一种扁平弥散火焰低NOx煤气蓄热燃烧装置的制作方法

本发明属于工业炉加热煤气燃烧技术领域，特别是提供了一种扁平弥散火焰低nox煤气蓄热燃烧装置，可以降低nox排放、火焰可调。

背景技术：

传统蓄热烧嘴的煤气喷口和空气喷口为同心结构，由于空气包裹煤气，空气发生卷吸作用，使烟气进入不了燃烧区域，产生烟气在小范围内循环，生成局部高温，因此燃烧产物中nox的含量偏高。本发明“扁平弥散火焰低nox煤气蓄热燃烧器及使用方法”正是在这种背景下，在吸取了国外先进技术的基础上，创新研制的一种低nox排放、结构简单的创新型低nox混合煤气调焰燃烧装置。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种扁平弥散火焰低nox煤气蓄热燃烧装置，克服了传统烧嘴nox排放较高的缺点，不仅使钢坯加热质量得到提升，同时也大大降低了nox的排放量，有利于环保。

本发明的装置包括煤气喷口1、空气进口/烟气出口2、点火煤气喷口3、火焰检测器接口4、蓄热箱5、蓄热体装入口6、蓄热体取出口7、蓄热体排渣口8、烧嘴砖9、空气/烟气喷嘴10、点火电极接口11、烟气温度检测口12、煤气喷口冷却风13。

火焰检测器接口4和点火电极接口11安装在点火煤气喷口3上组成点火装置。点火装置安装在蓄热箱5上部。空气进口/烟气出口2安装在蓄热箱5下部。蓄热体装入口6、蓄热体取出口7、蓄热体排渣口8从上至下安装在蓄热箱5上。空气/烟气喷嘴10安装在烧嘴砖9上。烧嘴砖9连接在蓄热箱5上。烟气温度检测口12安装在蓄热箱5侧部。煤气喷口冷却风13安装在煤气喷口1上，煤气喷口1安装在蓄热箱5两侧。

本发明采用空气从中间喷入、煤气从两侧喷入炉膛的机理，使得火焰为扁平弥散式喷出，增大了火焰的体积，使得燃烧更均匀，减少局部过热区域，从而使得nox生成量低于100mg/nm3。燃烧器设置蓄热箱，炉内1200℃的烟气通过蓄热箱，加热蓄热体，烟气温度降低到200℃后排出炉外。冷空气通过蓄热体后加热到1000℃后喷入炉内。蓄热箱的设置使得进入炉内燃烧的空气温度提升，排除炉外的烟气温度下降，实现了节能和减排的目的。

本发明具有如下功能特点：

1)空气/烟气喷嘴10的主要作用是在燃烧时，提供燃料所需的空气，在排气时从炉膛中抽出烟气。

2)点火煤气喷口3的主要作用是在燃烧时向炉内喷射燃料气体，在排气时停止喷射燃料气体。

3)在蓄热箱内填装蓄热材料。在排气时，蓄热体由于吸收了热烟气的热量而提高温度；在燃烧时，蓄热体向通入炉内的空气释放热量而降低温度，完成一个蓄热循环。

4)点火煤气喷口3外接点火煤气，喷口处设置点火电极。空气/煤气在蓄热箱内混合，点火电极打火，实现燃烧器的自动点火功能。

5)利用点火煤气喷口3的空间实现实时的火焰检测功能，配备火焰检测器，对火焰进行实时检测。

低nox的实现：

nox的生成必须具备两个条件，一是足够高的温度，二是燃烧区域o2的浓度。炉膛平均温度是由炉内工艺要求决定的，是燃烧器设计研究的目标温度，不可改变，可是炉膛内局部温度过高才是生成nox的原因，抑制局部温度过高可以达到减少nox生成量。燃烧区域氧气浓度的过高实质为燃烧用空煤气混合过快，增大空煤气接触面积可以避免高浓度氧含量对nox生成量的影响。本发明“扁平弥散火焰低nox煤气蓄热燃烧器及使用方法”采用弥散式燃烧的模式避免局部高温的形成和均匀炉膛氧气浓度，使得nox不具备生成条件，从而达到降低nox排放的目的。

本发明从燃烧机理上使得燃料与空气接触面积增大，因此火焰成弥散燃烧状态，温度比较均匀。优点在于，结构体积小，结构简单，功能性强，安装方便，且使用寿命长。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的煤气喷口1、烧嘴砖9和空气/烟气喷嘴10的剖视图。

图3为本发明侧视图。

图中，煤气喷口1、空气进口/烟气出口2、点火煤气喷口3、火焰检测器接口4、蓄热箱5、蓄热体装入口6、蓄热体取出口7、蓄热体排渣口8、烧嘴砖9、空气/烟气喷嘴10、点火电极接口11、烟气温度检测口12、煤气喷口冷却风13。

具体实施方式

下面就本发明结合附图描述如下。当然，本发明并不仅仅局限于此例，还可根据具体条件对其作出其它形式上的的变化与创新。

本发明的装置包括煤气喷口1、空气进口/烟气出口2、点火煤气喷口3、火焰检测器接口4、蓄热箱5、蓄热体装入口6、蓄热体取出口7、蓄热体排渣口8、烧嘴砖9、空气/烟气喷嘴10、点火电极接口11、烟气温度检测口12、煤气喷口冷却风13。

火焰检测器接口4和点火电极接口11安装在点火煤气喷口3上组成点火装置。点火装置安装在蓄热箱5上部。空气进口/烟气出口2安装在蓄热箱5下部。蓄热体装入口6、蓄热体取出口7、蓄热体排渣口8从上至下安装在蓄热箱5上。空气/烟气喷嘴10安装在烧嘴砖9上。烧嘴砖9连接在蓄热箱5上。烟气温度检测口12安装在蓄热箱5侧部。煤气喷口冷却风13安装在煤气喷口1上，煤气喷口1安装在蓄热箱5两侧。

下面结合附图进一步描述。

参见图1-图3.蓄热体通过蓄热体装入口装进燃烧器内，使用一段时间后可以通过蓄热体取出口取出进行清灰或更换处理。烧嘴启动时先开启点火电极，然后通过点火喷口通入燃气和空气的混合物进行引燃，形成稳定喷射火焰；当炉膛温度达到600℃以后关闭点火喷口，开启煤气喷嘴和空气入口阀门，使得空气从中间喷入，煤气从两侧喷入，形成弥散火焰提高炉膛温度，经过一个燃烧周期后关闭煤气喷嘴和空气入口阀，开启烟气出口阀，使得炉内燃烧过后的烟气经过蓄热体换热后从烟气出口排出，烟气排出后再次开启煤气喷嘴和空气入口阀，往复如此实现蓄热燃烧。