一种适应多种燃料的高速喷吹燃烧装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及预混燃气燃烧领域，具体的说是涉及一种适应多种燃料的高速喷吹燃烧装置。
【背景技术】
[0002]以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。
[0003]高速预混燃烧喷吹装置的主要特点在于预混气体流速高、烟气出口面积小，能够产生高温高速的烟气。这种高温高速的气流，能够应用到许多工业生产领域中，比如在玻璃炉窑、超细玻璃纤维制品生产、产品烘干及表面热处理中。然而该技术也面临一些重要问题:
[0004](I)目前类似的高速预混燃烧喷吹装置的燃料适用性不佳，装置的结构具有很高的特异性，仅针对装置设计时选择的设计燃料。很大程度上限制了装置的应用领域。
[0005](2)目前应用较广的类似设备，其点燃方式主要是烟气出口处明火点燃或将红热金属由烟气出口探入到燃烧室中暗火点燃，在有限空间内用此种方式点燃可燃气体极易引起爆炸，造成人员伤亡、经济损失以及社会影响。
[0006](3)目前燃烧喷吹装置在点火和提高设备负荷时没有稳燃措施，点火初期及提升负荷时，极易发生回火，造成强烈的热声振荡现象，存在安全隐患。
[0007](4)目前燃烧喷吹装置的燃烧室主要是用耐火捣打料掺混骨料砸制而成，表面粗糙度大，加之材料本身耐冲刷性能较差，使得燃烧室寿命较短，经常停工更换，造成经济损失。而且燃烧室与利用金属外壳作为模具，不具备替换性，使得设备维护周期太长，变相提高了设备维修成本。
[0008](5)目前燃烧喷吹装置外表面温度过高，金属外壳高温膨胀后，造成其与炉膛间生成间隙，产生安全隐患。
[0009](6)目前燃烧喷吹装置使用的多孔砖没有冷却措施，在使用某些特殊燃料或当预混气体流速较低时，会造成孔砖温度过高，容易造成砖体过热烧蚀引发回火等安全事故。
【发明内容】
[0010]本发明的目的在于提出一种适应多种燃料的高速喷吹燃烧装置，能够适应多种燃料，设备运行的稳定性和安全性好，并且使用成本低、使用寿命长、便于维修。
[0011]根据本发明的适应多种燃料的高速喷吹燃烧装置，包括:混合室单元和燃烧室单元;其中，
[0012]混合室单元包括:依次连通的混合器壳体、方圆节和预混室，混合器壳体的上游设置有分别与混合器壳体连通的燃料管和空气管，并且燃料管、混合器壳体、方圆节和预混室的轴线位于同一直线上；
[0013]燃烧室单元包括:多孔砖、多孔砖水冷夹层、点火燃料管、点火器管、燃烧室、挡板口和外壳水冷层;预混室的出口、多孔砖、以及燃烧室依次连通;多孔砖水冷夹层设置在多孔砖的外侧；
[0014]燃烧室包括:金属外壳、以及设置在金属外壳内部、并且由耐火浇注料整体浇筑而成的浇注料燃烧室；外壳水冷层设置在金属外壳外侧，挡板口与浇注料燃烧室的接触面之间通过耐火水泥浆进行密封;点火燃料管与预混室连通，点火器管固定地设置在预混室上、并且插入多孔砖中；
[0015]燃料管、空气管、点火燃料管和点火器管上分别设置有调节阀和截止阀；上游是指燃料或空气的流入端。
[0016]优选地，空气管的轴线与混合器壳体的轴线垂直、空气管沿着混合器壳体的切线位置与混合器壳体连通，并且空气管出口位于燃料管出口的上游。
[0017]优选地，燃料管包括:燃料入口管和燃料出口管，燃料出口管包括:依次连通的第一圆台段、燃料出口段、以及第二圆台段;其中，
[0018]第二圆台段的下游端面封闭、并且其截面尺寸与燃料入口管的截面尺寸相等，第一圆台段与第二圆台段的轴向高度相等；
[0019]燃料出口段的侧面设置有燃料出口，燃料出口段的横截面为固定横截面或渐变横截面，并且燃料出口段的横截面尺寸大于燃料入口管的截面尺寸。
[0020]优选地，燃料出口段侧面上至少设置一圈沿着燃料出口段周向均匀分布的燃料出口 ；燃料出口段侧面上的燃料出口的数量为28个?150个，燃料出口的圈数为I圈?4圈。
[0021]优选地，若燃料出口的圈数为I圈，则燃料出口段的横截面为固定横截面；
[0022]若燃料出口的圈数大于I圈，则燃料出口段的横截面为渐变横截面，并且靠近第一圆台段的燃料出口段的横截面尺寸大于靠近第二圆台段的燃料出口段的横截面尺寸。
[0023]优选地，预混室能够对进入其中的燃料和/或空气进行离心处理，使燃料和/或空气中的杂质停留在预混室中。
[0024]优选地，点火燃料管与多孔砖之间的距离约为10mm。
[0025]优选地，点火器管插入多孔砖中的深度约为10_。
[0026]优选地，多孔砖的开孔数为100个?400个，多孔砖上开孔的孔径为3.0mm?4.5mm。
[0027]优选地，金属外壳的下侧面设置有支撑肋，用于支撑燃烧室;外壳水冷层设置在金属外壳的除下侧以外的其他侧面上。
[0028]根据本发明的适应多种燃料的高速喷吹燃烧装置，包括:混合室单元和燃烧室单元;混合室单元包括:燃料管、空气管、混合器壳体、方圆节和预混室，并且燃料管、混合器壳体、方圆节和预混室的轴线位于同一直线上;燃烧室单元包括:多孔砖、多孔砖水冷夹层、点火燃料管、点火器管、燃烧室、挡板口和外壳水冷层。与现有技术相比，本发明具有如下有益效果:
[0029](I)在预混室上固定地设置点火器管、并且将点火器管插入多孔砖中，使得点火热源在燃烧室上游，避免了燃烧室中的混合可燃气体在有限空间中发生爆燃。
[0030](2)通过在预混室上设置点火燃料管，在点火过程中替代燃料管供给燃气，能够避免低负荷状态下出现的回火问题，提高设备运行的稳定性和安全性。
[0031](3)通过采用耐火浇注料整体浇筑而成的浇注料燃烧室，能够保证燃烧室具有足够的加工精度和强度，并使得浇注料燃烧室可以直接与金属外壳和挡板口进行组装，增强了各个易损耗部件间的互换性，降低了设备维修难度和设备维护时间。
[0032](4)可以通过多孔砖水冷夹层与气体流速配合控制燃料的着火位置;在使用易于着火的合成气或者高炉煤气作为燃料时，由于着火距离变短，燃烧室炉膛内的高温区更接近多孔砖的向火侧，造成多孔砖温度过高，不但烧蚀多孔砖缩短其使用寿命，更会造成与混合气接触的孔砖的背火侧温度过高，可能诱发回火，产生安全事故。在多孔砖的外侧设置多孔砖水冷夹层，可以有效控制多孔砖的温度，避免上述问题的发生。在设备使用天然气等点火能较高的燃料时，可以减少冷却水流量或者根据情况关闭冷却水，以避免多孔砖温度过低，减弱了对气体的热辐射，造成燃料着火延迟。
[0033](5)通过在金属外壳的外侧设置外壳水冷层，在高速喷吹燃烧装置长期工作时，可以将金属外壳的外表温度控制在45摄氏度以下，有效避免了金属外壳受热膨胀后与浇注料燃烧室之间出现间隙。同时可以杜绝设备使用过程中由于金属外壳的外表温度过高而对人身造成伤害。
【附图