一种窑炉燃气燃烧装置的制作方法

本实用新型涉及燃气燃烧技术领域。

背景技术：

目前国内陶瓷窑炉使用的燃气燃烧装置，很多存在着燃气喷枪结构设计不合理，燃气与助燃风的混合不理想等问题，其性能较突出表现为存在着火不够稳定，燃烧不够完全，助燃风利用率不高，易于结焦等问题，影响到窑炉的能耗以及陶瓷制品的质量。

技术实现要素：

为了克服已有技术的不足，申请人对陶瓷窑炉的燃气燃烧装置的气动布局专门进行了大量的研究工作，提出一种窑炉燃气燃烧装置，使燃气与助燃风的混合性能好，并使火焰着火稳定，燃烧较完全，助燃风利用率较高，结焦减少。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种窑炉燃气燃烧装置，包括燃气喷枪枪芯，在燃气喷枪枪芯上有燃气喷枪枪芯头部，在燃气喷枪枪芯头部的结构中设置有风管和气管，风管套在气管之外，在气管之内有气道，气帽设置在气道的出口端，气帽上至少有两个气喷出孔，在气管、气帽、风帽与风管之间有风通道，风帽设置在风通道的出口端，风帽上有风喷出孔和/或风喷出槽，在气帽内开设有至少1个帽内通道，帽内通道至少有1个接口与风通道相连通，在气帽上开设有帽内喷出孔，帽内喷出孔与帽内通道相连通。

该窑炉燃气燃烧装置工作时，助燃风沿风通道向前流动，部分经风帽上的风喷出孔和/或风喷出槽喷出；燃气沿气道向前流动，经气帽上的气喷出孔喷出。在气帽内开设有至少1个帽内通道，帽内通道至少有1个接口与风通道相连通，在气帽上开设有帽内喷出孔，帽内喷出孔与帽内通道相连通。这样可以使部分助燃风从接口进入位于气帽内的帽内通道，再经开设于气帽上的帽内喷出孔喷出，由于帽内喷出孔与气喷出孔都位于气帽上，这样使得助燃风与燃气的混合得到显著的改善，并且通过改变帽内喷出孔和气喷出孔的布局，可以得到各种不同的火焰形状、长度以及其他燃烧性能，变化的方法大大增加了，这就为满足不同窑炉以及不同烧成工艺的需求提供了有力的手段。助燃风从风喷出孔和/或风喷出槽以及帽内喷出孔喷出后，与从气喷出孔喷出的燃气进行混合，并着火燃烧。试验表明，该技术方案使得助燃风与燃气的混合效果优良，使着火更稳定，燃烧更完全，助燃风利用率高，结焦减少。

本文所述燃气，是指可燃气体的总称，包括天然气、石油液化气、发生炉煤气及其他气体燃料，也包括各种混合气体燃料，还包括各种气体燃料经过与空气预混所得到的混合物。本文所述的风，也称作助燃风，是指助燃空气，还包括以助燃空气为主而掺混有少量其他气体而得到的混合气体，其作用是起到氧化剂的作用。燃气喷枪枪芯头部上的风喷出孔、帽内喷出孔或者气喷出孔可以呈圆柱形，也可以呈其他几何形状。

在气帽上可以至少有2个气喷出孔具有TA特征，所述TA特征是指：设Q_i孔是任意一个具有TA特征的气喷出孔，Q_i孔在其出口处的轴向与燃气喷枪枪芯头部轴线之间的夹角为α_i，α_i的范围是：0°≤α_i≤36°，此为TA特征；并且设具有TA特征的气喷出孔的流通面积之和为S_TA，气帽上所有的气喷出孔的流通面积之和为SS，比值R_TA＝S_TA/SS，R_TA的范围可以是：0.48≤R_TA≤1；任何一个所述的气喷出孔的流通面积，是指该气喷出孔的内腔通道中最狭窄处的通道截面的面积，在此所述的最狭窄处，是指该处的通道截面的面积在该气喷出孔的内腔通道的所有截面的面积当中最小。α_i和R_TA在该范围内时，可以使火焰刚性在一个较恰当的范围内，助燃风与燃气的匹配也较合理，有利于燃烧性能的稳定。

在此说明：①、任何一个孔(包括气喷出孔、风喷出孔、帽内喷出孔以及其他类型的孔)在其出口处的轴向，是指在其出口处该孔的轴线的方向。②、任何一个孔的流通面积(在此所述的孔，包括风喷出孔、气喷出孔、帽内喷出孔，以及其他类型的孔)，是指该孔的内腔通道中最狭窄处的通道截面的面积，在此所述的最狭窄处，是指该处的通道截面的面积在该孔的内腔通道的所有截面的面积当中最小。例如，图27至图29中有三个孔，分别为K1孔、K2孔、K3孔，图27所示的K1孔的内腔呈逐渐收缩形，且其孔的轴线垂直于其所处位置的固体外壁面，该孔的内腔通道中的最狭窄处是该孔的出口截面，该截面的面积就是K1孔的流通面积；图28所示的K2孔的内腔呈先逐渐收缩而后又逐渐扩大的形状，该孔的内腔通道中的最狭窄处是该孔的喉部截面，该喉部截面的面积也就是K2孔的流通面积；图29所示的K3孔，该孔的轴线与固体内、外壁面呈一定的倾斜角，该孔的内腔通道中的最狭窄处是位于横截面JA与横截面JB之间的那一段呈圆柱形的孔的内腔的所有横截面，并且它们的横截面积都相等，都等于JA或JB的横截面积，则K3孔的流通面积等于JA或JB横截面的横截面积，在此说明：所述孔的内腔的横截面是指过孔的轴线上的某一点作垂直于孔的轴线在该点处的切线的平面，再用该平面去截孔的内腔所得到的截面。

在气帽上可以至少有2个气喷出孔具有TC特征，所述TC特征是指：设Q_k孔是任意一个具有TC特征的气喷出孔，Q_k孔的出口端面的中心点为点F_k，设点F_k与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HTC_k，HTC_k的范围是：0.23D_F≤HTC_k≤0.38D_F，其中D_F为风帽的外径，此为TC特征；并且设气帽上具有TC特征的气喷出孔的流通面积之和为S_TC，气帽上所有的气喷出孔的流通面积之和为SS，比值R_TC＝S_TC/SS，R_TC的范围可以是：0.54≤R_TC≤1；任何一个所述的气喷出孔的流通面积，是指该气喷出孔的内腔通道中最狭窄处的通道截面的面积，在此所述的最狭窄处，是指该处的通道截面的面积在该气喷出孔的内腔通道的所有截面的面积当中最小。HTC_K和R_TC在该范围内时，可以使燃气较合理地与风帽上的风喷出孔和/或风喷出槽以及气帽上的帽内喷出孔喷出的助燃风相匹配，从而获得较佳的混合性能。

在此作如下说明：任何一个孔的出口端面的中心点(在此所述的孔，包括气喷出孔、风喷出孔、帽内喷出孔，以及其他类型的孔)，是指该孔的出口的一端的端面的形心。

在气帽上可以至少有4个气喷出孔具有TF特征，所述TF特征是指：设Q_g孔是任意一个具有TF特征的气喷出孔，Q_g孔的出口端面的中心点为点F_g，设点F_g与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HTF_g，HTF_g的范围是：9mm≤HTF_g≤32mm，此为TF特征。HTF_g在该范围内时，可以使燃气较合理地与风帽上的风喷出孔和/或风喷出槽以及气帽上的帽内喷出孔喷出的助燃风相匹配。

在气帽上具有TF特征的气喷出孔当中，可以至少有4个具有TD特征，所述TD特征是指：设Q_e孔是任意一个具有TD特征的气喷出孔，Q_e孔在其出口处的轴向与燃气喷枪枪芯头部轴线的夹角为α_e，α_e的范围是：0°≤α_e≤24°，此为TD特征。α_e在该范围内时，可以使火焰刚性在一个较恰当的范围内。

设气帽上所有的气喷出孔的出口段的流通面积之和为SD，SD的范围可以是：78mm²≤SD≤1020mm²；任何一个所述的气喷出孔的出口段的流通面积，是指从该气喷出孔的出口端起至沿该孔的轴线向孔内方向倒退7mm为止的区域内该孔的最小截面积。试验表明，SD在该范围内时，火焰的刚性在一个较适中的范围内，燃气与风的匹配较合理，燃烧效果较为理想。

设气帽上所有的气喷出孔的流通面积之和为SS，设气帽上具有TD特征的气喷出孔的流通面积之和为S_TD，比值R_TD＝S_TD/SS，R_TD的范围可以是：0.48≤R_TD≤1。R_TD在该范围内时，占流通面积较大比重的气喷出孔的扩散角度使火焰在一个较合理的火焰刚性范围内，且燃气与助燃风的匹配较合理，燃烧性能较为理想。

在气帽上可以有4至24个从该孔的出口端起至沿该孔的轴线向孔内方向倒退7mm为止的区域内孔的最小截面积介于14.6mm²至96mm²之间的气喷出孔。试验表明，4至24个出口段的流通面积在该范围内的气喷出孔可以获得较合理的火焰刚性，并且燃气与助燃风的匹配和混合也较合理。

风帽与气帽可以为一体成型或经过相连接而形成一个分部件，称为TT分部件，TT分部件与气管相连接，风帽与风管之间为间隙配合。这样设计结构紧凑，并使加工方便，且使用、维护、清洁方便，同时还有利于减少结焦。

在气帽上可以至少有3个气喷出孔具有TG特征，所述TG特征是指：设Q_j孔是任意一个具有TG特征的气喷出孔，Q_j孔的出口端面的中心点为点F_j，设点F_j与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HTG_j，HTG_j的范围是：12mm≤HTG_j≤23mm，此为TG特征；并且设气帽上具有TG特征的气喷出孔的流通面积之和为S_TG，比值R_TG＝S_TG/SS，R_TG的范围可以是：0.46≤R_TG≤1。HTG_j和R_TG在该范围内时，可以使燃气较合理地与风帽上的风喷出孔和/或风喷出槽以及气帽上的帽内喷出孔喷出的助燃风相匹配。

在气帽上可以至少有1个帽内喷出孔具有WK特征，所述WK特征是指：设G_p孔是任意一个具有WK特征的帽内喷出孔，G_p孔的出口端面的中心点为点E_p，设点E_P与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HWK_p，HWK_p的范围是：0mm≤HWK_p≤12.6mm，此为WK特征。这样有利于在燃气喷枪枪芯头部轴线附近形成一个核心着火区域，有利于总体火焰的稳定与分布均匀。

设具有WK特征的帽内喷出孔的流通面积之和为SK，SK的范围可以是：42mm²≤SK≤166mm²；任何一个所述的帽内喷出孔的流通面积，是指该帽内喷出孔的内腔通道中最狭窄处的通道截面的面积，在此所述的最狭窄处，是指该处的通道截面的面积在该帽内喷出孔的内腔通道的所有截面的面积当中最小。试验表明，SK在该范围内时，燃气喷枪枪芯头部轴线附近的核心射流的强度较为适中，有利于形成较合理的火焰分布。

在气帽上可以至少开设有6个帽内喷出孔。这样有利于形成合理的助燃风分布，有利于改善助燃风与燃气的混合。

设气帽上的所有帽内喷出孔的流通面积之和为SM，SM的范围可以是：42mm²≤SM≤436mm²。SM在该范围内时，帽内喷出孔产生的射流的强度较为适中，有利于形成合理的火焰分布，也有利于提高火焰的稳定性。

气帽上开设的所有帽内通道可以至少有3个接口与风通道相连通，并且设所有接口的截面积之和为SJ，SJ的范围可以是：SJ≥96mm²。SJ在该范围内时，可以减小助燃风进入帽内通道时的压力损失，从而有利于增强火焰的刚性，并且可以改善助燃风与燃气的混合。

设点C_B为燃气喷枪枪芯头部轴线与气帽靠近燃气喷枪枪芯的下游的一端端面的交点，过点C_B作垂直于燃气喷枪枪芯头部轴线的平面PC_B，以点C_B为圆心可以将气帽和风帽在平面PC_B上的投影划分为2N个扇形区域，其中N个为IA类扇形区域，另N个为IB类扇形区域，IA类扇形区域与IB类扇形区域之间相互间隔，即每个IA类扇形区域的左右都与IB类扇形区域相连，在每个IA类扇形区域所覆盖的气帽上开设有单个孔的出口段的流通面积介于14.6mm²至96mm²之间的气喷出孔，而IB类扇形区域所覆盖的气帽上则没有开设有单个孔的出口段的流通面积介于14.6mm²至96mm²之间的气喷出孔，任何一个所述的气喷出孔的出口段的流通面积，是指从该气喷出孔的出口端起至沿该孔的轴线向孔内方向倒退7mm为止的区域内该孔的最小截面积。这样有利于形成合理的燃气、助燃风的分布，提高混合的效率，使着火更稳定，提高燃烧效率，并形成合理的火焰分布。

可以在超过60％的IB类扇形区域所覆盖的空间里开设有风喷出槽。这样有利于合理利用混合空间，改善助燃风与燃气的混合。

在IB类扇形区域所覆盖的空间里开设的风喷出槽当中，可以至少有2个具有UA特征，所述UA特征是指：设V_h槽是任意一个具有UA特征的风喷出槽，V_h槽在其出口处的轴向与燃气喷枪枪芯头部轴线之间的切向夹角为A_h，A_h的范围是：0°≤A_h≤14°，此为UA特征。A_h在该范围内时，风喷出槽喷出的风在切线方向上的分量较小，从而使其不产生过强的旋流效果，与燃气射流相匹配，从而形成较合理的火焰射流。

在此说明：风喷出槽在其出口处的轴向，是指在其出口处该槽的轴线的方向，该轴向与燃气喷枪枪芯头部轴线的切向夹角可以通过如下方法获得(如图示)：设点C_s为该槽的轴线与该槽的出口端面的交点，过点C_s作一条直线L_s与燃气喷枪枪芯头部轴线相垂直并且与燃气喷枪枪芯头部轴线相交，过点C_s作一个平面P_s与L_s相垂直，该槽的轴线在平面P_s上的投影与燃气喷枪枪芯头部轴线的夹角即为该槽在其出口处的轴向与燃气喷枪枪芯头部轴线的切向夹角。

在气帽上可以至少有4个帽内喷出孔具有WL特征，所述WL特征是指：设G_q孔是任意一个具有WL特征的帽内喷出孔，G_q孔的出口端面的中心点为点E_q，设点E_q与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HWL_q，HWL_q的范围是：0mm≤HWL_q≤0.24D_F，其中D_F为风帽的外径，此为WL特征。这样有利于在燃气喷枪枪芯头部轴线附近形成一个核心着火区域，有利于总体火焰的稳定与分布均匀。

所述N的范围可以是：4≤N≤11。试验表明，N在该范围内时，燃气与助燃风的匹配与分布较合理，有利于形成稳定而分布合理的火焰。

在N个IB类扇形区域当中，可以至少有3个具有如下特征：至少有2个帽内喷出孔的出口端面的中心点位于该扇形区域所覆盖的气帽扇形范围内，并且这些帽内喷出孔当中至少有2个孔具有如下特征：它们的出口端面的中心点的间距介于2.4mm至8.4mm之间，并且它们都同时具备有WK特征和WA特征，所述WA特征是指：设G_m孔是任意一个具有WA特征的帽内喷出孔，点E_m为G_m孔的出口端面的中心点，过点E_m作G_m孔的轴线的切线E_mV_m，该切线E_mV_m与燃气喷枪枪芯头部轴线之间的夹角为θ_m，θ_m的范围是：6°≤θ_m≤36°，并且当某一质点自点E_m沿该切线E_mV_m向着远离G_m孔内部的方向前进时，该质点逐渐向燃气喷枪枪芯头部轴线靠近，此为WA特征。这样有利于着火的稳定，同时有利于火焰传播，从而提高燃烧效率，并且还有利于形成合理的火焰分布。

可以在超过46％的IB类扇形区域所覆盖的气帽区域内有帽内通道的接口。这样有利于减小助燃风进入帽内通道时的压力损失，并且有利于形成较合理的帽内喷出孔的分布。

设风帽所有的风喷出孔和风喷出槽的流通面积之和为SW，设气帽上的所有帽内喷出孔的流通面积之和为SM，气帽上所有气喷出孔的流通面积之和为SS，比值R_GW＝SS/(SW+SM)，R_GW的范围可以是：0.16≤R_GW≤1.6。试验表明，R_GW在该范围内时，燃气与助燃风的匹配较合理，混合性能较理想，从而有利于燃烧性能的稳定。

可以在气帽靠近燃气喷枪枪芯的下游的一端的端面中央设置有一个均径为D_m的圆台，D_m的范围是6mm≤D_m≤0.46D_F，其中D_F为风帽的外径。试验表明，这样有利于提高在燃气喷枪枪芯头部轴线附近的核心区的火焰稳定性。

所述圆台的均径，是指圆台端面的平均外径，当圆台端面呈圆形时，该均径是指圆的直径，当圆台端面呈其他几何形状时，则将该几何形状按相等的面积折算成圆后该圆的直径作为均径。

气帽上的气喷出孔当中有一部分或全部其出口端面的中心点与风帽上的风喷出槽当中的一部分或全部其出口端面的中心点可以位于两个垂直于燃气喷枪枪芯头部轴线的平面之间，并且这两个平面的距离为6mm，设这部分气喷出孔的流通面积之和为SSZ，气帽上所有的气喷出孔的流通面积之和为SS，比值RZ＝SSZ/SS，RZ的范围可以是：0.48≤RZ≤1；设这部分风喷出槽的流通面积之和为SCY，设风帽上所有风喷出槽的流通面积之和为SC，比值RY＝SCY/SC，RY的范围可以是：0.48≤RY≤1。这样有利于改善助燃风与燃气的混合，并且增加着火的稳定性，提高燃烧效率。

在气帽上可以有一个从该孔的出口端起至沿该孔的轴线向孔内方向倒退6mm为止的区域内孔的最小截面积介于46mm²至466mm²之间的帽内喷出孔，并且设该孔的出口端面的中心点与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HKC，HKC的范围是：0≤HKC≤6mm。这样有利于燃气喷枪枪芯头部轴线附近形成一股较强的火焰射流，同时有利于增强火焰的稳定性，并有利于火焰的传播。

在气帽内可以开设有至少3个KA类帽内通道孔，KA类帽内通道孔属于帽内通道的一部分或构成帽内通道的全部，所述KA类帽内通道孔是指：该类孔从气帽外周起向着燃气喷枪枪芯头部轴线方向挖入，并且该类孔与燃气喷枪枪芯头部轴线或者与包含燃气喷枪枪芯头部轴线的帽内喷出孔相交。这样有利于形成较合理的帽内喷出孔的分布，从而改善助燃风与燃气的混合。

在KA类帽内通道孔当中，可以至少有2对具有如下特征：每一对可以用一根直径为Φ2的圆柱体从其中一个帽内通道孔的接口穿入，从另一个帽内通道孔的接口穿出。这样有利于形成较合理的帽内喷出孔的分布，并且有利于维护、清洁、减少堵塞。

考察同组窑炉燃气燃烧装置，当窑炉边燃气同组调节阀只有1个时，可以在从气帽起上溯至窑炉边燃气同组调节阀之间的燃气通道中设置有助燃风与气体燃料的预混装置；当窑炉边燃气同组调节阀多于1个时，则可以在从气帽起上溯至其中至少一个窑炉边燃气同组调节阀之间的燃气通道中设置有助燃风与气体燃料的预混装置。这样可以提高火焰的传播速度，从而提高着火及火焰传播的稳定性，并且提高助燃风的利用率。

在风帽上可以至少有2个具有UA特征的风喷出槽，并且设具有UA特征的风喷出槽的流通面积之和为SUA，风帽上所有风喷出槽的流通面积之和为SC，比值R_UA＝SUA/SC，R_UA的范围可以是：0.6≤R_UA≤1；所述UA特征是指：设V_h槽是任意一个具有UA特征的风喷出槽，V_h槽在其出口处的轴向与燃气喷枪枪芯头部轴线之间的切向夹角为A_h，A_h的范围是：0°≤A_h≤14°，此为UA特征。这样可以使风喷出槽喷出的风不至于产生过强的旋流效果，与燃气射流相匹配，从而形成较合理的火焰射流。

在气帽上可以至少开设有4个具有WK特征的帽内喷出孔。这样有利于在燃气喷枪枪芯头部轴线附近形成一个核心着火区域，有利于总体火焰的稳定与分布均匀。

在气帽上可以有4至18个单个孔的流通面积介于14.6mm²至96mm²之间的气喷出孔。可以获得较合理的火焰刚性，并且燃气与助燃风的匹配和混合也较合理。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点与有益效果：

1.着火和火焰传播过程稳定，使火焰稳定性增强，改善燃烧状况，使燃烧更充分完全，提高燃烧效率，节能，减少污染。

2.助燃风的利用率高，从而可以减少燃气喷枪的不必要的过剩助燃风的流量，起到节能的作用，使窑炉的能耗降低了。

3.能减少结焦现象，减少结焦物对陶瓷制品的污染，提高产品质量。

4.本实用新型经过大量的试验表明，该燃烧装置混合良好，燃烧效率高，火焰清晰，所需助燃风过剩系数小，火焰稳定，调节范围较宽，结焦少。可以使用天然气、石油液化气、发生炉煤气，也可以使用其他可燃气体，既可以用于陶瓷窑炉，也可以用于其他窑炉，都能达到较优的使用效果。

附图说明

图1是本实用新型的实施例一的结构示意图；

图2是实施例一燃气喷枪枪芯头部结构示意图(A-A剖面)；

图3是实施例一燃气喷枪枪芯头部结构示意图(B-B剖面)；

图4是图2的Y向视图；

图5是实施例一的IA类扇形区域与IB类扇形区域划分示意图；

图6是实施例一燃气喷枪枪芯头部结构示意图(C-C剖面)；

图7是实施例一的风帽和气帽的立体图；

图8是实施例一的V_h槽在其出口处的轴向与燃气喷枪枪芯头部轴线之间的切向夹角A_h示意图；

图9是风喷出槽的槽通道示意图；

图10是本实用新型的实施例二的结构示意图；

图11是实施例二的燃气喷枪枪芯头部结构示意图(D-D剖面)；

图12是实施例二的燃气喷枪枪芯头部结构示意图(E-E剖面)；

图13是图11的Z向视图；

图14是实施例二的IA类扇形区域与IB类扇形区域划分示意图；

图15是实施例二的风帽和气帽的立体图；

图16是实施例二的预混装置所处位置示意图；

图17是本实用新型的实施例三的结构示意图；

图18是实施例三的燃气喷枪枪芯头部结构示意图(F-F剖面)；

图19是实施例三的燃气喷枪枪芯头部结构示意图(G-G剖面)；

图20是图18的V向视图；

图21是实施例四的结构示意图；

图22是实施例四的燃气喷枪枪芯头部结构示意图(H-H剖面)；

图23是实施例四的燃气喷枪枪芯头部结构示意图(I-I剖面)；

图24是图22的W向视图；

图25是本实用新型的实施例五的结构示意图；

图26是本实用新型的实施例六的结构示意图；

图27是K1孔结构示意图；

图28是K2孔结构示意图；

图29是K3孔结构示意图；

图中，1为风管、2为气管、3为气道、4为气帽、5为气喷出孔、6为风帽、7为风通道、8为风喷出孔、9为风喷出槽、10为帽内通道、11为接口、12为帽内喷出孔、13为燃气喷枪外壳、14为燃气喷枪枪芯头部轴线、15为衬套、16为碳化硅材质的燃烧筒体、17为耐火材料材质的烧嘴砖、18为窑炉炉墙、19为从气帽起上溯至窑炉边燃气同组调节阀之前的燃气通道、20为窑边燃气输送同组支管。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步详细的描述。

实施例一，如图1至图9所示，窑炉燃气燃烧装置由燃气喷枪枪芯构成，在燃气喷枪枪芯上有燃气喷枪枪芯头部，在燃气喷枪枪芯头部的结构中设置有风管1和气管2，风管1套在气管2之外，在气管2之内有气道3，气帽4设置在气道3的出口端，气帽4上有4个气喷出孔5，在气管2、气帽4、风帽6与风管1之间有风通道7，风帽6设置在风通道7的出口端，风帽6上有风喷出孔8和风喷出槽9，在气帽4内开设有1个帽内通道10，帽内通道10有4个接口11与风通道7相连通，在气帽4上开设有帽内喷出孔12，帽内喷出孔12与帽内通道10相连通。

本实施例中，帽内通道全部都相连通，从而形成1个帽内通道。

本实施例中，在气帽上有4个气喷出孔5，全部都具有TA特征，如图3所示，设Q_i孔是任意一个具有TA特征的气喷出孔，Q_i孔在其出口处的轴向与燃气喷枪枪芯头部轴线14之间的夹角为α_i，如前文所述，Q_i孔在其出口处的轴向，是指在其出口处该孔的轴线的方向。在本实施例中，该Q_i孔所对应的α_i＝0°，在实际应用中，α_i也可以在如下优选区段选取其他值：0°≤α_i≤36°；将α_i角称为Q_i孔所对应的TA特征角，本实施例中，4个具有TA特征的气喷出孔各自所对应的TA特征角都相等，都是0°；在实际应用当中，具有TA特征的气喷出孔各自所对应的TA特征角也可以互有不同。设具有TA特征的气喷出孔的流通面积之和为S_TA，气帽上所有的气喷出孔的流通面积之和为SS，比值R_TA＝S_TA/SS，本实施例中S_TA＝66mm²，SS＝66mm²，故R_TA＝1。在实际应用中，R_TA也可以在如下优选区段选取其他值：0.48≤R_TA≤1。

本实施例中，4个气喷出孔5除具有TA特征外，都具备TC特征，如图3所示，设Q_k孔是任意一个具有TC特征的气喷出孔，Q_k孔的出口端面的中心点为点F_k，设点F_k与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HTC_k，该Q_k孔对应的HTC_k＝16mm。本实施例中，风帽外径D_F＝55mm，故HTC_k在如下范围内：0.23D_F≤HTC_k≤0.38D_F；设气帽上具有TC特征的气喷出孔的流通面积之和为S_TC，气帽上所有的气喷出孔的流通面积之和为SS，比值R_TC＝S_TC/SS，本实施例中4个气喷出孔全部具备TC特征，故S_TC＝SS＝66mm²，故R_TC＝1；在实际应用中，R_TC也可以在如下优选区段选取其他值：0.54≤R_TC≤1。

SD的定义如前文所述，本实施例SD＝116mm²；在实际应用中，SD还可以在如下优选区段选取其他值：78mm²≤SD≤1020mm²。

本实施例中，在气帽上4个气喷出孔各自从孔的出口端起至沿该孔的轴线向孔内方向倒退7mm为止的区域内孔的最小截面积都是28mm²，故它们都介于14.6mm²至96mm²之间。

本实施例中，风帽与气帽经过焊接相连接而形成一个分部件，称为TT分部件，TT分部件与气管经焊接相连接，风帽与风管之间为间隙配合。

本实施例中，在气帽上共有8个帽内喷出孔，全部都具有WK特征，设G_p孔是任意一个具有WK特征的帽内喷出孔，G_p孔的出口端面的中心点为点E_p，设点E_P与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HWK_p，该G_p孔对应的HWK_p＝8mm，故其在如下范围内：0mm≤HWK_p≤12.6mm。将HWK_P称为G_P孔所对应的WK特征距离，本实施例中，有4个帽内喷出孔各自所对应的WK特征距离都等于8mm；另外4个帽内喷出孔各自所对应的WK特征距离等于4mm，故都在0～12.6mm之间。在本实施例中，8个具有WK特征的帽内喷出孔单个孔的流通面积都是7.2mm²，故具有WK特征的帽内喷出孔的流通面积之和SK＝57mm²，故其在如下范围内：42mm²≤SK≤166mm²。

本实施例中，设气帽上的所有帽内喷出孔的流通面积之和为SM，本实施例中SM＝57mm²，在实际应用中，SM也可以在如下优选区段选取其他值：42mm²≤SM≤436mm²。

本实施例中，气帽上开设的帽内通道有4个接口与风通道相连通，并且设所有接口的截面积之和为SJ，本实施例中SJ＝154mm²，在实际应用中，SJ也可以在如下优选区段选取其他值：SJ≥96mm²。

如图5、图6所示，设点C_B为燃气喷枪枪芯头部轴线与气帽靠近燃气喷枪枪芯的下游的一端端面的交点，过点C_B作垂直于燃气喷枪枪芯头部轴线的平面PC_B，以点C_B为圆心将气帽和风帽在平面PC_B上的投影划分为8个扇形区域，其中4个为IA类扇形区域，另4个为IB类扇形区域，IA类扇形区域与IB类扇形区域之间相互间隔，即每个IA类扇形区域的左右都与IB类扇形区域相连，在每个IA类扇形区域所覆盖的气帽上开设有单个孔的出口段的流通面积为28mm²的气喷出孔，介于14.6mm²至96mm²之间，而IB类扇形区域所覆盖的气帽上则没有开设有单个孔的出口段的流通面积介于14.6mm²至96mm²之间的气喷出孔。

本实施例中，在100％的IB类扇形区域所覆盖的空间里开设有风喷出槽。

如图8所示，设V_h槽是任意一个具有UA特征的风喷出槽，V_h槽在其出口处的轴向与燃气喷枪枪芯头部轴线之间的切向夹角为A_h，该V_h槽所对应的A_h＝9°，在实际应用中，A_h也可以在如下优选区段选取其他值：0°≤A_h≤14°。

将A_h角称为V_h槽所对应的UA特征角，本实施例中，8条具有UA特征的风喷出槽各自所对应的UA特征角都相等，都是9°。

本实施例中N＝4，在实际应用中，N也可以在如下优选区段选取其他值：4≤N≤11。

本实施例中，在4个IB类扇形区域当中，每个IB类扇形区域都具有如下特征：有2个帽内喷出孔的出口端面的中心点位于该扇形区域所覆盖的气帽扇形范围内，并且这2个孔具有如下特征：它们的出口端面的中心点的间距为4mm，故它们的间距介于2.4mm至8.4mm之间，并且它们都同时具备有WK特征和WA特征，所述WA特征是指：如图2所示，设G_m孔是任意一个具有WA特征的帽内喷出孔，点E_m为G_m孔的出口端面的中心点，过点E_m作G_m孔的轴线的切线E_mV_m，该切线E_mV_m与燃气喷枪枪芯头部轴线之间的夹角为θ_m，本实施例中，8个帽内喷出孔的轴线都是直线，故过其中任意一个帽内喷出孔的轴线上的任一点所作的切线都与该孔的轴线重合，该G_m孔所对应的θ_m＝20°，在实际应用中，θ_m也可以在如下优选区段选取其他值：6°≤θ_m≤36°，并且当某一质点自点E_m沿该切线E_mV_m向着远离G_m孔内部的方向前进时，该质点逐渐向燃气喷枪枪芯头部轴线靠近。

本实施例中100％的IB类扇形区域所覆盖的气帽区域内有帽内通道的接口。

设风帽所有的风喷出孔和风喷出槽的流通面积之和为SW，设气帽上的所有帽内喷出孔的流通面积之和为SM，气帽上所有气喷出孔的流通面积之和为SS，比值R_GW＝SS/(SW+SM)，本实施例中，SW＝185mm²，SM＝57mm²，SS＝66mm²，故R_GW＝0.27，介于0.16至1.6之间。

本实施例中，如图6所示，在气帽靠近燃气喷枪枪芯的下游的一端的端面中央设置有一个均径为D_m＝21mm的圆台，故D_m介于6mm≤D_m≤0.46D_F，其中D_F为风帽的外径，本实施例D_F＝55mm。

本实施例中，如图6所示，气帽上的全部气喷出孔其出口端面的中心点与风帽上的全部风喷出槽其出口端面的中心点位于两个垂直于燃气喷枪枪芯头部轴线的平面PA1与PA2之间，并且这两个平面的距离为6mm，设这部分气喷出孔的流通面积之和为SSZ，气帽上所有的气喷出孔的流通面积之和为SS，比值RZ＝SSZ/SS，RZ＝1，故其在如下范围内：0.48≤RZ≤1；设这部分风喷出槽的流通面积之和为SCY，设风帽上所有风喷出槽的流通面积之和为SC，比值RY＝SCY/SC，RY＝1，故其在如下范围内：0.48≤RY≤1。

本实施例中，在气帽内开设有4个KA类帽内通道孔，这4个KA类帽内通道孔构成帽内通道的全部，如图2所示，该类孔从气帽外周起向着燃气喷枪枪芯头部轴线方向挖入，并且这4个KA类帽内通道孔都与燃气喷枪枪芯头部轴线相交。

本实施例中，在4个KA类帽内通道孔当中，有2对具有如下特征：每一对可以用一根直径为Φ2的圆柱体从其中一个帽内通道孔的接口穿入，从另一个帽内通道孔的接口穿出。

本实施例中，在风帽上有8条风喷出槽，全部具有UA特征，并且设具有UA特征的风喷出槽的流通面积之和为SUA，风帽上所有风喷出槽的流通面积之和为SC，比值R_UA＝SUA/SC，本实施例R_UA＝1，故其在如下范围内：0.6≤R_UA≤1；

本实施例中，在气帽上开设有8个帽内喷出孔，全部具有WK特征。

在本实施例中，在气帽上有4个气喷出孔，其单个孔的流通面积全部都是28mm²，都介于14.6mm²至96mm²之间。

实施例二，如图10至图16所示，本实施例中，在气帽上有6个气喷出孔5，全部都具备TF特征，如图12所示，设Q_g孔是任意一个具有TF特征的气喷出孔，Q_g孔的出口端面的中心点为点F_g，设点F_g与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HTF_g，该Q_g孔对应的HTF_g＝14mm。将HTF_g称为Q_g孔所对应的TF特征距离，在本实施例中，6个具有TF特征的气喷出孔各自所对应的TF特征距离都相等，都是14mm，在实际应用中，具有TF特征的气喷出孔各自所对应的TF特征距离也可以互有不同。

本实施例中，6个气喷出孔5全部都具有TD特征，如图12所示，设Q_e孔是任意一个具有TD特征的气喷出孔，Q_e孔在其出口处的轴向与燃气喷枪枪芯头部轴线14之间的夹角为α_e，如前文所述，Q_e孔在其出口处的轴向，是指在其出口处该孔的轴线的方向，该Q_e孔所对应的α_e＝0°，在实际应用中，α_e也可以在如下优选区段选取其他值：0°≤α_e≤24°；将α_e角称为Q_e孔所对应的TD特征角，本实施例中，6个具有TD特征的气喷出孔各自所对应的TD特征角都相等，都是0°；在实际应用当中，具有TD特征的气喷出孔各自所对应的TD特征角也可以互有不同。本实施例SD＝117mm²。设具有TD特征的气喷出孔的流通面积之和为S_TD，气帽上所有的气喷出孔的流通面积之和为SS，比值R_TD＝S_TD/SS，本实施例中S_TD＝75mm²，SS＝75mm²，故R_TD＝1。在实际应用中，R_TD也可以在如下优选区段选取其他值：0.48≤R_TD≤1。

本实施例中，在气帽上6个气喷出孔各自从孔的出口端起至沿该孔的轴线向孔内方向倒退7mm为止的区域内孔的最小截面积都是19.6mm²，故它们都介于14.6mm²至96mm²之间。

本实施例中，风帽与气帽为一体成型而形成一个分部件，称为TT分部件，TT分部件与气管之间通过螺纹相连接，风帽与风管之间为间隙配合。

本实施例中，在气帽上共有12个帽内喷出孔，全部都具有WK特征。本实施例中，SK＝SM＝84mm²。

本实施例中，气帽上开设的帽内通道有6个接口与风通道相连通，并且设所有接口的截面积之和为SJ，本实施例中SJ＝205mm²。

如图14所示，设点C_B为燃气喷枪枪芯头部轴线与气帽靠近燃气喷枪枪芯的下游的一端端面的交点，过点C_B作垂直于燃气喷枪枪芯头部轴线的平面PC_B，以点C_B为圆心将气帽和风帽在平面PC_B上的投影划分为12个扇形区域，其中6个为IA类扇形区域，另6个为IB类扇形区域。本实施例中，6个IA类扇形区域所覆盖的气帽上各自开设有1个单个孔的出口段的流通面积为12.6mm²的气喷出孔。

本实施例中，在100％的IB类扇形区域所覆盖的空间里开设有风喷出槽。

本实施例中，在IB类扇形区域所覆盖的空间里开设的12条风喷出槽全部具有UA特征，并且12条具有UA特征的风喷出槽各自所对应的UA特征角都相等，都是0°。

本实施例中，共有12个帽内喷出孔，全部都具备WL特征，如图11所示，设G_q孔是任意一个具有WL特征的帽内喷出孔，G_q孔的出口端面的中心点为点E_q，设点E_q与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HWL_q，该G_q孔所对应的HWL_q＝4mm，在实际应用中，HWL_q也可以在如下优选区段选取其他值：0mm≤HWL_q≤0.24D_F，其中D_F为风帽的外径，本实施例D_F＝50mm。

本实施例中100％的IB类扇形区域所覆盖的气帽区域内有帽内通道的接口。

本实施例中，SW＝255mm²，SM＝84mm²，SS＝75mm²，故R_GW＝0.22，介于0.16至1.6之间。

本实施例中，在气帽内开设有6个KA类帽内通道孔，这6个KA类帽内通道孔构成帽内通道的全部，如图11所示。

本实施例中，在6个KA类帽内通道孔当中，有3对具有如下特征：每一对可以用一根直径为Φ2的圆柱体从其中一个帽内通道孔的接口穿入，从另一个帽内通道孔的接口穿出。

本实施例中，在气道3中设置有助燃风与气体燃料的预混装置，由于从气帽起上溯至窑炉边燃气同组调节阀之间的燃气通道包含了气道3，故在从气帽起上溯至窑炉边燃气同组调节阀之间的燃气通道中设置有助燃风与气体燃料的预混装置。

实施例三，如图17至图20所示，本实施例中，6个气喷出孔5都具备TG特征，如图19所示，设Q_j孔是任意一个具有TG特征的气喷出孔，Q_j孔的出口端面的中心点为点F_j，设点F_j与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HTG_j，该Q_j孔对应的HTG_j＝13.5mm，本实施例S_TG＝SS＝75mm²，故R_TG＝S_TG/SS＝1。

本实施例中，总共只有1个帽内喷出孔，该孔具备WK特征和WL特征。

本实施例中，在气帽上有一个从该孔的出口端起至沿该孔的轴线向孔内方向倒退6mm为止的区域内孔的最小截面积为113mm²的帽内喷出孔，故该最小截面积介于46mm²至466mm²之间，并且设该孔的出口端面的中心点与燃气喷枪枪芯头部轴线的距离为HKC，本实施例中，HKC＝0mm，故其在如下范围内：0≤HKC≤6mm。

本实施例中，6个KA类帽内通道孔都与包含燃气喷枪枪芯头部轴线的帽内喷出孔相交。

实施例四，如图21至图24所示，本实施例中，风帽6与风管1通过螺纹相连接，气帽4与气管2通过螺纹相连接，气帽4与风帽6之间为间隙配合。本实施例的其余结构与实施例二相同。

实施例五，如图25所示，本实施例中，窑炉燃气燃烧装置还包括燃气喷枪外壳13和衬套15，燃气喷枪外壳13和衬套15设置在风管1之外，可以从燃气喷枪外壳上的入风口引入助燃风，对燃烧起到补充助燃风的作用。本实施例的其余结构与实施例二相同。

实施例六，如图26所示，本实施例中，在风管1之外设置有衬套15，在衬套15之外设置有碳化硅材质的燃烧筒体16，碳化硅材质的燃烧筒体之外设置有耐火材料材质的烧嘴砖17。本实施例的其余结构与实施例二相同。

当然，这里仅列举了几种较佳的实施方式，但本实用新型的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本实用新型的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本实用新型的保护范围之内。