一种双空气入口的顶燃式热风炉旋流喷射燃烧器的制作方法

文档序号:18879922发布日期:2019-10-15 19:00阅读:293来源:国知局
技术简介:
本专利针对顶燃式热风炉燃烧器存在的煤气空气混合不均、燃烧不充分、CO排放高及热能利用率低的问题,提出双空气入口与旋流喷射结构。通过设置上下分层的双空气环道及倾斜喷管,实现煤气与空气的多级旋流混合,增强气流扰动与混合效率,优化燃烧过程,降低CO排放并提升热能利用率,达到节能减排效果。
关键词:双空气入口,旋流燃烧器

本实用新型涉及燃烧器,特别是一种双空气入口的顶燃式热风炉旋流喷射燃烧器。



背景技术:

燃烧器是顶燃式热风炉常用的设备,现有燃烧器有多种多样,但由于结构上存在的问题,在使用中仍存在这样或那样的问题,尤其是目前广泛使用的带预燃室的顶燃式热风炉,由于燃烧器的煤气和空气喷嘴布置在不同的截面上,而且空气进口只有一个,高速运动的气流使径向进入的空气不能很好的渗入,这样就导致了煤气和空气在初始阶段混合不均匀,燃烧不充分,空气系数偏大,废气中CO含量过高,既不能充分利用热能,又增加了对环境的污染机率,这与当前的节能减排要求相悖,因此,燃烧器上的改进和创新势在必行。



技术实现要素:

针对上述情况,为克服现有技术之不足,本实用新型之目的就是提供一种双空气入口的顶燃式热风炉旋流喷射燃烧器,可有效解决气体混合不均匀,燃烧不充分,热能利用率低以及对环境的污染问题。

本实用新型解决的技术方案是,一种双空气入口的顶燃式热风炉旋流喷射燃烧器,包括炉体、空气环道、煤气环道、空气入口和煤气入口,炉体是由外保护层和外保护层内面的墙体构成,墙体内中部有煤气环道,煤气环道上下方的墙体内分别有上部的第一空气环道和下部的第二空气环道,炉体的一侧竖壁上从上至下依次装有第一空气进口管道、煤气进口管道、第二空气进口管道,第一空气进口管道与第一空气环道垂直相连通,煤气进口管道与煤气环道垂直相连通,第二空气进口管道与第二空气环道垂直相连通,构成双进气口结构,所述的墙体内面上中部至上而下依次开有第一空气喷口(嘴,以下同)、第二空气喷口、第一煤气喷口(嘴,以下同)、第二煤气喷口,墙体下部内壁上开有第三煤气喷口,第三煤气喷口下方在墙体的内壁上开有第三空气喷口,第一空气环道经墙体内的第一斜向喷管与第一空气喷口相连通,第一空气环道经墙体内的第二斜向喷管与第二空气喷口相连通,第二空气环道经墙体内的第三斜向喷管与第三空气喷口相连通;所述的煤气环道上部经墙体内第一煤气斜向喷管与第一煤气喷口相连通,煤气环道中部经墙体内第二煤气斜向喷管与第二煤气喷口相连通,煤气环道下部经墙体内的双第三煤气斜向喷管与第三煤气喷口相连通,构成双旋流喷射结构。

本实用新型结构新颖独特,易生产,安装使用方便,效果好,热风炉气流混合均匀,流场稳定,热能利用率高,大大减少热风炉对环境的污染,有显著的经济和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖面主视图。

图2为本实用新型的第一空气环道部位横截面俯视图。

图3为本实用新型的煤气环道部位横截面俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1-3所示,本实用新型一种双空气入口的顶燃式热风炉旋流喷射燃烧器,包括燃烧器体、空气环道、煤气环道、空气入口和煤气入口,燃烧器体是由外保护层1和外保护层内面的墙体8构成,墙体8内中部有煤气环道5,煤气环道上下方的墙体内分别有上部的第一空气环道12和下部的第二空气环道2,燃烧器体的一侧竖壁上从上至下依次装有第一空气进口管道2-1、煤气进口管道4、第二空气进口管道2-2,第一空气进口管道2-1与第一空气环道12垂直相连通,煤气进口管道4与煤气环道5垂直相连通,第二空气进口管道2-2与第二空气环道2垂直相连通,构成双进气口结构,所述的墙体8内面上中部至上而下依次开有第一空气喷口(嘴,以下同)3-1、第二空气喷口3-2、第一煤气喷口(嘴,以下同)6-1、第二煤气喷口6-2,墙体下部内壁上开有第三煤气喷口6-3,第三煤气喷口6-3下方在墙体的内壁上开有第三空气喷口3-3,第一空气环道12经墙体内的第一斜向喷管7-1与第一空气喷口3-1相连通,第一空气环道12经墙体内的第二斜向喷管7-2与第二空气喷口3-2相连通,第二空气环道2经墙体8内的第三斜向喷管7-3与第三空气喷口3-3相连通;所述的煤气环道5上部经墙体内第一煤气斜向喷管9-1与第一煤气喷口6-1相连通,煤气环道5中部经墙体内第二煤气斜向喷管9-2与第二煤气喷口6-2相连通,煤气环道5下部经墙体内的双第三煤气斜向喷管9-3与第三煤气喷口6-3相连通,构成双旋流喷射结构。

为了保证使用效果和使用方便,所述的第一空气喷口3-1、第二空气喷口3-2上下交替错开均布排列;

所述的第一煤气喷口6-1、第二煤气喷口6-2上下交替错开均布排列;

所述的第一空气喷口3-1和第一煤气喷口6-1在同一直面上,第二空气喷口3-2和第二煤气喷口6-2在同一直面上;

所述的第一斜向喷管7-1、第二斜向喷管7-2均从第一空气环道12端向下倾斜,分别与第一空气喷口3-1、第二空气喷口3-2相连通;

所述的第一煤气斜向喷管9-1、第二煤气斜向喷管9-2均从煤气环道5端向上倾斜,分别与第一煤气喷口6-1、第二煤气喷口6-2相连通;

所述的第三煤气斜向喷管9-3从煤气环道5的一端向下倾斜与第三煤气喷口6-3相连通;

所述的第三斜向喷管7-3从第二空气环道2的一端向上倾斜与第三空气喷口3-3相连通,第三煤气喷口6-3、第三空气喷口3-3上下对应均布平行排列。

本实用新型使用时,代替热风炉原有的燃烧器,即装在上部的炉顶10与下部的炉体13之间,炉顶10下部构成燃烧室11。

本实用新型的工作情况是,由上述结构可以看出,本实用新型的创新之处就在于对燃烧器在结构上的改进,是在原有顶燃式热风炉燃烧器上的改进和创新,将煤气喷嘴以3排形式布置在燃烧器体上,煤气喷嘴向上和向下分别与斜向的煤气喷管与煤气环道相连通并呈倾斜状喷射;空气喷口以3的形式布置在煤气喷嘴的上方和下方,并呈倾斜状喷射,这样设置的主要目的是煤气喷口和空气喷口同燃烧器体的中心线与水平方向有一定的向上或向下的倾角,但均指向燃烧器的中心,这样倾斜向上的煤气射流,就与空气射流混合并形成一种流场结构,即旋转向上后进入燃烧室上方的预燃室,再旋转向下,之间存在强烈的热量与质量交换,形成一个紊流强度极大的流动状态。这样的流场结构有利于空气与煤气的充分混合、预热着火,且燃烧稳定,极大地提高了燃烧强度,由于煤气喷嘴和空气喷嘴是均匀分层布置在各自通道上的环形截面上,大大增加了煤气和空气的混合机率,缩短了混合所用的时间,有利于实现空气和煤气充分均匀的混合;由于旋转气流的上下交互作用,有效保证了旋流混合、火焰稳定与高强度燃烧;充分燃烧后的烟气向下进入蓄热室,不会在蓄热体上发生燃烧的现象,即使在高负荷状态下也不易出现上述现象;燃烧的充分直接减少了废气中的CO的含量。并经实地试验和测试,火焰稳定,热值利用率高,可提高利用率15-20%,CO排放量减少80%以上,可谓真正实现了节能减排环保,有显著的经济和社会效益。

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