一种多通道双涡流回转窑用燃烧器的制作方法

本发明涉及窑用燃烧器领域，特别是涉及一种多通道双涡流回转窑用燃烧器。

背景技术：

石灰回转窑生产线，会通过高温煅烧石灰石来获得活性石灰，在高温煅烧时需要把燃料与氧空气充分混合以一定速度喷射到回转窑内燃烧，现有工艺只是用简单的单管道或者四通道将煤风与空气混合喷射进回转窑燃烧，煤耗高，而且燃烧效率低，产生大量的氮氧化物废气，活性石灰产量也低。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种多通道双涡流回转窑用燃烧器,以解决现有技术中，煤风燃烧不完全，用冷风量大，煤耗高，氮氧化物生成高，火焰形状不理想的问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：由外到内依次嵌套设置有轴流风外管、轴流风内管、外旋流风内管、煤风内管、内旋流风内管、雾化器导管，所述轴流风外管、轴流风内管、外旋流风内管、煤风内管、内旋流风内管、雾化器导管一端集合组成燃烧器喷头，所述轴流风外管、轴流风内管、外旋流风内管、内旋流风内管另一端通过管道接通助燃风总管道，所述煤风内管另一端接通煤风动力装置，所述雾化器导管另一端接通供油装置；在背离燃烧器喷头的一端，所述轴流风外管与所述轴流风内管密封连接，所述轴流风内管与所述外旋流风内管密封连接，所述外旋流风内管与所述煤风内管密封连接，所述煤风内管与所述内旋流风内管密封连接，所述内旋流风内管与所述雾化器导管密封连接；在燃烧器喷头一端，所述雾化器导管内依次设有固定连接的雾化器、雾化器接头与油管，所述油管接入燃烧器外的供油装置。

所述雾化器导管内形成点火油枪通道，所述雾化器导管与所述内旋流风内管形成中心风通道，所述内旋流风内管与所述煤风内管形成内旋流风通道，所述煤风内管与所述外旋流风内管形成煤风通道，所述外旋流风内管与所述轴流风内管形成外旋流风通道，所述轴流风内管与所述轴流风外管形成轴流风通道。

助燃风总通道预先进风，当点火油枪通道中点火后，火焰喷出燃烧器喷头，煤风通道吹出煤风(主要成分为煤粉)，内旋流风通道的内旋流风将中心风通道吹出的风与内层煤风进行预旋并充分混合后进行燃烧，外旋流通道的外旋流风将轴流风通道吹出的轴流风与外层煤风充分混合后进行燃烧，燃烧产生的热能为石灰回转窑煅烧工序进行供能。本发明使内层煤粉与助燃风能够更好地混合，即使煤粉品质不佳或者煤粉湿度偏大时也可充分燃烧。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

优选地，所述轴流风外管在所述燃烧器喷头一端同轴设置有轴流风外筒，所述轴流风外筒套接在所述轴流风外管外壁；所述轴流风外管相背于所述燃烧器喷头一端设有轴流风补偿器，所述轴流风补偿器包括固定部与活动部，所述轴流风外管与所述轴流风补偿器活动端连接，所述轴流风内管与所述轴流风补偿器固定部连接；所述轴流风外管近所述轴流风补偿器活动部处设有分支管道接入助燃风总管道，所述分支管道中设有轴流风调节阀；所述轴流风外管上近所述分支管道处还安装有轴流风压力表。在轴流风压力表对轴流风通道内风速的实时监控下，轴流风调节阀可通过改变轴流风通道截面积来大范围改变轴流风通道的风量与风速，通过伸缩轴流风补偿器的活动部移动轴流风外管位置，可间接小范围改变风道出口截面积的大小，满足小范围调节轴流风风速以及调节火焰形状的需要。

优选地，所述轴流风内管在所述燃烧器喷头一端同轴设置有轴流风内筒螺纹管与轴流风内喷头，所述轴流风内管、所述轴流风内筒螺纹管、所述轴流风内喷头依次螺纹连接；所述轴流风内管相背于所述燃烧器喷头一端设有外旋流风补偿器，所述外旋流风补偿器包括固定部与活动部，所述轴流风内管与所述外旋流风补偿器活动部连接，所述外旋流风内管与所述外旋流风补偿器固定部连接，所述轴流风内管近所述外旋流风补偿器活动部处设有分支管道接入助燃风总管道，所述分支管道中设有外旋流风调节阀；所述轴流风内管上近所述分支管道处还安装有外旋流风压力表。在外旋流风压力表对外旋流风通道内风速的实时监控下，外旋流风调节阀可通过改变风道截面积来大范围改变外旋流风通道的风量与风速，通过伸缩外旋流风补偿器的活动部移动轴流风内管位置，可间接小范围改变风道出口截面积的大小，满足小范围调节外旋流风风速以及调节火焰形状的需要。

优选地，外旋流风内管在所述燃烧器喷头一端同轴设置有外旋流风螺纹管与外旋流风旋流器，所述外旋流风内管、所述外旋流风螺纹管、所述外旋流风旋流器依次螺纹连接；所述外旋流风内管相背于所述燃烧器喷头一端与所述煤风内管通过法兰固定连接，所述外旋流风内管近所述法兰处设有煤风入口管道，所述煤风入口管道接通煤风动力装置。通过煤风通道运送过来的煤风喷出燃烧器喷头，喷出的煤风与空气混合后进行燃烧。

优选地，所述煤风内管在所述燃烧器喷头一端同轴设置有煤风内喷头螺纹管与煤风内喷头，所述煤风内管、所述煤风内喷头螺纹管、所述煤风内喷头依次螺纹连接；所述煤风内管相背于所述燃烧器喷头一端设有内旋流风出口面积调节装置，所述内旋流风出口面积调节装置包括固定部与活动部，所述煤风内管与所述内旋流风出口面积调节装置活动部连接，所述内旋流风内管与所述内旋流风出口面积调节装置固定部连接；所述煤风内管近内旋流风出口面积调节装置活动部处设有分支管道接入助燃风总管道，所述分支管道中沿风向依次设有内旋流风调节阀与内旋流风补偿器；所述煤风内管上近所述分支管道处还安装有内旋流风压力表。在内旋流风压力表对内旋流风通道内风速的实时监控下，内旋流风调节阀可通过改变风道截面积来大范围改变内旋流风通道的风量与风速，通过伸缩内旋流风出口面积调节装置的活动部移动煤风内管位置，可间接小范围改变风道出口截面积的大小，满足小范围调节内旋流风风速以及调节火焰形状的需要。

优选地，所述内旋流风内管在所述燃烧器喷头一端同轴设置有内旋流螺纹管与内旋流风旋流器，所述内旋流风内管、所述内旋流螺纹管、所述内旋流风旋流器依次螺纹连接；所述内旋流风内管相背于所述燃烧器喷头一端通过法兰与所述雾化器导管固定连接，所述煤风内管近所述法兰处设有分支管道接入助燃风总管道，所述分支管道中设有中心风调节阀；所述内旋流风内管上近所述分支管道处还安装有中心风压力表。在中心风压力表对中心风通道内风速的实时监控下，中心风调节阀可通过改变风道截面积来改变中心风通道的风量与风速。

优选地，所述雾化器导管在所述燃烧器喷头一端垂直设置有中心风端盖板，所述中心风端盖板固定连接所述雾化器导管，所述中心风端盖板垂直设有若干呈圆周排列的通孔；所述雾化器导管相背于所述燃烧器喷头一端接入燃烧器外的供油装置。中心风通过中心风端盖板的若干通孔吹出中心风通道，若干通孔呈圆周排列，使中心风更均匀。

优选地，所述助燃风总通道设有侧风管补偿器，侧风管补偿器可相对灵活调节安装位置，主要起缓冲的作用，可以满足部分情况下管道移动的需要。

优选地，所述燃烧器喷头外同轴设有拢焰罩，所述拢焰罩一端套接所述燃烧器喷头外壁、另一端伸出所述燃烧器喷头并悬空设置。拢焰罩的设置可使火焰更集中，在回转窑内对石灰石进行煅烧时，相对集中的火焰煅烧效率更高，热能利用率也更高。

优选地，所述燃烧器喷头外包裹耐热浇注料，所述耐热浇注料外形与回转窑配合。耐热浇注料可减小回转窑内高温对燃烧器本体的损伤。

优选地，轴流风外筒、轴流风内喷头、外旋流风旋流器、煤风内喷头、内旋流风旋流器间形状相互配合，使轴流风通道、外旋流通道、内旋流通道在近燃烧器喷头处形成内大外小的锥形腔体结构；通过拉伸或压缩轴流风补偿器活动端、外旋流风补偿器活动端、内旋流风出口面积调节装置活动端，可以对应移动轴流风外筒、轴流风内喷头、外旋流风旋流器的相对位置，进而调整燃烧器喷头各出风口截面积与出风角度，间接达到小范围调整对应风道风速风量以及火焰形状的目的。

采用本发明所述的一种多通道双涡流回转窑用燃烧器，可单独调节轴流风通道、外旋流风通道、内旋流风通道及中心风道的风道截面积以及出风角度，从而改变风的喷出速度以及火焰形状，用极少的冷的一次风达到原来用大风量调节火焰形状和强弱的目的；对应各助燃风通道均安装有压力表，方便在现场间接获知各助燃风通道气流在燃烧器出口处的气压与速度，从而更好地调整燃烧器的火焰状况；中心风与内旋流风的设置，可解决现有技术中煤风(特别是内层煤风)燃烧不完全，氮氧化物生成高的问题；同时由于本发明技术方案中可灵活调整各通道气流流速，在煤粉品质不佳时也可与空气进行充分混合充分燃烧，优化了煤粉燃烧率的问题，节省煤耗，降低了环境污染。

附图说明

图1为本发明整体组成图；

图2为本发明燃烧器喷头右剖视图；

图3为本发明燃烧器喷头主视图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、轴流风压力表，2、轴流风补偿器，3、外旋流风压力表，4、外旋流风补偿器，5、煤风入口管道，6、内旋流风压力表，7、内旋流风出口面积调节装置，8、中心风压力表，9、内旋流风调节阀，10、中心风调节阀，11、助燃风总管道，12、内旋流风补偿器，13、外旋流风调节阀，14、侧风管补偿器，15、轴流风调节阀，16、燃烧器喷头，161、雾化器接头，162、雾化器，163、中心风端盖板，164、内旋流风旋流器，165、煤风内喷头，166、外旋流风旋流器，167、轴流风内喷头，168、拢焰罩，169、轴流风外筒，1610、内旋流螺纹管，1611、煤风内喷头螺纹管，1612、外旋流风螺纹管，1613、轴流风内筒螺纹管，1614、轴流风外管，1615、轴流风内管，1616、外旋流风内管，1617、煤风内管，1618、内旋流风内管，1619、雾化器导管，1620、油管，17、耐热浇注料；

a轴流风通道，b外旋流风通道，c煤风通道，d内旋流风通道，e中心风通道，f点火油枪通道。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

如图1～3所示，由外到内依次嵌套设置有轴流风外管1614、轴流风内管1615、外旋流风内管1616、煤风内管1617、内旋流风内管1618、雾化器导管1619，所述轴流风外管1614、轴流风内管1615、外旋流风内管1616、煤风内管1617、内旋流风内管1618、雾化器导管1619一端集合组成燃烧器喷头16，所述轴流风外管1614、轴流风内管1615、外旋流风内管1616、内旋流风内管1618另一端通过管道接通助燃风总管道11，所述煤风内管1617另一端接通煤风动力装置，所述雾化器导管1619另一端接通供油装置；在远离燃烧器喷头的一端，所述轴流风外管1614与所述轴流风内管1615密封连接，所述轴流风内管1615与所述外旋流风内管1616密封连接，所述外旋流风内管1616与所述煤风内管1617密封连接，所述煤风内管1617与所述内旋流风内管1618密封连接，所述内旋流风内管1618与所述雾化器导管1619密封连接；在燃烧器喷头16一端，所述雾化器导管1619内依次设有固定连接的雾化器162、雾化器接头161与油管1620，所述油管1620接入燃烧器外的供油装置。

所述雾化器导管1619内形成点火油枪通道f，所述雾化器导管1619与所述内旋流风内管1618形成中心风通道e，所述内旋流风内管1618与所述煤风内管1617形成内旋流风通道d，所述煤风内管1617与所述外旋流风内管1616形成煤风通道c，所述外旋流风内管1616与所述轴流风内管1615形成外旋流风通道b，所述轴流风内管1615与所述轴流风外管1614形成轴流风通道a。

助燃风总通道11预先进风，当点火油枪通道f中点火后，火焰喷出燃烧器喷头16，煤风通道c吹出煤风(主要成分为煤粉)，内旋流风通道d的内旋流风将中心风通道e吹出的风与内层煤风进行预旋并充分混合后进行燃烧，外旋流通道b的外旋流风将轴流风通道a吹出的轴流风与外层煤风充分混合后进行燃烧，燃烧产生的热能为石灰回转窑煅烧工序进行供能。本发明使内层煤粉与助燃风能够更好地混合，即使煤粉品质不佳或者煤粉湿度偏大时也可充分燃烧。

本实施例中，所述轴流风外管1614在所述燃烧器喷头16一端同轴设置有轴流风外筒169，所述轴流风外筒169套接在所述轴流风外管1614外壁；所述轴流风外管1614相背于所述燃烧器喷头16一端设有轴流风补偿器2，所述轴流风补偿器2包括固定部与活动部，所述轴流风外管1614与所述轴流风补偿器2活动端连接，所述轴流风内管1615与所述轴流风补偿器2固定部连接；所述轴流风外管1614近所述轴流风补偿器2活动部处设有分支管道接入助燃风总管道11，所述分支管道中设有轴流风调节阀15；所述轴流风外管1614上近所述分支管道处还安装有轴流风压力表1。在轴流风压力表对轴流风通道a内风速的实时监控下，轴流风调节阀15可通过改变轴流风通道a截面积来大范围改变轴流风通道a的风量与风速，通过伸缩轴流风补偿器2的活动部移动轴流风外管1614位置，可间接小范围改变风道出口截面积的大小，满足小范围调节轴流风风速以及调节火焰形状的需要。

本实施例中，所述轴流风内管1615在所述燃烧器喷头16一端同轴设置有轴流风内筒螺纹管1613与轴流风内喷头167，所述轴流风内管1615、所述轴流风内筒螺纹管1613、所述轴流风内喷头167依次螺纹连接；所述轴流风内管1615相背于所述燃烧器喷头16一端设有外旋流风补偿器4，所述外旋流风补偿器4包括固定部与活动部，所述轴流风内管1615与所述外旋流风补偿器4活动部连接，所述外旋流风内管1616与所述外旋流风补偿器4固定部连接，所述轴流风内管1615近所述外旋流风补偿器4活动部处设有分支管道接入助燃风总管道11，所述分支管道中设有外旋流风调节阀13；所述轴流风内管1615上近所述分支管道处还安装有外旋流风压力表3。在外旋流风压力表3对外旋流风通道b内风速的实时监控下，外旋流风调节阀13可通过改变风道截面积来大范围改变外旋流风通道b的风量与风速，通过伸缩外旋流风补偿器4的活动部移动轴流风内管1615位置，可间接小范围改变风道出口截面积的大小，满足小范围调节外旋流风风速以及调节火焰形状的需要。

本实施例中，外旋流风内管1616在所述燃烧器喷头16一端同轴设置有外旋流风螺纹管1612与外旋流风旋流器(166)，所述外旋流风内管1616、所述外旋流风螺纹管1612、所述外旋流风旋流器166依次螺纹连接；所述外旋流风内管1616相背于所述燃烧器喷头16一端与所述煤风内管1617通过法兰固定连接，所述外旋流风内管1616近所述法兰处设有煤风入口管道5，所述煤风入口管道5接通煤风动力装置。通过煤风通道c运送过来的煤风喷出燃烧器喷头16，喷出的煤风与空气混合后进行燃烧。

本实施例中，所述煤风内管1617在所述燃烧器喷头16一端同轴设置有煤风内喷头螺纹管11与煤风内喷头165，所述煤风内管1617、所述煤风内喷头螺纹管11、所述煤风内喷头165依次螺纹连接；所述煤风内管1617相背于所述燃烧器喷头16一端设有内旋流风出口面积调节装置7，所述内旋流风出口面积调节装置7包括固定部与活动部，所述煤风内管1617与所述内旋流风出口面积调节装置7活动部连接，所述内旋流风内管1618与所述内旋流风出口面积调节装置7固定部连接；所述煤风内管1617近内旋流风出口面积调节装置7活动部处设有分支管道接入助燃风总管道11，所述分支管道中沿风向依次设有内旋流风调节阀9与内旋流风补偿器12；所述煤风内管1617上近所述分支管道处还安装有内旋流风压力表6。在内旋流风压力表6对内旋流风通道d内风速的实时监控下，内旋流风调节阀9可通过改变风道截面积来大范围改变内旋流风通道d的风量与风速，通过伸缩内旋流风出口面积调节装置7的活动部移动煤风内管1617位置，可间接小范围改变风道出口截面积的大小，满足小范围调节内旋流风风速以及调节火焰形状的需要。

本实施例中，所述内旋流风内管1618在所述燃烧器喷头16一端同轴设置有内旋流螺纹管1610与内旋流风旋流器164，所述内旋流风内管1618、所述内旋流螺纹管1610、所述内旋流风旋流器164依次螺纹连接；所述内旋流风内管1618相背于所述燃烧器喷头16一端通过法兰与所述雾化器导管1619固定连接，所述煤风内管1617近所述法兰处设有分支管道接入助燃风总管道11，所述分支管道中设有中心风调节阀10；所述内旋流风内管1618上近所述分支管道处还安装有中心风压力表8。在中心风压力表8对中心风通道e内风速的实时监控下，中心风调节阀10可通过改变风道截面积来改变中心风通道e的风量与风速。

本实施例中，所述雾化器导管1619在所述燃烧器喷头16一端垂直设置有中心风端盖板163，所述中心风端盖板163固定连接所述雾化器导管1619，所述中心风端盖板163垂直设有若干呈圆周排列的通孔；所述雾化器导管1619相背于所述燃烧器喷头16一端接入燃烧器外的供油装置。中心风通过中心风端盖板163的若干通孔吹出中心风通道e，若干通孔呈圆周排列，使中心风出风更均匀。

本实施例中，所述助燃风总通道11设有侧风管补偿器14，侧风管补偿器14可相对灵活调节安装位置，主要起缓冲的作用，可以满足部分情况下管道小范围移动的需要。

本实施例中，所述燃烧器喷头16外同轴设有拢焰罩168，所述拢焰罩168一端套接所述燃烧器喷头16外壁、另一端伸出所述燃烧器喷头16并悬空设置。拢焰罩的设置可使火焰更集中，在回转窑内对石灰石进行煅烧时，相对集中的火焰煅烧效率更高，热能利用率也更高。

本实施例中，所述燃烧器喷头16外包裹耐热浇注料17，所述耐热浇注料17外形与回转窑配合。耐热浇注料17可减小回转窑内高温对燃烧器本体的损伤。

本实施例中涉及的各补偿器使用原理为；设置一个类似于风琴结构的波纹管，波纹管在一定范围内可灵活拉伸与压缩，波纹管两端各设置一个法兰，将两端法兰分别与两个不同的管道固定连接，即可通过伸缩波纹管达到使两个管道相对移动的目的。该补偿器还可在波纹管两端法兰上垂直设置贯穿的螺杆，通过螺杆转动使得波纹管伸缩，本实施例中内旋流风出口面积调节装置7与侧风管补偿器14即运用了此原理。

轴流风外筒169、轴流风内喷头167、外旋流风旋流器166、煤风内喷头165、内旋流风旋流器164之间形状相互配合，使轴流风通道a、外旋流风通道b、内旋流风通道d在近燃烧器喷头16处形成内大外小的锥形腔体结构；通过拉伸或压缩轴流风补偿器2活动端、外旋流风补偿器4活动端、内旋流风出口面积调节装置7活动端，可以对应移动轴流风外筒169、轴流风内喷头167、外旋流风旋流器166的相对位置，进而调整燃烧器喷头16各出风口截面积与出风角度，间接达到小范围调整对应风道风速风量以及火焰形状的目的。

采用本发明所述的一种多通道双涡流回转窑用燃烧器，可单独调节轴流风通道a、外旋流风通道b、内旋流风通道d及中心风道e的风道截面积以及出风角度，从而改变风的喷出速度以及火焰形状，用极少的冷的一次风达到原来用大风量调节火焰形状和强弱的目的；对应各助燃风通道均安装有压力表，方便在现场间接获知各助燃风通道气流在燃烧器出口处的气压与速度，从而更好地调整燃烧器的火焰状况；中心风与内旋流风的设置，可解决现有技术中煤风(特别是内层煤风)燃烧不完全，氮氧化物生成高的问题；同时由于本发明技术方案中可灵活调整各通道气流流速，在煤粉品质不佳时也可与空气进行充分混合充分燃烧，优化了煤粉燃烧率的问题，节省煤耗，降低了环境污染。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。