专利名称：一种蓄热燃烧器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种燃烧器，具体涉及一种在陶瓷行业梭式窑用超高温蓄热式燃烧器。
背景技术：
目前，公知的国内高温梭式窑(炉温1750°C)大多采用常规普通燃烧器，燃料为高热值的液化气或天然气，及相配套的常规式燃烧系统对炉内进行加热，为了节约能源消耗， 利用换热器对助燃空气进行预热，以达到部分节能的目的，是国内外已经比较成熟的技术。常规普通式燃烧器结构比较简单，燃料和助燃风分别由不同的通道进入，在燃烧器喷口喷出，喷口是经过特殊设计的，以便使燃料和助燃风充分均勻的混合，之后在烧嘴砖腔体内进行部分燃烧，最后以高速焰气的形式喷入炉内进行加热。此种燃烧器的特点是火焰组织集中，刚性好，但有两个主要的缺点1、由于是常规普通式燃烧，空气预热温度较低(约400-700°C )，致使高温烟气的热能大部分浪费掉了，热效率较低，而能耗很高。2、由于炉温高达1750°C，在燃烧过程中，NOx物生成量急剧增加，环保指标会超标。国内外的高温梭式窑生产厂家或用户针对上述问题，也曾试过用常规蓄热式燃烧器代替常规普通燃烧器，以达到节能环保的目的，现有蓄热燃烧器如图1所示，燃烧器内设置有耐高温的蓄热体，燃料通道通过蓄热体中间走管路，然后从蓄热体前部靠近烧嘴部位喷出，主要问题是1、由于炉气温度很高，对蓄热体需求量大，且材料耐温要求很高，致使燃烧器体积较大，成本很高，而排烟温度往往降不下来，损坏下游设备，节能指标也不能达到预期效果。2、此种燃烧器采用中间走燃料，周围走预热空气的形式，预热空气温度高达 1000°C以上，NOx物生成量急剧增加，环保指标会超标；且中间的燃料喷射组件(燃料套管和燃料喷枪)长期处于高温烟气和预热空气不变交替变换的环境中，很容易被烧坏，即使通入冷却风进行保护，使用寿命也很短。由于现有高温梭式窑用蓄热燃烧器蓄热能力差容易导致下游设备损坏，燃烧器的燃料喷射组件设置在蓄热组件之间，容易损坏，导致蓄热燃烧器使用寿命短，而且燃烧器内火焰燃烧温度过高，导致产生过多NOx。
发明内容本实用新型的主要目的在于提供一种蓄热燃烧器，它主要解决现有高温梭式窑用蓄热燃烧器蓄热能力差、燃料喷射组件使用寿命短的问题，本实用新型提供了一种带高温蓄热体和低温蓄热体的燃烧器，加大了蓄热燃烧器的蓄热能力，而且燃料喷射组件从烧嘴喷口内多点喷射燃料，减少燃料喷射组件的热损耗，提高其使用寿命。一种蓄热燃烧器，包括蓄热室，以及与蓄热室连接的具有喷口和外壁的烧嘴，蓄热室内固定有高温蓄热体，高温蓄热体一侧靠近烧嘴，在所述蓄热室内还固定有靠在高温蓄热体另一侧的低温蓄热体；烧嘴的外壁上开有由外部向喷口延伸的通孔，燃料喷射单元的喷射管安装在通孔中。其中，通孔的轴线与所述喷口的轴线之间形成喷料夹角。另外，孔的出口靠近所述喷口的火焰出口端。优选地，燃料喷射单元位于所述通孔中的长度小于所述通孔的长度。另外，所述通孔有多个，多个通孔围绕所述喷口分布。其中，多个通孔的轴线分别与所述喷口的轴线之间形成不同的喷料夹角。其中，喷口为由所述外壁围成的通口。
优选地，低温蓄热体为蜂窝体；低温蓄热体与高温蓄热体之间通过格栅隔开。其中，蓄热室在低温蓄热体远离高温蓄热体一侧固定有烟气/空气通道腔，低温蓄热体与烟气/空气通道腔之间通过格栅隔开，烟气/空气通道腔设置有烟气出口 /空气进口。与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于1、本实用新型针对蓄热排烟温度高的问题，将原来单一蓄热体变为两种蓄热体相结合的形式，即分为高温蓄热区和低温蓄热区，高温蓄热区位于燃烧器前部，最接近高温烟气，此部分蓄热体采用耐温很高的锆钢玉陶瓷小球，烟气经降温后进入低温蓄热区，此部分蓄热体采用耐温中等而蓄热面积大、能力强的蜂窝体，通过高温蓄热体的高温蓄热给烟气降温，然后通过低温蓄热体给烟气进一步降温，可以将烟气温度降至预定的排放范围，防止损坏下有设备；整体蓄热能力提高，降低了成本，排烟温度降低，较常规普通式燃烧器节能约 40-50%。2、本实用新型通过改变原来燃料喷射组件的位置，由原来的中心位置通燃气变成从燃烧器烧嘴里斜插多点喷射的形式。这种形式可将燃料喷射组件藏于烧嘴砖内，换向时高温烟气回流进入燃烧器内，与燃料喷射组件不发生接触，避免被高温烟气烧坏，通过此结构上的改进可彻底取消燃料喷射组件的冷却部分，减少了相关能源消耗。而其通过改变燃料喷射方式，由原来的单一喷射位置改变成现在的多点多位置分量喷射，避免了局部高温， 并且使空气中的氧和燃料及时而又充分均勻的结合，从而实现低NOx排放燃烧效果。
图1是现有蓄热燃烧器的结构剖视图；图2是本实用新型燃烧器的结构剖视图；图3是从图2中A向观察到的燃料管道布置示意图；图4是本实用新型燃烧器进风时的结构剖视图；图5是本实用新型燃烧器吸烟时的结构剖视图；图6是本实用新型燃烧器的喷射管喷射燃料与进风混合时的结构剖视图。图中附图标记说明1、烧嘴；la、喷口 ；lb、外壁；11、通孔；2、高温蓄热体；21、低温蓄热体；21a、21b格栅；3、蓄热室；3a、挡块砖；4、燃料管道；41、喷射管；41a、第一喷射管；41b、第二喷射管；5、冷却进风口 ；6、烟气/空气通道腔；61、烟气出口 /空气进口 ；7、炉
掉丄回ο具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型涉及一种蓄热燃烧器，如图2所示，一种蓄热燃烧器，包括蓄热室3，以及与蓄热室3连接的具有喷口 Ia和外壁Ib的烧嘴1，蓄热室3内固定有高温蓄热体2，高温蓄热体2 —侧靠近烧嘴1，在所述蓄热室3内还固定有靠在高温蓄热体2另一侧的低温蓄热体21 ；烧嘴1的外壁Ib上开有由外部向喷口 Ia延伸的通孔11，燃料喷射单元的喷射管 41安装在通孔中。其中，通孔11的轴线与喷口 Ia的轴线之间形成喷料夹角，而且燃料喷射单元位于所述通孔11中的长度小于所述通孔11的长度，便于燃料喷射单元藏在烧嘴1的外壁Ia内向喷口 Ib喷射燃料。通常根据生产需要，通孔11可以设置多个，以安装多个燃料喷射单元的喷射管4， 多个通孔11围绕所述喷口 Ia分布；多个通孔11的轴线分别与所述喷口 Ia的轴线之间形成不同的喷料夹角，使从通孔内喷射的燃料能够更充分地与烧嘴喷口喷射的空气混合均勻， 促进燃料充分燃烧，减少NOx排放。烧嘴1的外壁Ib固定在炉墙内，燃料喷射单元的燃料管道4围绕烧嘴外壁Ib布设，并固定在炉墙7内，烧嘴1的喷口 Ia为由所述外壁Ib围成的通口结构。其具体为，如图2和图3所示，燃料喷射单元包括燃料管道4和连接的四根喷射管 41，喷射管41插在通孔11内，喷射管41通过烧嘴外壁上的通孔11由烧嘴1外斜插到烧嘴 1内侧靠近出火焰端，并由喷射管41的管口在烧嘴1内向斜前方喷射燃料；而且，如图6所示，每组相邻的喷射管，第一喷射管41a和第二喷射管41b的喷射角度不同，第一喷射管41a 的喷射角度为α，第二喷射管42b的喷射角度是β，两个喷射管有着不同的燃料喷射方向， 能够使燃料与空气混合更均勻。另外，如图2所示，在高温蓄热体2远离烧嘴1 一侧设置的低温蓄热体21为耐温中等且蓄热面积大、能力强的蜂窝体；低温蓄热体21与高温蓄热体2之间通过格栅21a隔开。蓄热室3在低温蓄热体21远离高温蓄热体2 —侧固定有烟气/空气通道腔6，低温蓄热体21与烟气/空气通道腔6之间通过格栅21b隔开，烟气/空气通道腔6设置有烟气出口 /空气进口 61。在本蓄热燃烧器工作时，如图4所示，预热空气经过低温蓄热体21热和高温蓄热体2预热后，温度上升，并与从烧嘴1喷口 Ia内喷出，喷出的空气与燃料喷射组件喷射的燃料混合均勻并燃烧，燃料喷射单元由单一的从烧嘴中部喷射燃料调整为从烧嘴的外壁向烧嘴喷口内多角度喷射燃料，而且通孔靠近烧嘴喷口火焰出口，所以能够使烧嘴喷出的火焰大部分都在梭式窑内燃烧，多角度多点喷射燃料能够使燃料与进风充分混合燃烧，由于从火焰中心通入预热空气，减少火焰内部温度，大大减少NOx排放。在换向时，由于燃料喷射单元藏在烧嘴1外壁Ib的通孔11内，蓄热室吸收的高温烟气不会对燃料喷射单元造成损害，而且可以省去燃料喷射单元的冷却组件，节省了成本。 蓄热室内设置有高温蓄热区2位于燃烧器前部，最接近高温烟气，此部分蓄热体采用耐温很高的锆钢玉陶瓷小球，烟气经降温后进入低温蓄热区21，此部分蓄热体采用耐温中等而蓄热面积大、能力强的蜂窝体，以将烟气温度降至预定的排放范围，既减少了高温烟气对下游设备的损害，又能够使蓄热室积蓄更多的热量。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种蓄热燃烧器，包括蓄热室(3)，以及与蓄热室C3)连接的具有喷口(Ia)和外壁 (Ib)的烧嘴(1)，蓄热室(3)内固定有高温蓄热体O)，高温蓄热体(2) —侧靠近烧嘴(1)， 其特征在于在所述蓄热室(3)内还固定有靠在高温蓄热体O)另一侧的低温蓄热体； 所述烧嘴⑴的外壁(Ib)上开有由外部向喷口(Ia)延伸的通孔(11)，燃料喷射单元的喷射管Gl)安装在通孔(11)中。
2.根据权利要求1所述的蓄热燃烧器，其特征在于，所述通孔(11)的轴线与所述喷口 (Ia)的轴线之间形成喷料夹角。
3.根据权利要求2所述的蓄热燃烧器，其特征在于，所述通孔(11)的出口靠近所述喷口 (Ia)的火焰出口端。
4.根据权利要求3所述的蓄热燃烧器，其特征在于，所述燃料喷射单元位于所述通孔 (11)中的长度小于所述通孔(11)的长度。
5.根据权利要求1-4任一所述的蓄热燃烧器，其特征在于，所述通孔(11)有多个，多个通孔(11)围绕所述喷口 (Ia)分布。
6.根据权利要求5所述的蓄热燃烧器，其特征在于，所述多个通孔(11)的轴线分别与所述喷口(Ia)的轴线之间形成不同的喷料夹角。
7.根据权利要求1所述的蓄热燃烧器，其特征在于，所述喷口(Ia)为由所述外壁(Ib) 围成的通口。
8.根据权利要求1所述的蓄热燃烧器，其特征在于，所述低温蓄热体为蜂窝体； 所述低温蓄热体与高温蓄热体⑵之间通过格栅(21a)隔开。
9.根据权利要求8所述的蓄热燃烧器，其特征在于，所述蓄热室C3)在低温蓄热体 (21)远离高温蓄热体(2) —侧固定有烟气/空气通道腔(6)，低温蓄热体与烟气/空气通道腔(6)之间通过格栅Olb)隔开，烟气/空气通道腔(6)设置有烟气出口 /空气进口(61)。
专利摘要本实用新型公开了一种蓄热燃烧器，它主要解决现有高温梭式窑用蓄热燃烧器蓄热能力差、燃料喷射组件使用寿命短的问题，包括蓄热室，以及与蓄热室连接的具有喷口和外壁的烧嘴，蓄热室固定有高温蓄热体，高温蓄热体一侧靠近烧嘴，在所述高温蓄热体另一侧的蓄热室内固定有低温蓄热体；烧嘴的外壁上开有由外部向喷口延伸的通孔，燃料喷射单元安装在通孔中，通孔的轴线与所述喷口的轴线之间形成喷料夹角，孔的出口靠近所述喷口的火焰出口端，燃料喷射单元位于所述通孔中的长度小于所述通孔的长度，加大了蓄热燃烧器的蓄热能力，而且燃料喷射组件从烧嘴喷口内多点喷射燃料，减少燃料喷射组件的热损耗，提高其使用寿命。
文档编号F23D14/22GK202066015SQ20112015516
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
发明者徐平, 王杏坤, 郭建涛 申请人:福建三能节能科技有限责任公司