专利名称：一种适应多燃料大范围变工况正压烘炉烧嘴的制作方法
技术领域：
本实用新型专利涉及一种烘炉烧嘴，属于大型焦炉烘炉燃烧器领域。
背景技术：
由于焦炉烘炉过程中温度需从100°C升高到1000°C，并且整个过程运行时间很长，一般为2-3个月，因此需要保证烘炉烧嘴在不同流量和余气系数下均能稳定燃烧。目前，国内焦炉烘炉过程一般分为两个阶段进行，在低温段主要通过燃煤来实现，燃煤结束后采用空气与燃油(或燃气)进行高温段烘炉。在整个过程中，由于涉及燃煤的固体燃料与燃气的气体燃料的转换，且要使一种烧嘴对固体与气体这两种不同类型的燃料都有很好的适应性是非常困难的。目前焦炉烘炉方法不仅工艺过程非常复杂，而且燃料燃烧不充分，不仅造成了燃料的大量浪费，而且产生了大量污染大气环境的废气。因此，设计一种既能在低温段和高温段烘炉，而且还能使燃料得到充分燃烧的烧嘴，对提高焦炉烘炉效率、降低烘炉费用和减少废气排放具有非常重大的经济和社会效益。
发明内容为解决上述技术缺陷，本实用新型提供了一种能够适应不同燃料气和大范围变工况条件，并且混合性能优越、燃烧充分、稳定性好的燃气烧嘴。本实用新型的技术解决方案:一种适应多燃料大范围变工况正压烘炉烧嘴，包括一级燃烧装置、燃料管3，
所述一级燃烧装置包括一次空气管4，所述一次空气管4的一端设置有一次空气入口 5，所述燃料管的一端设置有点火器入口 1，所述燃料管靠近点火器入口的部分设置有燃料入口 2，所述燃料管3套接在一次空气管4内，所述燃料管3远离燃料入口 2的一端伸入一次空气管4内，所述燃料入口 2露在一次空气管4的外部，其特殊之处在于:还包括二级燃烧装置，所述二级燃烧装置包括连接在一起的彼此相通的二次空气管7及二次燃烧室10，所述二次空气管7远离二次燃烧室10的一端设置有二次空气入口 6，所述二次空气管7套接在一次空气管4外部，所述一次空气管4远离空气入口 5的一端伸入二次燃烧室10，所述空气入口 5露在二次空气管7的外部。还包括一次空气旋流器12和二次空气旋流器8，所述一次空气旋流器12设置在燃料管3与一次空气管4之间，所述二次空气旋流器8设置在二次空气管7与一次空气管4之间。上述二次空气旋流器8的外侧设有保护圈9，所述保护圈9外壁面与二次空气管7内壁面之间设置有间隙。[0015]本实用新型的有益效果:1、本实用新型一种适应多燃料大范围变工况正压烘炉烧嘴，在低温段小流量大余气系数下主要靠一级燃烧来完成，在高温段大流量小余气系数下主要靠二级燃烧来完成，这种分级燃烧方式，不仅可以大大缩减烘炉工艺的复杂程度，而且通过高效燃烧减少了烘炉过程中燃料的用量，保证了不同流量和余气系数下的稳定燃烧。并且采用分级燃烧可以偏离当量混合比，减少了 NOx等污染物的排放，满足了日益严格的环保排放要求，具有非常大的经济效益和社会效益。2、本实用新型一种适应多燃料大范围变工况正压烘炉烧嘴，二次空气旋流器8的外侧设有保护圈9，保护圈9外壁面与二次空气管7的内壁面之间有一定间隔的缝隙，部分二次空气从此缝隙穿过，在二次燃烧室10内壁面处形成贴壁气膜，可以对整个二次燃烧室的壁面进行有效冷却，防止被二次燃烧室中的高温火焰烧蚀。3、本实用新型一种适应多燃料大范围变工况正压烘炉烧嘴，通过设置一次空气旋流器12和二次空气旋流器8，使一次空气和二次空气分别在进入一次燃烧室11和二次燃烧室10时均能获得一定的旋流强度。在一次燃烧室11中，一次空气卷吸燃料气进行充分的混合，有利于燃料气的充分燃烧，同时形成回流区，卷吸着火区域的高温烟气回流加热燃料气，有利于燃料气的提前着火。而在烘炉的高温段，二次燃烧室10中旋转的二次空气则卷吸一次燃烧室11中未完全燃烧的高温混合烟气，强化了混合扩散效果，并为二次燃烧提供了充足的氧气，保证了燃·料气的完全燃尽。
图1是本实用新型用于焦炉烘炉烧嘴的剖视示意图；图2是图1的一次空气旋流器结构不意图；图3是图1的二次空气旋流器结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图，将对本实用新型的具体实施方式
进行详细叙述。图1是本实用新型的用于焦炉烘炉烧嘴的剖视示意图。本实用新型适应多燃料大范围变工况正压烘炉烧嘴包括点火器入口 1，燃料管3，一次空气管4，二次空气管7，二次空气旋流器8，二次燃烧室10，一次燃烧室11和一次空气旋流器12。点火器从点火器入口 I插入，其点火端位于燃料管3出口附近。燃料管3靠近一次燃烧室11 一侧的外壁面上设有一次空气旋流器12，燃料管3通过法兰连接使其靠近一次燃烧室11的一侧包裹在一次空气管4中，而一次空气管4则通过法兰连接使其靠近二次燃烧室10的一侧包裹在二次空气管4中。一次空气进入一次空气管4后可对燃料管3进行有效冷却，二次空气进入二次空气管7后则可对一次空气管4进行有效冷却。在靠近一次燃烧室11和二次燃烧室10的入口处，燃料管3和一次空气管4的外壁面上设有一次空气旋流器12和二次空气旋流器8。其中，二次空气旋流器8的外侧设有保护圈9，保护圈9外壁面与二次空气管7的内壁面之间有一定间隔的缝隙，部分二次空气从此缝隙穿过，在二次燃烧室10内壁面处形成贴壁气膜，可以对整个二次燃烧室的壁面进行有效冷却，防止被二次燃烧室中的高温火焰烧蚀。另外，通过设置一次空气旋流器12和二次空气旋流器8，使一次空气和二次空气分别在进入一次燃烧室11和二次燃烧室10时均能获得一定的旋流强度。在一次燃烧室11中，一次空气卷吸燃料气进行充分的混合，有利于燃料气的充分燃烧，同时形成回流区，卷吸着火区域的高温烟气回流加热燃料气，有利于燃料气的提前着火。而在烘炉的高温段，二次燃烧室10中旋转的二次空气则卷吸一次燃烧室11中未完全燃烧的高温混合烟气，强化了混合扩散效果，并为二次燃烧提供了充足的氧气，保证了燃料气的完全燃尽。在目前环保要求和国际竞争日益激烈的燃烧器市场下，本发明适应多燃料大范围变工况燃气烧嘴作为焦炉烘炉的核心部件，在低温段小流量大余气系数下主要靠一级燃烧来完成，在高温段大流量小余气系数下主要靠二级燃烧来完成，这种分级燃烧方式，不仅可以大大缩减烘炉工艺的复杂程度，而且通过高效燃烧减少了烘炉过程中燃料的用量，保证了不同流量和余气系数下的稳定燃烧。并且采用分级燃烧可以偏离当量混合比，减少了 NOx等污染物的排放，满足了 日益严格的环保排放要求，具有非常大的经济效益和社会效益。
权利要求1.一种适应多燃料大范围变工况正压烘炉烧嘴，包括一级燃烧装置、燃料管(3)， 所述一级燃烧装置包括一次空气管(4)，所述一次空气管(4)的一端设置有一次空气入口(5)， 所述燃料管的一端设置有点火器入口( I )，所述燃料管靠近点火器入口的部分设置有燃料入口(2)， 所述燃料管(3 )套接在一次空气管(4 )内，所述燃料管(3 )远离燃料入口( 2 )的一端伸入一次空气管(4)内，所述燃料入口(2)露在一次空气管(4)的外部， 其特征在于:还包括二级燃烧装置，所述二级燃烧装置包括连接在一起的彼此相通的二次空气管(7)及二次燃烧室(10)，所述二次空气管(7)远离二次燃烧室(10)的一端设置有二次空气入口(6)， 所述二次空气管(7)套接在一次空气管(4)外部，所述一次空气管(4)远离空气入口(5)的一端伸入二次燃烧室(10)，所述空气入口(5)露在二次空气管(7)的外部。
2.根据权利要求1所述的适应多燃料大范围变工况正压烘炉烧嘴，其特征在于:还包括一次空气旋流器(12)和二次空气旋流器(8)，所述一次空气旋流器(12)设置在燃料管(3)与一次空气管(4)之间，所述二次空气旋流器(8)设置在二次空气管(7)与一次空气管(4)之间。
3.根据权利要求2所述的适应多燃料大范围变工况正压烘炉烧嘴，其特征在于: 所述二次空气旋流器(8)的外侧设有保护圈(9)，所述保护圈(9)外壁面与二次空气管(7)内壁面之间设置有间隙。
专利摘要本实用新型一种适应多燃料大范围变工况正压烘炉烧嘴，包括一级燃烧装置和二级燃烧装置，在低温段小流量大余气系数下主要靠一级燃烧来完成，在高温段大流量小余气系数下主要靠二级燃烧来完成，这种分级燃烧方式，不仅可以大大缩减烘炉工艺的复杂程度，而且通过高效燃烧减少了烘炉过程中燃料的用量，保证了不同流量和余气系数下的稳定燃烧。并且采用分级燃烧可以偏离当量混合比，减少了NOx等污染物的排放，满足了日益严格的环保排放要求，具有非常大的经济效益和社会效益。
文档编号F23D14/70GK203116018SQ201220685398
公开日2013年8月7日 申请日期2012年12月12日 优先权日2012年12月12日
发明者仲伟聪, 杨国华, 吕文豪, 刘丹, 孙瑞元, 池保华, 洪流 申请人:中国航天科技集团公司第六研究院第十一研究所