专利名称：一种用于回转窑的富氧助燃燃烧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种用于回转窑的富氧助燃燃烧器。
背景技术：
工业炉采用富氧燃烧是国际普遍公认的、有效的节能减排技术措施。但目前我国绝大部分回转窑都是采用普通空气助燃，其缺点是对燃气热值要求高，耗用大量利用价值极高的焦炉煤气。这是因为如果燃气热值低，导致燃气理论燃烧温度较低，无法保证生产需求，为提高空气助燃理论燃烧温度，被迫采用了空气、煤气、或者空、煤气双预热的技术， 燃气热值也必须保证在7500-9200KJ/NM3之间，它要求在混合燃气中含有30% 40%高热值的焦炉煤气。随着低成本富氧制取的技术日益成熟，国家节能减排的压力不断增大，焦炉煤气用于氢冶金的呼声越来越高，通过回转窑推行富氧燃烧来直接利用低热值的高炉煤气和转炉煤气迫在眉睫。采用空气助燃的回转窑，若实施富氧技术后，燃气热值、空燃比、燃气和助燃空气的流量等参数，都将很大发生变化，尤其是冶金企业使用的混合煤气，其热值将随着高炉煤气、转炉煤气和焦炉煤气的混合比例改变或其三者本身热值的变化而波动，再增加富氧浓度的调节因素，目前使用的空气助燃的燃烧器(烧嘴)，根本无法适用。
实用新型内容本实用新型的目的在于提出一种用于回转窑的富氧助燃燃烧器，在燃气热值和助燃空气的富氧浓度波动的条件下，不需要更换烧嘴，都能达到多个设计工况，尤其火焰长度可实现更宽范围的调节，实现低空燃比的完全燃烧，最终实现节能减排的目的。为达此目的，本实用新型采用以下技术方案—种用于回转窑的富氧助燃燃烧器，包括一次煤气管、一次煤气调节阀、一次煤气喷口、一次风管、一次风调节阀、一次风喷口、二次风管和二次风入口，其中，一次煤气管的一端连通回转窑体，一次煤气调节阀安装在一次煤气管上，一次煤气喷口设置在一次煤气管连通回转窑体的一端；一次风管的一端连通回转窑体，一次风调节阀安装在一次风管上，一次风喷口设置在一次风管连通回转窑体的一端；二次风管的一端连通回转窑体，二次风入口设置在二次风管连通回转窑体的一端。还包括二次煤气管、二次煤气调节阀、煤气旋流片和二次煤气喷口，二次煤气管的一端连通回转窑体，二次煤气调节阀安装在二次煤气管上，二次煤气喷口设置在二次煤气管连通回转窑体的一端，煤气旋流片安装在二次煤气管上靠近二次煤气喷口处。还包括旋流风管、旋流风调节阀、空气旋流片和旋流风喷口，旋流风管的一端连通回转窑体，旋流风调节阀安装在旋流风管上，旋流风喷口设置在旋流风管连通回转窑体的一端，空气旋流片安装在旋流风管上靠近旋流风喷口处。一次风管、旋流风管、一次煤气管和二次煤气管依次从内到外通过连接螺栓、连接法兰、密封垫和支撑板安装在一起。所述燃烧器与回转窑体连通处外部围绕有喷嘴处隔热材料，二次风通道外部围绕有通道耐火材料，通道耐火材料与喷嘴处隔热材料连接处设置有密封板。
采用了本实用新型的技术方案，具有以下技术效果1、由于该燃烧器具有燃气和助燃空气双旋流设计，可使用富氧空气助燃，可利用低热值煤气。燃气有两种途径进入烧嘴燃烧通道，助燃空气有三种途径进入烧嘴燃烧通道， 对燃气热值和助燃空气富氧浓度变化具有很强的调节适应能力，强化燃气助燃，确保低热值燃气在低空气过剩系数下实现完全燃烧，提高热效率，节约燃料、减少废气排放量和空气污染，节能效果显著。2、该燃烧器节能环保、低氮低碳效果明显。实践证明富氧助燃空气每提高 0.1%，理论燃烧温度提高30°C，富氧助燃空气当达到28%时，节能30%，减少CO2排放接近 30 %，烟气回流通道减少NOx排放，富氧助燃空气当达到28 %时，减少NOx排放接近80 %。3、经济效益明显。燃烧高炉煤气等低热值煤气，理论燃烧温度达到13 20°C，完全满足加热炉生产要求，不仅节省高价的焦炉煤气，而且置换出了高热值的焦炉煤气，为开发焦炉煤气化工产品或者实现氢冶金创造了先决条件。4、可以在变热值工况条件下，稳定加热炉生产条件，容易体现该燃烧器实施富氧燃烧定量化效果，有助于企业坚定实施富氧燃烧信心和动力，有助于国家正在大力倡导的 “合同能源管理”模式的推广和应用，有助于国家节能减排战略目标的实现。
图1是本实用新型具体实施方式
中用于回转窑的富氧助燃燃烧器的结构示意图。图2是本实用新型具体实施方式
中用于回转窑的富氧助燃燃烧器的喷口处的截面示意图。
具体实施方式
以下结合附图并通过具体实施方式
来进一步说明本实用新型的技术方案。本实用新型的用于回转窑的富氧助燃燃烧器是一种适用低热值煤气的回转窑富氧燃烧装置，它在燃气热值和助燃空气的富氧浓度较大范围单独波动，甚至双波动的条件下，不需要更换烧嘴，都能达到多个设计工况，尤其火焰长度可实现更宽范围的调节，实现低空燃比的完全燃烧，最终实现节能减排的目的。图1是本发明具体实施方式
中用于回转窑的富氧助燃燃烧器的结构示意图。如图 1所示，该用于回转窑的富氧助燃燃烧器包括一次风管1、一次风调节阀2、旋流风调节阀3、 旋流风管4、一次煤气调节阀5、一次煤气管6、二次煤气调节阀7、二次煤气管8、密封钢板 9、通道耐火材料10、喷嘴处隔热材料11、煤气旋流片12、二次煤气喷口 13、一次煤气喷口 14、旋流风喷口 15、一次风喷口 16、连接螺栓17、连接法兰18、密封垫19、支撑板20、回转窑体21、空气旋流片22、二次风管23和二次风入口 24。一次煤气管的一端连通回转窑体，一次煤气调节阀安装在一次煤气管上，一次煤气喷口设置在一次煤气管连通回转窑体的一端，一次煤气管通过一次煤气喷口向回转窑体输送燃气，一次煤气调节阀调节一次煤气管向回转窑体输送燃气。二次煤气管的一端连通回转窑体，二次煤气调节阀安装在二次煤气管上，二次煤气喷口设置在二次煤气管连通回转窑体的一端，煤气旋流片安装在二次煤气管上靠近二次煤气喷口处，二次煤气管通过煤气旋流片和二次煤气喷口向回转窑体输送燃气，煤气旋流片产生旋流燃气，二次煤气调节阀调节二次煤气管向回转窑体输送燃气。—次风管的一端连通回转窑体，一次风调节阀安装在一次风管上，一次风喷口设置在一次风管连通回转窑体的一端，一次风管通过一次风喷口向回转窑体输送助燃空气， 一次风调节阀调节一次风管向回转窑体输送助燃空气。二次风管的一端连通回转窑体，二次风入口设置在二次风管连通回转窑体的一端，二次风管通过二次风入口向回转窑体输送助燃空气。旋流风管的一端连通回转窑体，旋流风调节阀安装在旋流风管上，旋流风喷口设置在旋流风管连通回转窑体的一端，空气旋流片安装在旋流风管上靠近旋流风喷口处，旋流风管通过空气旋流片和旋流风喷口向回转窑体输送助燃空气，空气旋流片产生旋流助燃空气，旋流风调节阀调节旋流风管向回转窑体输送助燃空气。图2是本实用新型具体实施方式
中用于回转窑的富氧助燃燃烧器的喷口处的截面示意图。如图2所示，一次风管、旋流风管、一次煤气管和二次煤气管依次从内到外以管套管的方式通过连接螺栓、连接法兰、密封垫和支撑板安装在一起。旋流风管在旋流风喷口处安装有空气旋流片，二次煤气管在二次煤气喷扣除安装有煤气旋流片。燃烧器与回转窑体连通处外部围绕有喷嘴处隔热材料，二次风通道外部围绕有通道耐火材料，通道耐火材料与喷嘴处隔热材料连接处设置有密封板。下面描述该用于回转窑的富氧助燃燃烧器的使用方法，也就是工艺流程该燃烧器在燃气方面，依据负荷使用煤气量，通过一次煤气管和二次煤气管这两个管道向回转窑输送燃气。该燃烧器在助燃空气方面，依据负荷使用风量，通过一次风管、 二次风管和旋流风管这三个管道向回转窑输送助燃空气。通过煤气旋流片将二次煤气管向回转窑输送的燃气转为旋流燃气，通过空气旋流片将旋流风管向回转窑输送的助燃空气转为旋流助燃空气。并且通过一次煤气调节阀调节一次煤气管向回转窑体输送燃气的压力、热值和流量，通过二次煤气调节阀调节二次煤气管向回转窑体输送燃气的压力、热值和流量。一次煤气管向回转窑输送的燃气和二次煤气管向回转窑输送的燃气可以采用不同的热值。通过一次风调节阀调节一次风管向回转窑体输送助燃空气的压力、富氧含量和流量，通过旋流风调节阀调节旋流风管向回转窑体输送助燃空气的压力、富氧含量和流量。一次风管向回转窑输送的助燃空气、二次风管向回转窑输送的助燃空气和旋流风管向回转窑输送的助燃空气采用不同的含氧量。通过对助燃空气和燃气流量的调节，从而调节助燃空气流量和燃气流量之比。一股燃气或再加一股旋流燃气，同两股直流空气或再加另一股旋流空气在燃烧通道内混合燃烧。实践证明，通过燃气和助燃空气的多变组合的调节效果，保证了在燃气流量1. 5 X 104 5X 104M7S条件下，烧嘴最长火焰长度达到11m，火焰长度调节范围比(最短火焰比最长火焰)达到1 5. 5，供热负荷能力调节比例(最小负荷比最大负荷)达到1 10，并且可使物料加热更加均勻。煤气旋流片连杆的直径和煤气旋流片设计有多套配合组件，易于拆卸更换。通过改变燃气设计流速，可将燃气喷出速度转变为亚高速，便于匹配不同热值和不同富氧浓度的助燃空气，以实现完全燃烧。以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本实用新型所揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
权利要求1.一种用于回转窑的富氧助燃燃烧器，其特征在于，包括一次煤气管、一次煤气调节阀、一次煤气喷口、一次风管、一次风调节阀、一次风喷口、二次风管和二次风入口，其中，一次煤气管的一端连通回转窑体，一次煤气调节阀安装在一次煤气管上，一次煤气喷口设置在一次煤气管连通回转窑体的一端；一次风管的一端连通回转窑体，一次风调节阀安装在一次风管上，一次风喷口设置在一次风管连通回转窑体的一端；二次风管的一端连通回转窑体，二次风入口设置在二次风管连通回转窑体的一端。
2.根据权利要求1所述的一种用于回转窑的富氧助燃燃烧器，其特征在于，还包括二次煤气管、二次煤气调节阀、煤气旋流片和二次煤气喷口，二次煤气管的一端连通回转窑体，二次煤气调节阀安装在二次煤气管上，二次煤气喷口设置在二次煤气管连通回转窑体的一端，煤气旋流片安装在二次煤气管上靠近二次煤气喷口处。
3.根据权利要求1或者2所述的一种用于回转窑的富氧助燃燃烧器，其特征在于，还包括旋流风管、旋流风调节阀、空气旋流片和旋流风喷口，旋流风管的一端连通回转窑体，旋流风调节阀安装在旋流风管上，旋流风喷口设置在旋流风管连通回转窑体的一端，空气旋流片安装在旋流风管上靠近旋流风喷口处。
4.根据权利要求3所述的一种用于回转窑的富氧助燃燃烧器，其特征在于，一次风管、 旋流风管、一次煤气管和二次煤气管依次从内到外通过连接螺栓、连接法兰、密封垫和支撑板安装在一起。
5.根据权利要求3所述的一种用于回转窑的富氧助燃燃烧器，其特征在于，所述燃烧器与回转窑体连通处外部围绕有喷嘴处隔热材料，二次风通道外部围绕有通道耐火材料， 通道耐火材料与喷嘴处隔热材料连接处设置有密封板。
专利摘要本实用新型公开了一种用于回转窑的富氧助燃燃烧器，通过燃烧器的一次煤气管向回转窑输送燃气，通过燃烧器的一次风管和二次风管向回转窑输送助燃空气，通过一次煤气调节阀调节一次煤气管向回转窑体输送燃气的压力、热值和流量；通过一次风调节阀调节一次风管向回转窑体输送助燃空气的压力、富氧含量和流量。采用了本实用新型的技术方案，在燃气热值和助燃空气的富氧浓度波动的条件下，不需要更换烧嘴，都能达到多个设计工况，尤其火焰长度可实现更宽范围的调节，实现低空燃比的完全燃烧，最终实现节能减排的目的。
文档编号F23D14/46GK202066336SQ20112015508
公开日2011年12月7日 申请日期2011年5月16日 优先权日2011年5月16日
发明者项久宏 申请人:鞍山普贝达科技有限公司