一种用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器。其技术方案是：燃烧器壳体(7)右端砌筑的环状凸台上均匀地开有长焰空气孔(8)，环状凸台的中心孔为燃烧室(9)；短焰空气入口接头(16)的端口处和长焰空气入口接头(14)的端口处装有切换阀(15)。短焰空气管道(4)的一端嵌装在燃烧室(9)的左端口处，另一端紧贴耐火砖(6)的内壁设置；燃气管道(2)安装在短焰空气管道(4)内，在短焰空气管道(4)内壁和燃气管道(2)的外壁间固定有空气旋流器(13)。燃气管道(2)的右端的出口圆盘(10)上均匀地设有出气孔；中心风管道(1)固定在出口圆盘(10)的中心位置处。本发明具有结构简单、短焰和长焰可切换、火焰可控、节能、适用性强和工作稳定的特点。
【专利说明】—种用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器
【技术领域】
[0001]本发明属于石煤提钒回转窑燃烧器【技术领域】。尤其涉及一种用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器。
【背景技术】
[0002]回转窑是提钒过程中能耗很大的一种设备，只有设计合理的回转窑燃烧器，才能最大限度地提高回转窑的能源利用率。燃烧器不仅为燃烧提供了燃料和氧化剂，同时也是火焰成型最主要的动力装置。因此，精确的装置，将提供良好的工况，对熟料的煅烧和成本的降低都十分重要。
[0003]窑用燃烧器有单通道、双通道和多通道，通道数的多少视具体情况而定。目前采用的几种典型的多通道燃烧器有两种:一种是KHD公司的PYRO-Jet燃烧器(丁苏东，叶旭初.PYRO-JET燃烧器冷模特性的数值模拟试验[J].南京化工大学学报(自然科学版)，2000:3);另一种是HP型燃烧器(杨春华.HP型多通道燃烧器在湿法窑上的应用[J].云南建材，2002:8)。
[0004]上述两种燃烧器虽有其公知的优点，但是这两种燃烧器的结构都比较复杂，生产制造成本高，适用的场合比较局限，而且仅仅只能产生短焰或者长焰，火焰长短不可控，不能满足不同的需求，因此上述两种燃烧器均不同程度地存在结构复杂、适用性不强和火焰不可控等缺点。
【发明内容】
[0005]本发明旨在克服现有技术的缺陷，目的是提供一种结构简单、适用性强、节能、短焰和长焰可切换、工作稳定和火焰可控的用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:所述火焰可控燃烧器包括燃烧器壳体、中心风管道、燃气管道、短焰空气管道、长焰空气孔、空气旋流器、切换阀、长焰空气入口接头、短焰空气入口接头。
[0007]燃烧器壳体为圆管状，燃烧器壳体的左端通过第一法兰与端盖固定连接，端盖的中心设有通孔，端盖内侧砌筑有耐火内衬，燃烧器壳体的内壁砌筑有耐火砖，燃烧器壳体右端砌筑的耐火砖呈环状凸台，环状凸台上均匀地开有长焰空气孔，环状凸台的中心孔为燃烧室。燃烧器壳体的左半部分处沿径向方向装有短焰空气入口接头和长焰空气入口接头，短焰空气入口接头的圆心和长焰空气入口接头的圆心在燃烧器壳体的同一素线上，在靠近短焰空气入口接头的端口处和长焰空气入口接头的端口处装有切换阀。燃烧器壳体的外壁设有第二法兰，第二法兰距燃烧器壳体右端的距离与环状凸台的长度相同。
[0008]短焰空气管道的右端嵌装在燃烧室的左端口处，短焰空气管道的左端紧贴耐火砖的内壁设置，短焰空气管道的左端位于短焰空气入口接头和长焰空气入口接头中心连线的中间位置处。燃气管道的右端穿过端盖的通孔安装在短焰空气管道内，燃气管道的外壁和短焰空气管道的内壁间设有左支撑环和右支撑环，靠近短焰空气管道左端处和右端处对应地设置有左支撑环和右支撑环。在短焰空气管道的内壁和燃气管道的外壁间固定有空气旋流器，空气旋流器位于右支撑环的左侧。
[0009]燃气管道的右端口内固定装有出口圆盘，出口圆盘均匀地设有出气孔；燃气管道的左端用盖板封闭，靠近燃气管道的左端处径向装有燃气接头。中心风管道的右端穿过燃气管道左端的封闭盖板，中心风管道的右端固定在燃气管道右端口的出口圆盘的中心位置处，中心风管道的右端与出口圆盘右侧面平齐。
[0010]燃烧器壳体、中心风管道、燃气管道、短焰空气管道、空气旋流器同轴心安装。
[0011]所述燃烧器壳体为不锈钢材质，壳体的厚度为8?10mm。
[0012]所述耐火砖为高铝质烧嘴砖；耐火砖的尺寸是:圆环凸台以外的耐火砖厚度为50?80mm,圆环凸台的耐火砖厚度为60?90mm,长度为180?220mm。
[0013]所述短焰空气管道的本体为圆管，圆管的左端焊接有空心圆盘，空心圆盘的外径与耐火砖的内径相同；圆管的右端为缩口型，呈锥台状，锥台与水平面的夹角为10?20°，短焰空气管道的本体壁厚为4?5mm。
[0014]所述左支撑环上均匀地设有出风口，左支撑环和右支撑环形状和尺寸相同。
[0015]所述耐火内衬为莫来石砖、或为高招砖、或为粘土砖。
[0016]所述出口圆盘为高合金耐热钢，厚度为15?40mm。
[0017]所述中心风管道本体为圆管，中心风管道的右端为缩口型，呈锥台状，锥台与水平面的夹角为10?20° ;中心风管道的壁厚为2.5?3.5mm。
[0018]所述燃气管道的壁厚均为4?5mm。
[0019]所述空气旋流器的旋流角为30?45°。
[0020]切换阀的一根轴活动安装在短焰空气入口接头和长焰空气入口接头中，短焰空气入口接头和长焰空气入口接头里的两个阀门相互垂直。
[0021]由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下积极效果:
[0022]本发明的燃烧器壳体为不锈钢材质，不仅能满足燃烧器的耐高温要求，而且抗氧化性强、不落渣、不开裂、强度高和硬度高，能有效提高燃烧器的使用寿命。
[0023]本发明在工作时，如果要求火焰为短焰，则将短焰空气入口接头处的切换阀的阀门开启，长焰空气入口接头处的切换阀的阀门关闭，燃气通过燃气管道在燃烧室与从短焰空气管道进入的空气混合，形成短焰燃烧，中心风管道通入空气，也可以随时调节火焰的长度。如果要求火焰为长焰，则将长焰空气入口接头处的切换阀的阀门开启，短焰空气入口接头处的切换阀的阀门关闭，燃气通过燃气管道在燃烧室与从长焰空气孔进入的空气混合，形成长焰燃烧，中心风管道通入空气，也可以随时调节火焰的长度。在没有特别指定长焰或者短焰燃烧时，将短焰空气入口接头以及长焰空气入口接头处的切换阀的阀门处于非垂直或者非水平状态，在燃烧室未燃尽的燃气可以继续与长焰空气孔的空气混合，形成二次燃烧，同时从长焰空气孔进入的空气可以降低混合气体的温度，有效地降低NOx的排放量，提高燃料的利用率。
[0024]因此，本发明具有结构简单、短焰和长焰可切换、火焰可控、节能、适用性强和工作稳定的特点。本设备既能单独使用，也能将多个设备一同使用。
【专利附图】
【附图说明】[0025]图1为本发明的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步的描述，并非对其保护范围的限制。
[0027]实施例1
[0028]一种用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，如图1所示:所述火焰可控燃烧器包括燃烧器壳体7、中心风管道1、燃气管道2、短焰空气管道4、长焰空气孔8、空气旋流器
13、切换阀15、长焰空气入口接头14、短焰空气入口接头16。
[0029]燃烧器壳体7为圆管状，燃烧器壳体7的左端通过第一法兰17与端盖18固定连接，端盖18的中心设有通孔，端盖18内侧砌筑有耐火内衬3，燃烧器壳体7的内壁砌筑有耐火砖6，燃烧器壳体7右端砌筑的耐火砖6呈环状凸台，环状凸台上均匀地开有长焰空气孔8，环状凸台的中心孔为燃烧室9。燃烧器壳体7的左半部分处沿径向方向装有短焰空气入口接头16和长焰空气入口接头14，短焰空气入口接头16的圆心和长焰空气入口接头14的圆心在燃烧器壳体7的同一素线上，在靠近短焰空气入口接头16的端口处和长焰空气入口接头14的端口处装有切换阀15。燃烧器壳体7的外壁设有第二法兰12，第二法兰12距燃烧器壳体7右端的距离与环状凸台的长度相同。
[0030]短焰空气管道4的右端嵌装在燃烧室9的左端口处，短焰空气管道4的左端紧贴耐火砖6的内壁设置，短焰空气管道4的左端位于短焰空气入口接头16和长焰空气入口接头14中心连线的中间位置处。燃气管道2的右端穿过端盖18的通孔安装在短焰空气管道4内，燃气管道2的外壁和短焰空气管道4的内壁间设有左支撑环5和右支撑环11，靠近短焰空气管道4左端处和右端处对应地设置有左支撑环5和右支撑环11。在短焰空气管道4的内壁和燃气管道2的外壁间固定有空气旋流器13，空气旋流器13位于右支撑环11的左侧。
[0031]燃气管道2的右端口内固定装有出口圆盘10，出口圆盘10均匀地设有出气孔；燃气管道2的左端用盖板封闭，靠近燃气管道2的左端处径向装有燃气接头。中心风管道I的右端穿过燃气管道2左端的封闭盖板，中心风管道I的右端固定在燃气管道2右端口的出口圆盘10的中心位置处，中心风管道I的右端与出口圆盘10右侧面平齐。
[0032]燃烧器壳体7、中心风管道1、燃气管道2、短焰空气管道4、空气旋流器13同轴心安装。
[0033]所述燃烧器壳体7为不锈钢材质,壳体7的厚度为8?9_。
[0034]所述耐火砖6为高铝质烧嘴砖；耐火砖6的尺寸是:圆环凸台以外的耐火砖6厚度为50?60mm,圆环凸台的耐火砖6厚度为60?70mm,长度为180?220mm。
[0035]所述短焰空气管道4的本体为圆管，圆管的左端焊接有空心圆盘，空心圆盘的外径与耐火砖6的内径相同；圆管的右端为缩口型，呈锥台状，锥台与水平面的夹角为10?15°，短焰空气管道4的本体壁厚为4?5mm。
[0036]所述左支撑环5上均匀地设有出风口，左支撑环5和右支撑环11形状和尺寸相同。
[0037]所述耐火内衬3为莫来石砖。[0038]所述出口圆盘10为高合金耐热钢，厚度为15?30mm。
[0039]所述中心风管道I本体为圆管，中心风管道I的右端为缩口型，呈锥台状，锥台与水平面的夹角为10?15° ;中心风管道I的壁厚为2.5?3.0mm。
[0040]所述燃气管道2的壁厚均为4?5mm。
[0041]所述空气旋流器13的旋流角为30?40°。
[0042]切换阀15的一根轴活动安装在短焰空气入口接头16和长焰空气入口接头14中，短焰空气入口接头16和长焰空气入口接头14里的两个阀门相互垂直。
[0043]实施例2
[0044]一种用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器。除下述技术参数外，其余同实施例1:
[0045]所述燃烧器壳体7为不锈钢材质,壳体7的厚度为9?10mm。
[0046]所述耐火砖6为高招质烧嘴砖；耐火砖6的尺寸是:圆环凸台以外的耐火砖6厚度为60?80mm,圆环凸台的耐火砖6厚度为70?90mm,长度为180?220mm。
[0047]所述短焰空气管道4的本体为圆管，圆管的左端焊接有空心圆盘，空心圆盘的外径与耐火砖6的内径相同；圆管的右端为缩口型，呈锥台状，锥台与水平面的夹角为15?20°，短焰空气管道4的本体壁厚为4?5mm。
[0048]所述耐火内衬3为为高招砖或为粘土砖。
[0049]所述出口圆盘10为高合金耐热钢，厚度为25?40mm。
[0050]所述中心风管道I本体为圆管，中心风管道I的右端为缩口型，呈锥台状，锥台与水平面的夹角为15?20° ;中心风管道I的壁厚为3.0?3.5mm。
[0051]所述燃气管道2的壁厚均为4?5mm。
[0052]所述空气旋流器13的旋流角为35?45°。
[0053]由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有如下积极效果:
[0054]本【具体实施方式】的燃烧器壳体7为不锈钢材质，不仅能满足燃烧器的耐高温要求，而且抗氧化性强、不落渣、不开裂、强度高和硬度高，能有效提高燃烧器的使用寿命。
[0055]本【具体实施方式】在工作时，如果要求火焰为短焰，则将短焰空气入口接头16处的切换阀15的阀门开启，长焰空气入口接头14处的切换阀15的阀门关闭，燃气通过燃气管道2在燃烧室9与从短焰空气管道4进入的空气混合，形成短焰燃烧，中心风管道I通入空气，也可以随时调节火焰的长度。如果要求火焰为长焰，则将长焰空气入口接头14处的切换阀15的阀门开启，短焰空气入口接头16处的切换阀15的阀门关闭，燃气通过燃气管道2在燃烧室9与从长焰空气孔8进入的空气混合，形成长焰燃烧，中心风管道I通入空气，也可以随时调节火焰的长度。在没有特别指定长焰或者短焰燃烧时，将短焰空气入口接头16以及长焰空气入口接头14处的切换阀15的阀门处于非垂直或者非水平状态，在燃烧室9未燃尽的燃气可以继续与长焰空气孔8的空气混合，形成二次燃烧，同时从长焰空气孔8进入的空气可以降低混合气体的温度，有效地降低NOx的排放量，提高燃料的利用率。
[0056]因此，本【具体实施方式】具有结构简单、短焰和长焰可切换、火焰可控、节能、适用性强和工作稳定的特点；本设备既能单独使用，也能将多个设备一同使用。
【权利要求】
1.一种用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，其特征在于所述火焰可控燃烧器包括燃烧器壳体(7)、中心风管道(I)、燃气管道(2)、短焰空气管道(4)、长焰空气孔(8)、空气旋流器(13)、切换阀(15)、长焰空气入口接头(14)、短焰空气入口接头(16)； 燃烧器壳体⑵为圆管状，燃烧器壳体(7)的左端通过第一法兰(17)与端盖(18)固定连接，端盖(18)的中心设有通孔，端盖(18)内侧砌筑有耐火内衬(3)，燃烧器壳体(7)的内壁砌筑有耐火砖出)，燃烧器壳体(7)右端砌筑的耐火砖(6)呈环状凸台，环状凸台上均匀地开有长焰空气孔(8)，环状凸台的中心孔为燃烧室(9);燃烧器壳体(7)的左半部分处沿径向方向装有短焰空气入口接头(16)和长焰空气入口接头(14)，短焰空气入口接头(16)的圆心和长焰空气入口接头(14)的圆心在燃烧器壳体(7)的同一素线上，在靠近短焰空气入口接头(16)的端口处和长焰空气入口接头(14)的端口处装有切换阀(15);燃烧器壳体(7)的外壁设有第二法兰(12)，第二法兰(12)距燃烧器壳体(7)右端的距离与环状凸台的长度相同； 短焰空气管道(4)的右端嵌装在燃烧室(9)的左端口处，短焰空气管道(4)的左端紧贴耐火砖(6)的内壁设置，短焰空气管道(4)的左端位于短焰空气入口接头(16)和长焰空气入口接头(14)中心连线的中间位置处；燃气管道(2)的右端穿过端盖(18)的通孔安装在短焰空气管道(4)内，燃气管道(2)的外壁和短焰空气管道(4)的内壁间设有左支撑环(5)和右支撑环(11)，靠近短焰空气管道(4)左端处和右端处对应地设置有左支撑环(5)和右支撑环(11);在短焰空气管道(4)的内壁和燃气管道(2)的外壁间固定有空气旋流器(13)，空气旋流器(13)位于右支撑环(11)的左侧； 燃气管道(2)的右端口内固定装有出口圆盘(10)，出口圆盘(10)均匀地设有出气孔；燃气管道(2)的左端用盖板封闭，靠近燃气管道(2)的左端处径向装有燃气接头；中心风管道(I)的右端穿过燃气管道(2)左端的封闭盖板，中心风管道(I)的右端固定在燃气管道`(2)右端口的出口圆盘(10)的中心位置处，中心风管道(I)的右端与出口圆盘(10)右侧面平齐； 燃烧器壳体(7)、中心风管道(I)、燃气管道(2)、短焰空气管道(4)、空气旋流器(13)同轴心安装。
2.根据权利要求1所述的用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，其特征在于所述燃烧器壳体(7)为不锈钢材质，壳体(7)的厚度为8~10mm。
3.根据权利要求1所述的用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，其特征在于所述耐火砖(6)为高招质烧嘴砖；耐火砖(6)的尺寸是:圆环凸台以外的耐火砖(6)厚度为50~80mm,圆环凸台的耐火砖(6)厚度为60~90mm,长度为180~220mm。
4.根据权利要求1所述的用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，其特征在于所述短焰空气管道(4)的本体为圆管，圆管的左端焊接有空心圆盘，空心圆盘的外径与耐火砖(6)的内径相同；圆管的右端为缩口型，呈锥台状，锥台与水平面的夹角为10~20°，短焰空气管道⑷的本体壁厚为4~5mm。
5.根据权利要求1所述的用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，其特征在于所述左支撑环(5)上均匀地设有出风口，左支撑环(5)和右支撑环(11)形状和尺寸相同。
6.根据权利要求1所述的用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，其特征在于所述耐火内衬(3)为莫来石砖、或为高招砖、或为粘土砖。
7.根据权利要求1所述的用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，其特征在于所述出口圆盘(10)为高合金耐热钢，厚度为15~40mm。
8.根据权利要求1所述的用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，其特征在于所述中心风管道(I)本体为圆管，中心风管道(I)的右端为缩口型，呈锥台状，锥台与水平面的夹角为10~20° ;中心风管道⑴的壁厚为2.5~3.5_。
9.根据权利要求1所述的用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，其特征在于所述燃气管道⑵的壁厚均为4~5mm。
10.根据权利要求1所述的用于石煤提钒回转窑的火焰可控燃烧器，其特征在于所述空气旋流器(13)的旋流 角为30~45°。
【文档编号】F23D14/46GK103644731SQ201310640195
【公开日】2014年3月19日 申请日期:2013年12月4日 优先权日:2013年12月4日
【发明者】汤勃, 尹传琦, 孔建益, 王兴东, 吴宗武, 杨威 申请人:武汉科技大学