顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于冶炼工艺顶燃式热风炉中的顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器，是一种使空气、煤气进行燃烧产生高温烟气的热工装置。
【背景技术】
[0002]钢铁冶金中，热风炉是用于提供稳定的高风温的工业炉窑。现代冶炼工艺中，顶燃式热风炉因为其各项优势基本上被普及采用，而顶燃式热风炉大多采用顶燃式陶瓷燃烧器。
[0003]近年来，各种形式的顶燃式陶瓷燃烧器发展迅速，在不同级别的热风炉上都有使用，也取得了不同程度的效果，但在能源利用和环境安全上都有亟需改善的地方。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术存在的上述不足，提供一种节能、环保、高效、更优良热工性能的顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是:
[0006]顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器，包括空气入口、煤气入口、空气环道、煤气环道、煤气通道、预混室、预混燃烧喷嘴和燃烧室，所述空气入口与空气环道连接，所述煤气入口与煤气环道连接，所述空气环道经空气上升通道接入预混室，煤气环道经煤气通道接入预混室，预混室经预混燃烧喷嘴与燃烧室连接;所述空气环道及煤气环道均设置有导流砖(保证喷口的均匀性)；空气环道、煤气环道为内外环布置，煤气环道在外、空气环道在内，或者空气环道在外、煤气环道在内。
[0007]按上述方案，所述煤气通道呈凸台结构。
[0008]按上述方案，所述燃烧室空腔还配设有二次风喷嘴。
[0009]按上述方案，所述预混燃烧喷嘴沿正对燃烧室中轴线的一排水平设置。
[0010]对比其他顶燃烧式燃烧器，本实用新型的的有益效果是:
[0011](I)独特的空气环道、煤气环道及导流砖
[0012]本实用新型设置有内外两个气体环道，分别为空气环道、煤气环道，空气环道位于煤气环道内，两个气体环道均设有导流砖，以使出口通道气体更为均匀。空气环道、煤气环道内外布置，紧凑合理，降低了高度；
[0013](2)自身预热、冷却
[0014]本实用新型的特殊结构使其具有自身预热和冷却功能:一方面低温流体(空气、煤气)降低了耐火砌体的温度，可以有效提高燃烧器的使用寿命;另一方面，高温砌体对低温流体进行预热，在相同条件下可以有效提高煤气的理论燃烧温度；
[0015](3)热工性能更优良、更具安全保障
[0016]本实用新型煤气和空气在其各自的环道中经过气体通道，进入预混室混合，煤气通道设计成凸台结构，以防止煤气回火;在煤气喷出气流及空气本身气流的压力作用下，两者在预混室内进行强制性充分预混合，再由预混燃烧喷嘴喷入燃烧室空腔进行燃烧，形成由上至下的烟气流。在燃烧室空腔，继续配有二次风通过二次风喷嘴进入燃烧室空腔，从而提高燃烧温度，实现无焰燃烧，消除燃烧脉动;阻损小，燃烧负荷调节范围大、炉压波动小，工作稳定可靠，从而提高了热风炉寿命，使得热风炉更具安全保障；
[0017](4)强化燃烧，提高燃烧能力、效率，节省能源、降低燃烧烟气污染物指标
[0018]本实用新型强化预混燃烧，空气、煤气混合燃烧前先进行预混，并配有二次风助燃，使得即使在空气过剩系数较小(I.05)的情况下，也能使煤气完全燃烧，从而不仅提高燃烧能力和效率，更节省了燃料，降低了煤气燃烧烟气中污染物指标，为燃烧废气的合理除尘及排放提供了前提保障；该功能是通过一排正对燃烧室中轴线的水平预混燃烧喷嘴，喷出的气流在喷嘴截面中心相互碰撞，在中部形成向下的流股，在下降过程中，与二次助燃空气形成混合，加强燃烧，而气流在燃烧室内壁周围形成回流区，中心流股流速较高，进入燃烧器外面的拱顶扩张段后，中心流股速度急剧降低，并向周围扩散，以至于烟气到达格子砖上部时趋于一致。
【附图说明】
[0019]图1是本实用新型应用于顶燃式热风炉的结构示意图；
[0020]图2是本实用新型顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器的结构示意图；
[0021 ]图3是本实用新型顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器的俯视图；
[0022]图中:001-空气入口、002-煤气入口、003-空气环道、004-煤气环道、005-导流砖，
006-空气上升通道、007-煤气通道、008-预混室，009-预混燃烧喷嘴、010-二次风喷嘴、011-燃烧室。
【具体实施方式】
[0023]为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照【附图说明】本实用新型的【具体实施方式】。
[0024]本实用新型所述的顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器，是在基于国家能源环保政策背景下，工业资源利用基础上，结合热风炉工艺理论和燃烧器燃烧理论，以十多年热风炉设计、应用及经验总结为前提下完成的，具体应用于顶燃式热风炉，如图1所示，其结构见图2所示。该燃烧器设置有空气入口 001、煤气入口 002、空气环道003、煤气环道004、导流砖
005、空气上升通道006、煤气通道007、预混室008、预混燃烧喷嘴009、二次风喷嘴010和燃烧室011。空气入口 001与空气环道003连接，所述煤气入口 002与煤气环道004连接，空气环道003经空气上升通道006接入预混室008，煤气环道004经煤气通道007接入预混室008，预混室008经预混燃烧喷嘴009与燃烧室011连接;所述空气环道003及煤气环道004均设置有导流砖005(保证喷口的均匀性)；空气环道003、煤气环道004为内外环布置，煤气环道004在夕卜、空气环道003在内，或者空气环道003在外、煤气环道004在内，紧凑合理，降低了高度。
[0025]煤气通道007呈凸台结构，防止煤气回火;在煤气喷出气流及空气本身气流的压力作用下，两者在预混室内进行强制性充分预混合，再由预混燃烧喷嘴009喷入燃烧室011空腔进行燃烧，形成由上至下的烟气流。
[0026]燃烧室011空腔还配设有二次风喷嘴010(也可以取消二次风喷嘴010的设置)，二次风通过二次风喷嘴O1进入燃烧室011空腔，从而提高燃烧温度，实现无焰燃烧，消除燃烧脉动;阻损小，燃烧负荷调节范围大。
[0027]通过一排正对燃烧室022中轴线的水平预混燃烧喷嘴009，喷出的气流在喷嘴截面中心相互碰撞，在中部形成向下的流股，在下降过程中，与二次助燃空气形成混合，加强燃烧，而气流在燃烧室011内壁周围形成回流区，中心流股流速较高，进入燃烧室011外面的拱顶扩张段后，中心流股速度急剧降低，并向周围扩散，以至于烟气到达格子砖上部时趋于一致，使得即使在空气过剩系数较小(1.05)的情况下，也能使煤气完全燃烧。
[0028]以上所述的仅为本实用新型的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，因此依本实用新型申请专利范围所作的等效变化，仍属本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器，包括空气入口、煤气入口、空气环道、煤气环道、煤气通道、预混室、预混燃烧喷嘴和燃烧室，所述空气入口与空气环道连接，所述煤气入口与煤气环道连接，其特征在于:所述空气环道经空气上升通道接入预混室，煤气环道经煤气通道接入预混室，预混室经预混燃烧喷嘴与燃烧室连接;所述空气环道及煤气环道均设置有导流砖;空气环道、煤气环道为内外环布置，煤气环道在外、空气环道在内，或者空气环道在外、煤气环道在内。2.根据权利要求1所述的顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器，其特征在于:所述煤气通道呈凸台结构。3.根据权利要求1所述的顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器，其特征在于:所述燃烧室空腔还配设有二次风喷嘴。4.根据权利要求1所述的顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器，其特征在于:所述预混燃烧喷嘴沿正对燃烧室中轴线的一排水平设置。
【专利摘要】本实用新型提供了一种顶燃式双环道强化燃烧陶瓷燃烧器，包括空气入口、煤气入口、空气环道、煤气环道、煤气通道、预混室、预混燃烧喷嘴和燃烧室，所述空气入口与空气环道连接，所述煤气入口与煤气环道连接，所述空气环道经空气上升通道接入预混室，煤气环道经煤气通道接入预混室，预混室经预混燃烧喷嘴与燃烧室连接；所述空气环道及煤气环道均设置有导流砖；空气环道、煤气环道为内外环布置，煤气环道在外、空气环道在内，或者空气环道在外、煤气环道在内。本实用新型空气环道、煤气环道内外布置，紧凑合理，降低了高度；具有自身预热和冷却功能；强化燃烧，提高燃烧能力、效率，节省能源、降低燃烧烟气污染物指标。
【IPC分类】F23D14/02, F23D14/58
【公开号】CN205191560
【申请号】CN201520886039
【发明人】杨智强
【申请人】中冶南方武汉钢铁设计研究院有限公司
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年11月9日