用效果，其創 新勢在必行。三、 發明內容針對上述情況，本發明就是提供新的一種帶有坡梯狀周向環道向上噴嘴 的陶瓷燃燒器，可有效解決和克服現有燃燒器存在使用壽命短、氣流不均、 噴管壓力不均的問題，該燃燒器解決的技術方案是，包括有燃燒器牆體、煤 氣預熱環道、助燃空氣預熱環道，煤氣預熱環道、助燃空氣預熱環道分別與 其上部環形交錯布置的呈30-80°的煤氣與空氣噴口相連通，煤氣預熱環道和 助燃空氣預熱環道呈對稱的上坡和下坡的坡梯狀，布置在燃燒器的牆體內， 燃燒器頂部牆體內設置有周向環形預熱通道，並與煤氣、空氣噴口相連通，外牆體上有與煤氣預熱環道連通的煤氣入口 ，煤氣預熱環道下部是助燃空氣 預熱環道，其牆體外側有與其連通的助燃空氣入口，煤氣、空氣進口處的連 接噴口方向分別設置有阻流磚，燃燒器牆體與蓄熱室的牆體之間有氧化鋁耐 高溫耐火纖維層，本發明結構新穎、獨特，有效解決了氣流不均、噴嘴壓力 不均及使用壽命短，保證了風溫及產品質量，節省燃料、節約投資、降低廢 氣溫度與排放量，減少了環境汙染，經濟和社會效益巨大。四
圖1為本發明的陶瓷燃燒器結構剖面的主視圖。圖2為本發明的陶瓷燃燒器結構的A-A剖面俯視圖。五具體實施方式
以下結合附圖對本發明的具體實施方式
作詳細說明。由圖l、圖2所示，本發明包括有燃燒器牆體9、煤氣預熱環道2、助燃 空氣預熱環道3，煤氣預熱環道2、助燃空氣預熱環道3分別與其上部環形交 錯布置的呈30-80°的煤氣與空氣噴口5、 6相連通，煤氣預熱環道和助燃空 氣預熱環道呈對稱的上坡和下坡的坡梯狀10，布置在燃燒器的牆體內，燃燒 器頂部牆體內設置有周向環形預熱通道1，並與煤氣、空氣噴口相連通，外 牆體上有與煤氣預熱環道連通的煤氣入口 11,煤氣預熱環道下部是助燃空氣 預熱環道3，其牆體外側有與其連通的助燃空氣入口 12，煤氣、空氣進口處 的連接噴口方向分別設置有阻流磚7、 8，燃燒器牆體9與蓄熱室14的牆體 13之間有氧化鋁耐高溫耐火纖維層4。所說的煤氣預熱環道2和助燃空氣預熱環道3的入口為切線式進口；空 氣噴口6和煤氣噴口5為斜坡向上，交叉排列(見圖2所示)，噴出的煤氣、 空氣在混合前經高溫回流對煤氣和空氣進行高溫預熱，提高燃燒溫度。煤氣 預熱環道和空氣預熱環道上呈交叉設置有數十個出口 (集)管。所說的煤氣預熱環道2、助燃空氣預熱環道3在周向環形預熱通道1底部設置帶有角度的噴口，其角度隨周向環形預熱通道1的深度逐漸加大，一般噴口角度範圍為30-80° ，設置噴口角度的目的是讓煤氣、空氣在預定的空 間預定的角度完全混合燃燒，用來調節預燃環道各高度的溫度。為了保證燃燒器的長壽與熱風爐同步，燃燒器與熱風爐相應的該部位的 燃燒器牆體在砌築時其牆體磚全部咬合在一起，使之成為堅固的一體，同時 也承受拱頂之重力。所說的在煤氣、空氣進口處的連接噴嘴方向設置的阻流磚，阻流磚的長 度大於煤氣、空氣入口的直徑，可有效防止入口處的壓力從最近的噴口高壓 噴出，使各連接環道的噴管壓力均勻。所說的周向環形預熱通道，其作用是將煤氣、空氣在該預熱通道內進行 預混預燃，逐漸調節煤氣噴口 (130-15(TC)空氣噴口 (150-200°C)與燃燒室 溫度1300-140(TC的溫度差，經過煤氣、空氣在周向環形預熱通道預混預燃使 環道底部溫度從兩種氣體預混燃燒合計的350'C左右，逐漸到周向噴口升到 1000-1300°C，保證燃燒器噴嘴部位與燃燒器的結構在良好的工況環境下工 作、長壽。所說的設置坡梯狀體其目的在於，由於原燃燒器煤氣、空氣環道的壓力 分布不均，特別是經過試驗發現管道入口 0° 、 90° 、 180° 、 270°的氣流 壓力偏差較大，這樣容易使煤氣、空氣進入周向環形預熱通道預混燃燒時， 出現氣流不均勻，因此，特設置環道周向呈坡梯狀，使進入環道的周向氣流 經坡梯流動力量均勻，0° -180°為上坡狀，180° -0°為對稱的下坡狀。所說的氧化鋁耐高溫耐火纖維層，其目的在於是，為了保證蓄熱室與環 道牆有足夠的厚度以及有很低的溫差，使環道壁與蓄熱室牆體在冷熱變化中 不遭受破壞達到長壽， 一是為該部位的磚牆體加厚，二是在燃燒器牆與蓄熱 室牆之間增加了一層氧化鋁耐高溫耐火纖維，使蓄熱室牆體的溫度在1300°C -140(TC，助燃空氣預熱環道靠蓄熱室牆體方的壁面溫度<150，比進入環道預熱的空氣溫度200'C還小，使牆體溫差在特別安全係數內，有利於環道牆 與蓄熱室牆的長壽，另一個作用，是將燃燒器與蓄熱室牆體徹底分離，在蓄 熱室牆體高溫變化中的上、下漲縮，爐體的周向漲縮可自動移動，保證爐體 和燃燒器及拱頂的穩定結構，使之更加長壽。由上述可以看出，本發明由於採用了一系列的新技術，使其在結構上更 加合理，氣流均勻、噴管壓力均勻，使用效果好，壽命增長2倍以上，節能 環保，節能比原設備提高40%以上，改善燃燒條件，提高燃燒強度，更加有 效提高蓄熱體的利用效率。因此，本發明明顯不同於現有陶瓷燃燒器，是燃燒器上的一大創新，有 巨大的經濟和社會效益。
權利要求
1、一種帶有坡梯狀周向環道向上噴嘴的陶瓷燃燒器，包括有燃燒器牆體(9)、煤氣預熱環道(2)、助燃空氣預熱環道(3)，其特徵在於，煤氣預熱環道(2)、助燃空氣預熱環道(3)分別與其上部環形交錯布置的呈30-80°的煤氣與空氣噴口(5、6)相連通，煤氣預熱環道和助燃空氣預熱環道呈對稱的上坡和下坡的坡梯狀(10)，布置在燃燒器的牆體內，燃燒器頂部牆體內設置有周向環形預熱通道(1)，並與煤氣、空氣噴口相連通，外牆體上有與煤氣預熱環道連通的煤氣入口(11)，煤氣預熱環道下部是助燃空氣預熱環道(3)，其牆體外側有與其連通的助燃空氣入口(12)，煤氣、空氣進口處的連接噴口方向分別設置有阻流磚(7、8)，燃燒器牆體(9)與蓄熱室(14)的牆體(13)之間有氧化鋁耐高溫耐火纖維層(4)。
2、 根據權利要求1所述的帶有坡梯狀周向環道向上噴嘴的陶瓷燃燒器， 其特徵在於，所說的空氣噴口 (6)和煤氣噴口 (5)為斜坡向上，交叉排列。
3、 根據權利要求1所述的帶有坡梯狀周向環道向上噴嘴的陶瓷燃燒器， 其特徵在於，所說的煤氣預熱環道(2)、助燃空氣預熱環道(3)在周向環形 預熱通道(1)底部設置帶有角度的噴口，其角度隨周向環形預熱通道(1) 的深度逐漸加大，噴口角度範圍為30-80° 。
4、 根據權利要求1所述的帶有坡梯狀周向環道向上噴嘴的陶瓷燃燒器， 其特徵在於，所說的燃燒器與熱風爐相應的該部位的燃燒器牆體在砌築時其 牆體磚全部咬合在一起。
5、 根據權利要求1所述的帶有坡梯狀周向環道向上噴嘴的陶瓷燃燒器， 其特徵在於，所說的所說的在煤氣、空氣進口處的連接噴嘴方向設置的阻流 磚，阻流磚的長度大於煤氣、空氣入口的直徑。
全文摘要
本發明涉及帶有坡梯狀周向環道向上噴嘴的陶瓷燃燒器，可有效解決燃燒器使用壽命短、氣流及噴管壓力不均的問題，其結構是，煤氣預熱環道、助燃空氣預熱環道分別與其上部環形交錯布置的煤氣與空氣噴口相連通，煤氣預熱和助燃空氣預熱環道呈對稱坡梯狀在燃燒器的牆體內，燃燒器頂部牆體內有周向環形預熱通道，並與煤氣、空氣噴口相連通，外牆體上有與煤氣預熱環道連通的煤氣入口，煤氣預熱環道下部是助燃空氣預熱環道，其牆體外側有與其連通的助燃空氣入口，煤氣、空氣進口處的連接噴口方向分別設置有阻流磚，燃燒器牆體與蓄熱室的牆體之間有氧化鋁耐高溫耐火纖維層，本發明氣流和噴嘴壓力均勻，使用壽命長，經濟和社會效益巨大。
文檔編號F23D14/48GK101251257SQ20081004956
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月17日 優先權日2008年4月17日
發明者伍積明, 馮華堂, 呂遐平, 吳鐵生, 強 周, 周文振, 朱興華, 臧中海, 鄔捷鵬, 陳映明, 韓中禮, 顏採菊 申請人:鄭州豫興耐火材料有限公司