一种非伴燃的高炉煤气烧嘴的制作方法

1.本技术涉及燃烧设备的领域，尤其是涉及一种非伴燃的高炉煤气烧嘴。


背景技术：

2.煤气烧嘴是以煤气为热源的加热设施，用来实现煤气燃烧过程的专用装置。主要作用是按一定比例和一定混合条件将热煤气和助燃空气引入加热设施内燃烧或在烧嘴内燃烧，并满足加热过程对火焰的方向、外形、刚性和铺展性的要求。
3.针对上述中的相关技术，发明人认为煤气烧嘴内煤气燃烧过程中会有氮氧化物产生，氮氧化物对环境影响越来越大，因此煤气烧嘴在使用过程中该如何减少氮氧化物的生成量，成为一个比较突出的问题。


技术实现要素：

4.为了降低煤气燃烧过程中氮氧化物的生成量，本技术提供一种非伴燃的高炉煤气烧嘴。
5.本技术提供的一种非伴燃的高炉煤气烧嘴采用如下的技术方案：
6.一种非伴燃的高炉煤气烧嘴，包括煤气管道，所述煤气管道上穿设有点火烧嘴，所述煤气管道上套设有空气管道，所述煤气管道上还套设有用于将空气分流为一次空气和二次空气的分流管，所述分流管与煤气管道之间的间隙为供一次空气流通的一次空气通道，所述分流管与空气管道之间的间隙为供二次空气流通的二次空气通道；所述分流管的出口端突出于煤气管道的出口端，所述分流管内煤气管道出口端端面到分流管出口端端面之间的空间为一次燃烧腔，所述点火烧嘴的引燃端位于一次燃烧腔内；所述空气管道出口端突出于分流管道的出口端，所述空气管道内分流管出口端端面到空气管道出口端端面之间的空间为二次燃烧腔；所述一次燃烧腔用于供煤气与一次空气燃烧；所述二次燃烧腔用于供煤气与二次空气燃烧。
7.通过采用上述技术方案，煤气烧嘴工作时，空气在分流管的分流作用下分流为一次空气和二次空气，一次空气和二次空气分别进入一次燃烧腔和二次燃烧腔；煤气通过煤气管道先进入一次燃烧腔在点火烧嘴的引燃下与一次空气进行一次燃烧；剩余的煤气再进入二次燃烧腔与二次空气进行二次燃烧；因为氮氧化物的生成量与火焰温度成正比，火焰温度越低，氮氧化物的生成量越少，经过分级燃烧降低了烧嘴内局部高温的可能性，从而降低了煤气燃烧过程中氮氧化物的生成量，且通过分级燃烧增强了煤气燃烧的稳定性。
8.可选的，所述一次空气通道和二次空气通道将一次空气与二次空气的比例设置为1：1.5～4。
9.通过采用上述技术方案，使煤气在一次燃烧腔内进行欠氧燃烧，降低火焰温度，从而进一步降低了煤气燃烧过程中氮氧化物的生成量。
10.可选的，高炉煤气烧嘴还包括第一旋流片和第二旋流片，所述第一旋流片位于煤气管道与分流管之间，所述第二旋流片位于分流管与空气管道之间，第一旋流片和第二旋
流片旋向相同。
11.通过采用上述技术方案，一次空气经过第一旋流片呈漩涡状流动，二次空气经过第二旋流片呈漩涡状流动，加快煤气与空气的混合，从而加快了煤气的燃烧速度，使煤气燃烧充分。
12.可选的，高炉煤气烧嘴还包括第三旋流片，所述第三旋流片位于煤气管道与点火烧嘴之间，第三旋流片与第一旋流片旋向相反。
13.通过采用上述技术方案，煤气通过第三旋流片呈漩涡状流动且旋转方向与空气旋转方向相反，从而使煤气与空气的混合更加快速、更加均匀。
14.可选的，所述煤气管道包括密封连接的第一管道和第二管道，所述空气管道包括密封连接的第三管道和第四管道，所述第三管道套设于第二管道上，所述第三管道远离第四管道的一端通过法兰与第一管道或第二管道密封连接。
15.通过采用上述技术方案，煤气管道和空气管道均由多个管道拼装而成，便于煤气烧嘴的组装。
16.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
17.1.经过分级燃烧降低了烧嘴内局部高温的可能性，从而降低了煤气燃烧过程中氮氧化物的生成量，且通过分级燃烧增强了煤气燃烧的稳定性；
18.2.使煤气在一次燃烧腔内进行欠氧燃烧，降低火焰温度，从而进一步降低了煤气燃烧过程中氮氧化物的生成量；
19.3.煤气通过第三旋流片呈漩涡状流动且旋转方向与空气旋转方向相反，从而使煤气与空气的混合更加快速、更加均匀。
附图说明
20.图1是本技术实施例提供的一种非伴燃的高炉煤气烧嘴的结构示意图。
21.附图标记说明：1、煤气管道；11、第一管道；111、煤气入口；12、第二管道；2、空气管道；21、第三管道；211、空气入口；22、第四管道；221、二次燃烧腔；23、一次空气通道；24、二次空气通道；3、点火烧嘴；4、分流管；41、一次燃烧腔；5、第一旋流片；6、第二旋流片；7、第三旋流片。
具体实施方式
22.以下结合附图1对本技术作进一步详细说明。
23.本技术实施例公开一种非伴燃的高炉煤气烧嘴。参照图1，一种非伴燃的高炉煤气烧嘴，包括用于流通煤气的煤气管道1、用于流通空气的空气管道2、用于点燃煤气的点火烧嘴3和用于分流空气的分流管4。煤气管道1包括一个第一管道11和一个第二管道12；第一管道11为直角状管道，第一管道11的两个开口处均设置有便于与其他管道连接的法兰。第二管道12为外径与第一管道11内径相适配的圆管，第二管道12插设固接于第一管道11一端的开口，第一管道11未固接第二管道12的开口为煤气入口111。
24.参照图1，点火烧嘴3为现有的用于引燃煤气的烧嘴，点火烧嘴3的管身穿设于第一管道11的管壁并穿设于第二管道12，点火烧嘴3的管身与第二管道12同轴设置；点火烧嘴3的操作端位于第一管道11外，点火烧嘴3的引燃端突出第二管道12出口端的端面。煤气管道
1与点火烧嘴3管身之间的空间用于流通煤气。
25.参照图1，空气管道2包括与第二管道12同轴设置的第三管道21和第四管道22，第三管道21套设于第二管道12上，第三管道21一端与第一管道11上的法兰密封连接，第三管道21远离第一管道11的一端通过法兰与第四管道22相连接，第三管道21的内径和第四管道22的内径均大于第二管道12的外径。第三管道21的长度小于第二管道12的长度，第二管道12远离第一管道11的一端伸入第四管道22内。第三管道21上靠近第一管道11的一侧设置有空气入口211。
26.参照图1，空气管道2与煤气管道1之间的空间用于流通空气，第二管道12上还套设有用于将空气分流为一次空气和二次空气的分流管4。分流管4与第二管道12同轴设置，分流管4的内径大于第二管道12的外径，分流管4的外径小于第三管道21的内径，分流管4的外径还小于第四管道22的内径。分流管4与煤气管道1之间的间隙为供一次空气流通的一次空气通道23，分流管4与空气管道2之间的间隙为供二次空气流通的二次空气通道24。通过一次空气通道23和二次空气通道24使一次空气与二次空气之间的比例为1：1.5～4，在本实施例中一次空气与二次空气的比例为3：7。使煤气在一次燃烧腔内的燃烧为欠氧燃烧，降低火焰温度，因为氮氧化物的生成量与火焰温度成正比，火焰温度越低，氮氧化物的生成量越少，从而降低了煤气燃烧过程中氮氧化物的生成量。
27.分流管4出口端的端面突出于第二管道12出口端的端面，分流管4内第二管道12出口端的端面到分流管4出口端的端面之间的空间为一次燃烧腔41。第四管道22内分流管4出口端的端面到第四管道22出口端的端面之间的空间为二次燃烧腔221。
28.参照图1，第二管道12上套设有一第一旋流片5，第一旋流片5位于第二管道12与分流管4之间，第一旋流片5还位于第二管道12远离第一管道11的一端。分流管4上套设有一第二旋流片6，第二旋流片6位于分流管4与第四管道22之间，第二旋流片6还位于分流管4远离第一管道11的一端。第一旋流片5和第二旋流片6旋向相同。一次空气经过第一旋流片5呈漩涡状流动，二次空气经过第二旋流片6呈漩涡状流动，加快煤气与空气的混合，从而加快了煤气的燃烧速度，使煤气燃烧充分。
29.参照图1，点火烧嘴3上套设有第三旋流器，第三旋流器位于点火烧嘴3与第二管道12之间，第三旋流器还位于第二管道12远离第一管道11的一端。第三旋流片7与第一旋流片5旋向相反。煤气通过第三旋流片7呈漩涡状流动且旋转方向与空气旋转方向相反，从而使煤气与空气的混合更加快速、更加均匀。
30.本技术实施例一种非伴燃的高炉煤气烧嘴的实施原理为：煤气烧嘴工作时，空气在分流管4的分流作用下分流为一次空气和二次空气，一次空气经过第一旋流片5进入一次燃烧腔41呈漩涡状流动，二次空气经过第二旋流片6进入二次燃烧腔221呈漩涡状流动；煤气通过第三旋流片7呈漩涡状流入一次燃烧腔41与一次空气混合，并在点火烧嘴3的引燃下与一次空气进行欠氧燃烧，剩余的煤气再进入二次燃烧腔221与二次空气混合进行二次燃烧；经过分级燃烧降低了烧嘴内局部高温的可能性，从而降低了煤气燃烧过程中氮氧化物的生成量，且通过分级燃烧增强了煤气燃烧的稳定性。
31.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。