一种高含尘燃气烧嘴的制作方法
【专利摘要】一种高含尘燃气烧嘴，涉及燃气燃烧【技术领域】，燃气涡壳的切向设有一个燃气进气口，燃气内筒同轴贯穿于燃气涡壳，且与燃气涡壳连通为一体；空气涡壳的切向设有一个空气进气口，空气涡壳的一端连通设置同轴线的空气外筒，燃气内筒的前端贯穿空气涡壳并同轴套设于空气外筒内，燃气内筒和空气外筒之间为空气通道，燃气内筒的后端设置吹扫喷嘴，吹扫喷嘴朝向燃气内筒的前端；燃气内筒的前端沿轴线设有主轴，主轴的圆周均匀布置若干片旋流片，空气外筒的前端设有旋流喷嘴，所述旋流喷嘴贯穿空气外筒和燃气内筒且朝向旋流片。本实用新型燃气烧嘴不易堵塞、实现在线清理、使用寿命长。
【专利说明】一种高含尘燃气烧嘴
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及燃气燃烧【技术领域】，具体涉及一种高含尘燃气烧嘴。
【背景技术】
[0002]随着节能减排工作的进一步深化，原来很大一部分被认为是难以利用的劣质能源，也通过技术手段得到广泛的利用。特别是一些高含尘燃气，如高炉煤气、黄磷尾气、铁合金电炉尾气等，它们是工业生产中不可避免的产物，这类燃气特点是热值不高，但含尘量较高，且富含水分，有些还含有焦油，现在这类燃气回收利用的主要途径是通过燃烧产生热能，用于加热物件物料、生产蒸汽。
[0003]燃气的燃烧必须通过安装在炉子上的烧嘴来完成，由于这类高含尘燃气还处于开发阶段，所以市场上还没有适用于这类燃气的专用烧嘴，而是延用原净燃气烧嘴。当高含尘燃气的含尘量达到10mg/m3且含有水分或油分时，净燃气烧嘴很容易被堵塞，不得不停机清理。为了解决这种问题，有些将烧嘴的旋流片取消，改为直套筒烧嘴，但是，当含尘量达到50mg/m3以上时，烧嘴的燃气通道仍会被堵塞。现有的专利文献中，专利201120565017.3仅针对含焦油的燃气进行了改进，对粉尘无效果。总之，净燃气烧嘴用于高含尘燃气时，主要问题有:燃气通道容易堵塞，清理困难，生产成本大幅度提高；烧嘴被堵塞后，燃气流量下降，在自动控制系统作用下，相应的助燃空气流量自然下调，烧嘴的自冷功能下降，炉子内高温辐射损伤烧嘴，烧嘴寿命短；未预留清理口，严重堵塞时，要么烧嘴报废，要么只能破坏烧嘴结构的前提下进行清理，即使清理完成后，烧嘴效果也明显下降。
实用新型内容
[0004]针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种高含尘燃气烧嘴，其不易堵塞、实现在线清理、使用寿命长。
[0005]为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是:一种高含尘燃气烧嘴，包括燃气涡壳、燃气内筒、空气涡壳和空气外筒，燃气涡壳的切向设有一个燃气进气口，燃气内筒同轴贯穿于燃气涡壳，且与燃气涡壳连通为一体；空气涡壳的切向设有一个空气进气口，空气涡壳的一端连通设置同轴线的空气外筒，燃气内筒的前端贯穿空气涡壳，并同轴套设于空气外筒内，燃气内筒和空气外筒之间为空气通道，燃气内筒的后端设置吹扫喷嘴，吹扫喷嘴朝向燃气内筒的前端；所述燃气内筒的前端沿轴线设有主轴，所述主轴的圆周均匀布置若干片旋流片，所述空气外筒的前端设有旋流喷嘴，所述旋流喷嘴贯穿空气外筒和燃气内筒且朝向旋流片。
[0006]在上述技术方案的基础上，所述燃气内筒的后端采用盲板封堵。
[0007]在上述技术方案的基础上，所述吹扫喷嘴的数量为2?4个，所有吹扫喷嘴沿圆周均匀分布，每个吹扫喷嘴垂直贯穿于盲板。
[0008]在上述技术方案的基础上，所述空气涡壳外壁均匀分布设有3个清灰孔，每个清灰孔采用盲板封堵。
[0009]在上述技术方案的基础上，所述空气涡壳的端面设置火检孔，火检孔的数量为I?3个。
[0010]在上述技术方案的基础上，所述空气外筒的前端设有连接法兰。
[0011]在上述技术方案的基础上，所述主轴通过固定梁与空气外筒固定，所述固定梁的一端贯穿燃气内筒，并伸出空气外筒，另一端连接主轴，所述主轴上活动套设旋转套筒，所有旋流片均采用发散式固定于旋转套筒。
[0012]在上述技术方案的基础上，所述旋流片的数量为4?12片，每片旋流片与主轴轴线之间的夹角为15?75°，每片旋流片的顶端与燃气内筒的距离为5mm。
[0013]在上述技术方案的基础上，所述固定梁的数目为3?4根，固定梁为空心的不锈钢管，每片旋流片上设有2?5个导流槽，导流槽延伸至旋流片的顶端，所述主轴内设有导流通道，固定梁与导流通道连通，导流通道与导流槽连通。
[0014]在上述技术方案的基础上，所述旋流喷嘴的数目为2?3个，每个旋流喷嘴可拆卸，每个旋流喷嘴的出口朝向导流槽的顶端。
[0015]本实用新型的有益效果在于:
[0016]1、本燃气烧嘴的吹扫喷嘴、旋流喷嘴和固定梁分别与现场高压气管线连接，利用高压气吹扫燃气烧嘴内部，用于在线清理燃气内筒、旋流片、主轴以及旋转轴，防止烧嘴积灰堵塞，极大减少了停机清理时间，提高了生产效率。
[0017]2、本燃气烧嘴的燃气内筒后端采用盲板封堵，空气涡壳设有清灰孔并采用盲板封堵，在常规停机检修时，根据需要对烧嘴内部进行人工清洗，防止烧嘴堵塞，不破坏烧嘴结构，保证烧嘴的燃烧效率和寿命。
[0018]3、本燃气烧嘴设有连接法兰，利用连接法兰与炉子连接，取代直接焊接，拆装方便。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型燃气烧嘴的结构示意图；
[0020]图2为图1中A的局部放大图；
[0021]图3为本实用新型燃气烧嘴的另一视角的结构示意图。
[0022]附图标记:1-燃气进气口，2-燃气涡壳，3-燃气内筒，4-空气进气口，5-空气涡壳，6-空气外筒，7-空气通道，8-旋流片，9-盲板，10-吹扫喷嘴，11-旋流喷嘴，12-清灰孔，13-主轴，14-旋转套筒，15-固定梁，16-导流槽，17-导流通道，18-火检孔，19-连接法兰。
【具体实施方式】
[0023]以下结合附图对本实用新型的实施例作进一步详细说明。
[0024]如图1和图3所示，一种高含尘燃气烧嘴，包括燃气进气口 1，燃气涡壳2、燃气内筒3、空气进气口 4、空气涡壳5和空气外筒6，燃气涡壳2的切向设有一个燃气进气口 1，使燃气进入并形成旋流，燃气内筒3贯穿于燃气涡壳2，燃气内筒3沿燃气涡壳2的轴心设置，且连通为一体。空气涡壳5的切向设有一个空气进气口 4，空气涡壳5的一端面连通设置空气外筒6，空气外筒6沿空心涡壳5的轴心设置，燃气内筒3的前端贯穿空气涡壳5的两端面，并伸入空气外筒6内，燃气内筒3和空气外筒6之间为空气通道7，空气从空气进气口 4进入，在空气涡壳5内形成旋流，使空气中的粉尘等杂质在离心作用下抛向四周。所述空气涡壳5外壁均匀分布设有3个清灰孔12，每个清灰孔12采用盲板9封堵，必要时可打开，人工进行空气通道7的清理。空气涡壳的端面安装了火检孔18，火检孔18的数量为
I?3个，用于保证本燃气烧嘴工作的安全性。所述空气外筒6的前端设有连接法兰19，本燃气烧嘴通过连接法兰19与炉子相连。
[0025]燃气内筒3的后端米用盲板9封堵,盲板9上安装若干个吹扫喷嘴10,每个吹扫喷嘴10垂直贯穿于盲板9，吹扫喷嘴10朝向燃气内筒3的前端，吹扫喷嘴10的数量2?4个，所有吹扫喷嘴10均匀分布。吹扫喷嘴10直接与现场氮气(0.5?1.0MPa)管道相连，用手动阀或电动阀控制其开关，根据燃气含尘情况进行不定期吹扫，实现在线吹扫燃气涡壳2和燃气内筒3，无需停机清理。
[0026]如图1和图2所示，燃气内筒3的前端沿轴线设有主轴13，所述主轴13内设有导流通道17，所述主轴13通过固定梁15与空气外筒6固定，所述固定梁15的一端贯穿燃气内筒3，并伸出空气外筒6，另一端连接主轴13，所述固定梁的数目为3?4根，固定梁15为空心的不锈钢管。所述主轴13上套设旋转套筒14，旋转套筒14可自由旋转，主轴13的圆周均匀布置若干片旋流片8，所有旋流片8均采用发散式固定于旋转套筒14，旋流片8的数量为4?12片，每片旋流片8与主轴13轴线之间的夹角为15?75°，每片旋流片8的顶端与燃气内筒3的距离为5mm，每片旋流片8上设有2?5个导流槽16，导流槽16延伸至旋流片8的顶端。固定梁15与导流通道17连通，导流通道17与所有导流槽16连通，固定梁15的高压气接口直接与现场的氮气(0.5?1.0MPa)管道连接，用手动或电动阀控制其开关，实现主轴13、旋转套筒14和旋流片8的在线清理。
[0027]所述空气外筒6的前端设有旋流喷嘴11，所述旋流喷嘴11贯穿空气外筒6和燃气内筒3且朝向旋流片8，旋流喷嘴11的数目为2?3个，每个旋流喷嘴11固定在安装座，所述安装座固定于空气外筒6，每个旋流喷嘴11可拆卸，每个旋流喷嘴11的出口朝向导流槽16的顶端，旋流喷嘴11直接与现场的氮气或蒸汽(0.5?1.0MPa)管道连接，用手动或电动阀控制其开关，根据燃气的含尘和含水情况，进行不定期吹扫，实现旋流片8的在线清理。
[0028]本燃气烧嘴的工作过程为:高含尘燃气通过燃气进气口 I从切向进入燃气涡壳2，产生旋流，经燃气内筒3到达旋流片8，经过旋流片后，燃气旋流进一步加强后从燃气内筒3的出口喷出。助燃用的空气通过空气进气口 4从切向进入空气涡壳5，产生旋流，通过空气通道7从空气通道7的出口喷出，与从燃气内筒3的出口喷出的燃气充分混合后，进入炉子的炉膛燃烧。高含尘燃气多富含水份或油份，极易沉积在管道内壁、各空腔处和旋流片上，为了避免沉积，本燃烧喷嘴设计了前端清理机构和后端清理机构。后端清理机构包括燃气内筒3后端的肓板9和吹扫喷嘴10，在停机检修时，可打开肓板9进行燃气内筒3的完全清洗；在正常生产时，通过吹扫喷嘴10确保燃气进气口 I和燃气涡壳2内不积灰或尽可能少积灰。前端清理机构完全采用在线作业，首先固定梁15与导流通道17连通，导流通道17与导流槽16连通，通过固定架15的高压接口进行吹扫，确保旋转套筒14和主轴13之间的间隙不积灰，避免影响旋流片8的旋转，而且吹扫气体通过导流槽16引至旋流片8顶部，对旋流片8进行从下至上的清理；其次通过旋流喷嘴11，对旋流片8进行从上至下的清理，同时，旋流喷嘴11还起到推动旋流片8加速旋转的作用，用以强化燃气旋流。
[0029]本实用新型不仅局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本实用新型相同或相近似的技术方案，均在其保护范围之内。
【权利要求】
1.一种高含尘燃气烧嘴，包括燃气涡壳(2)、燃气内筒(3)、空气涡壳(5)和空气外筒(6)，燃气涡壳⑵的切向设有一个燃气进气口(I)，燃气内筒(3)同轴贯穿于燃气涡壳(2)，且与燃气涡壳(2)连通为一体；空气涡壳(5)的切向设有一个空气进气口(4)，空气涡壳(5)的一端连通设置同轴线的空气外筒(6)，燃气内筒(3)的前端贯穿空气涡壳(5)，并同轴套设于空气外筒(6)内，燃气内筒(3)和空气外筒(6)之间为空气通道(7)，其特征在于:燃气内筒(3)的后端设置吹扫喷嘴(10)，吹扫喷嘴(10)朝向燃气内筒(3)的前端；所述燃气内筒(3)的前端沿轴线设有主轴(13)，所述主轴(13)的圆周均匀布置若干片旋流片(8)，所述空气外筒(6)的前端设有旋流喷嘴(11)，所述旋流喷嘴(11)贯穿空气外筒(6)和燃气内筒⑶且朝向旋流片(8)。
2.如权利要求1所述的高含尘燃气烧嘴，其特征在于:所述燃气内筒(3)的后端采用盲板(9)封堵。
3.如权利要求2所述的高含尘燃气烧嘴，其特征在于:所述吹扫喷嘴(10)的数量为2?4个，所有吹扫喷嘴(10)沿圆周均匀分布，每个吹扫喷嘴(10)垂直贯穿于盲板(9)。
4.如权利要求1所述的高含尘燃气烧嘴，其特征在于:所述空气涡壳(5)外壁均匀分布设有3个清灰孔(12)，每个清灰孔(12)采用盲板(9)封堵。
5.如权利要求1所述的高含尘燃气烧嘴，其特征在于:所述空气涡壳(5)的端面设置火检孔(18)，火检孔(18)的数量为I?3个。
6.如权利要求1所述的高含尘燃气烧嘴，其特征在于:所述空气外筒(6)的前端设有连接法兰(19)。
7.如权利要求1所述的高含尘燃气烧嘴，其特征在于:所述主轴(13)通过固定梁(15)与空气外筒(6)固定，所述固定梁(15)的一端贯穿燃气内筒(3)，并伸出空气外筒(6)，另一端连接主轴(13)，所述主轴(13)上活动套设旋转套筒(14)，所有旋流片(8)均采用发散式固定于旋转套筒(14)。
8.如权利要求7所述的高含尘燃气烧嘴，其特征在于:所述旋流片(8)的数量为4?12片，每片旋流片(8)与主轴(13)轴线之间的夹角为15?75°，每片旋流片(8)的顶端与燃气内筒⑶的距离为5mm。
9.如权利要求7所述的高含尘燃气烧嘴，其特征在于:所述固定梁(15)的数目为3?4根，固定梁(15)为空心的不锈钢管，每片旋流片⑶上设有2?5个导流槽(16)，导流槽(16)延伸至旋流片⑶的顶端，所述主轴(13)内设有导流通道(17)，固定梁(15)与导流通道(17)连通，导流通道(17)与导流槽(16)连通。
10.如权利要求9所述的高含尘燃气烧嘴，其特征在于:所述旋流喷嘴(11)的数目为2?3个，每个旋流喷嘴(11)可拆卸，每个旋流喷嘴(11)的出口朝向导流槽(16)的顶端。
【文档编号】F23D14/46GK203927917SQ201420369489
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年7月3日 优先权日:2014年7月3日
【发明者】严俊, 汤楚林, 邓斌武, 杨冀飞 申请人:武汉贝杰润科技有限公司