预热蓄热组合式烧嘴结构的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种预热蓄热组合式烧嘴结构，包括烧嘴、蓄热体以及排烟管，加热炉上设有上供热口和下排烟口，所述烧嘴与上供热口接通，所述蓄热体与下排烟口接通，所述烧嘴与蓄热体之间连接有供热管，所述排烟管与蓄热体连接。本实用新型供热口与排烟口不共用同一通道，且不在同一高度，在炉子设计时可合理布置烧嘴和烟道的位置，增加了炉内的对流传热，提高了炉温的均匀性，同时防止了烧嘴换向时有部分可燃气被吸入蓄热室后排放造成燃料的浪费。
【专利说明】预热蓄热组合式烧嘴结构
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及应用于冶金、机械、化工、石油等领域的高温燃气加热设备，尤其涉及一种应用于各种隧道窑、台车式加热炉、空气加热炉的预热蓄热组合式烧嘴结构。
【背景技术】
[0002]当前，我国的能源利用率低、能源浪费大，其中冶金、机械、化工、石油等行业的高温燃气加热设备(火焰炉)作为耗能大户，体现尤为突出。因此，节能降耗、提高经济效益，采用行之有效的新技术，是热加工火焰炉的必经之路。目前国内外研发和推广的节能型烧嘴主要有蓄热式烧嘴和自身预热烧嘴。它们的工作原理是:
[0003]I)蓄热式烧嘴:
[0004]蓄热式烧嘴一般由一对烧嘴、一对蓄热体、切换向换阀和相关控制系统组成。每一个烧嘴自带一蓄热箱，将蓄热体布置在蓄热箱内，烧嘴一般成对布置，即一个烧嘴在燃烧工作时该烧嘴的蓄热体在放热。而与它相对应的另一个烧嘴在排放烟气的同时给该烧嘴的蓄热体在加热。通过一个时间段(约I分钟左右)，二个烧嘴的功能换向，原工作的烧嘴停止燃烧开始排烟而原排烟的烧嘴停止排烟开始工作。
[0005]蓄热式烧嘴的节能原理是:两组轮换使用，可将助燃空气预热到低于炉温?250°C左右、排烟温度< 200°C。由于蓄热式烧嘴具有超高的空气预热温度和极低的排烟温度，所以蓄热式烧嘴的节能效果明显，为目前主推的节能产品之一。
[0006]但由于蓄热式烧嘴必须采用成对烧嘴换向控制的方式组织燃烧，使蓄热式燃烧技术推广上带来一定的局限性。如:特种钢在加热工艺上有严格的炉温均匀性要求，一般控制在< ±10°C以内，否则在加热过程中很容易产生废品，所以采用蓄热式燃烧技术应用于特钢加热在国内一直未被开发、推广。
[0007]2)自身预热烧嘴:
[0008]自身预热式烧嘴的结构是每个烧嘴自带一个小型换热器，在烧嘴的喷出口的四周是排烟口，高温烟气可直接进入烧嘴内的排烟通道经小型换热器后烟气排出炉外，而助燃空气通过烧嘴内的小型换热器将温度提高至?400°C左右直接与燃气混合后喷如炉内。自身预热式烧嘴与传统的烧嘴+空气预热器对比，由于烧嘴内置预热器，可减少热空气在进入烧嘴过程引起的散热损失，将有效的热量直接参与燃烧送入炉内。因此自身预热烧嘴实际空气预热温度要高于普通的烧嘴+空气预热器组合，因此其节能效果明显。且自身预热烧嘴的控制，不存在换向的问题，对炉温的均匀性和炉压的控制均与普通烧嘴接近，为目前主推的节能产品之一。
[0009]目前国内外烧嘴的产品状况:目前国内外主推的节能型烧嘴有:自身预热烧嘴和蓄热式烧嘴二种类型的烧嘴，目前国内使用的自身预热烧嘴大多是进口产品，规格型号较单一，主要在中低温炉上使用，建设成本高；而蓄热式烧嘴体积庞大，供热点温度高(且换向带有供热周期式)，导致炉膛温差大等。这二种烧嘴都有共同的使用局限性的本质特点。即[0010]I)烧嘴的喷出口与排烟口共用，烧嘴喷出的燃烧产物运行轨迹与烟气回收的运行轨迹相同，只是方向相反。自身预热烧嘴尽管可单独布置，但管道复杂，无法通过烧嘴控制实现炉内冷却工艺。而蓄热式烧嘴由于成对布置，结构复杂，所以占地面积大，相应的配置也多。蓄热式烧嘴通常需成对布置，换向燃烧时，炉体的一套烧嘴燃烧、另一套烧嘴排烟蓄热；换向后，原排烟蓄热烧嘴燃烧，另一套烧嘴由原来的燃烧为排烟蓄热。所以膛内的炉气运行轨迹与烟气运行轨迹与烧嘴的布置位置也相同，只是方向相反，在炉体内形成二条燃烧带或沟，使炉内温度均匀性通常要在±25°c。因此，蓄热式烧嘴燃烧技术推广上同样带来一定的局限性。
[0011]2)目前国内工业炉中低温炉上使用的自身预热烧嘴全部是进口产品，而且成本也比较高，加上无法满足工件在炉内冷却工艺的实现，所以推广起来相当有局限性。根据目前国内外单一功能的自身预热烧嘴和蓄热式烧嘴存在诸多的局限性和技术上的缺陷。
实用新型内容
[0012]本实用新型所要解决的技术问题就是针对现有技术中存在的上述不足，提供一种预热蓄热组合式烧嘴结构，用于解决现有技术中的问题。
[0013]为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种预热蓄热组合式烧嘴结构，包括烧嘴、蓄热体以及排烟管，加热炉上设有上供热口和下排烟口，所述烧嘴与上供热口接通，所述蓄热体与下排烟口接通，所述烧嘴与蓄热体之间连接有供热管，所述排烟管与蓄热体连接。
[0014]优选地，所述 蓄热体为碳化硅组合换热体或蜂窝非金属蓄热体。
[0015]优选地，所述烧嘴为高温预混式烧嘴。
[0016]优选地，所述烧嘴为连续或脉冲式烧嘴。
[0017]通过以上技术方案，本实用新型相较于现有技术具有以下技术效果:
[0018]1、供热口与排烟口不共用同一通道，且不在同一高度，在炉子设计时可合理布置烧嘴和烟道的位置，增加了炉内的对流传热，提高了炉温的均匀性，同时防止了烧嘴换向时有部分可燃气被吸入蓄热室后排放造成燃料的浪费；
[0019]2、保留传统蓄热式烧嘴的优点，实现“高温空气燃烧技术(HTAC) ”的燃烧技术，提高回收烟气余热及降低NO排放等技术有机地结合起来，实现了节能和降低NO排放量的双重目的；
[0020]3、保留传统的自身预热烧嘴的优点，烧嘴具有与传统自身预热烧嘴的功能无需换向燃烧；
[0021]4、烧嘴自带自动点火、火焰检测连续或通断燃烧的功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1为本实用新型较佳实施例的结构示意图；
[0023]元件标号说明:
[0024]I烧嘴
[0025]2蓄热体
[0026]3排烟管[0027]4上供热口
[0028]5下排烟口
[0029]6加热炉
[0030]7供热管
【具体实施方式】
[0031]以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。
[0032]请参阅图1。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
[0033]参阅图1所示，显示为本实用新型预热蓄热组合式烧嘴结构较佳实施例的结构示意图，包括烧嘴1、蓄热体2以及排烟管3，加热炉6上设有上供热口 4和下排烟口 5，烧嘴I与上供热口 4接通，蓄热体2与下排烟口 5接通，烧嘴I与蓄热体2之间连接有供热管7，排烟管3与蓄热体2连接。
[0034]烧嘴I在上方工作，烧嘴I设计采用高温预混式烧嘴，空气和煤气均从烧嘴的喷头喷出，可根据需要实现控制火焰形状的功能，实现平焰或直焰火焰；并且烧嘴的燃烧方式可脉冲或连续式燃烧，根据炉型和炉子结构的要求灵活布置，由PLC程序控制完成。烧嘴完成:点火、燃烧、向炉内供热。排烟口 5布置在烧嘴的下方或其它方位，可根据要求合理组织炉内气流的循环，提高炉内温度均匀性。
[0035]烧嘴I下方布置连接有外置式碳化硅组合换热体或蜂窝非金属蓄热体2，可耐高温，且蓄热体的体积大于常规的自身预热烧嘴，空气预热温度低于常规的蓄热式烧嘴，高于常规的自身预热烧嘴。
[0036]综上所述，本实用新型供热口与排烟口不共用同一通道，且不在同一高度，在炉子设计时可合理布置烧嘴和烟道的位置，增加了炉内的对流传热，提高了炉温的均匀性，同时防止了烧嘴换向时有部分可燃气被吸入蓄热室后排放造成燃料的浪费。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
[0037]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种预热蓄热组合式烧嘴结构，其特征在于，包括烧嘴、蓄热体以及排烟管，加热炉上设有上供热口和下排烟口，所述烧嘴与上供热口接通，所述蓄热体与下排烟口接通，所述烧嘴与蓄热体之间连接有供热管，所述排烟管与蓄热体连接。
2.根据权利要求1所述的预热蓄热组合式烧嘴结构，其特征在于，所述蓄热体为碳化硅组合换热体或蜂窝非金属蓄热体。
3.根据权利要求1所述的预热蓄热组合式烧嘴结构，其特征在于，所述烧嘴为高温预混式烧嘴。
4.根据权利要求1所述的预热蓄热组合式烧嘴结构，其特征在于，所述烧嘴为连续或脉冲式烧嘴。
【文档编号】F23D14/02GK203810407SQ201420074081
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年2月20日 优先权日:2014年2月20日
【发明者】季莉娟 申请人:上海五钢设备工程有限公司