一种适应多种燃料的高速喷吹燃烧装置的制造方法_3

文档序号:9747915阅读:来源:国知局
量以及开孔的孔径时,还应考虑实际所需的着火位置,即多孔砖10的开孔数量和开孔孔径也可以间接调节着火位置。图2示出了根据本发明优选实施例的多孔砖的示意图。
[0051]燃烧室12包括:金属外壳、以及设置在金属外壳内部、并且由耐火浇注料整体浇筑而成的浇注料燃烧室;外壳水冷层14设置在金属外壳外侧。通过采用耐火浇注料整体浇筑而成的浇注料燃烧室,能够保证燃烧室具有足够的加工精度和强度,并使得浇注料燃烧室可以直接与金属外壳和挡板口进行组装,增强了各个易损耗部件间的互换性,降低了设备维修难度和设备维护时间。在高速喷吹燃烧装置长期工作时,金属外壳容易因为温度的升高而膨胀,进而使其与浇注料燃烧室之间出现间隙,产生安全隐患;此外,金属外壳表面温度过高也容易对人身造成伤害。本发明中,在金属外壳外侧设置外壳水冷层14,能够将金属外壳的表面温度控制在45°C以下,防止上述问题的出现。优选地,金属外壳的下侧面设置有支撑肋,以支撑燃烧室;外壳水冷层14设置在金属外壳的除下侧以外的其他侧面上。
[0052]挡板口13与浇注料燃烧室的接触面之间通过耐火水泥浆进行密封,挡板口 13与金属外壳12之间可以通过法兰连接,当挡板口 13损坏时,可以直接替换新的挡板口 13,从而提高不同挡板口之间的互换性。
[0053]燃料管15、空气管2、点火燃料管6和点火器管7上分别设置有调节阀(图中未示出)和截止阀(图中未示出)。
[0054]点火燃料管6与预混室8连通,点火燃料管6与多孔砖10之间保持一定距离。本发明在预混室上加装了点火燃料管6,在点火过程中替代主燃料管供给燃气,并且在整个点火以及低负荷预热过程中,起到值班火焰的作用,稳定炉膛内火焰。同时,在点火以及提升负荷过程中,炉膛内为半预混火焰,火焰稳定性好于全预混火焰,从而避免了低负荷状态下出现的回火问题,大大提高了设备运行的稳定性和安全性。点火燃料管6与多孔砖10之间的距离与燃料种类有关。若点火燃料管6与多孔砖10之间的距离过小,则燃料与空气容易混合不均匀,使得点火时的火焰拉长,产生安全隐患;若点火燃料管6与多孔砖10之间的距离过大,由于燃烧室内的温度较低,容易熄火,影响燃烧室内火焰的稳定性。根据本发明的优选实施例,点火燃料管6与多孔砖10之间的距离约为10_。
[0055]点火器管7固定地设置在预混室8上、并且插入多孔砖10中。由于点火器管7与多孔砖10的热膨胀性差异很大,点火器管7与多孔砖10的热膨胀会影响二者配合处的密封效果,点火器管7的热膨胀也会对多孔砖10的结构造成破坏,影响多孔砖10的结构稳定性。点火器管7插入多孔砖10中的距离越大,燃烧室内的气体进入点火器管7中的阻力越大,由于气体进入点火器管7而对多孔砖10造成的结构破坏作用也就越小。此外,在高温喷吹燃烧装置运行过程中,多孔砖10向火侧的温度远高于背火侧的温度,使得多孔砖10内存在巨大的温度梯度,此时若点火器管7插入多孔砖10中的距离过短,由于着火距离变短,燃烧室炉膛内的高温区更接近多孔砖10的向火侧,造成多孔砖10温度过高,不但烧蚀多孔砖10缩短其使用寿命,更会造成与混合气接触的多孔砖10背火侧的温度过高,可能诱发回火,产生安全事故。综上,点火器管7必须插入到多孔砖10中合适的深度。因此,点火器管7插入多孔砖10中的距离不能太小。但是,点火器管7插入多孔砖10中的距离也不能太大,否则有容易由于燃烧室内的温度较低而导致熄火,影响燃烧室内火焰的稳定性。根据本发明的优选实施例,点火器管7插入多孔砖10中的距离约为10mm。
[0056]现有技术中,点燃方式主要是烟气出口处明火点燃或将红热金属由烟气出口探入到燃烧室中暗火点燃,在有限空间内用此种方式点燃可燃气体极易引起爆炸,造成人员伤亡、经济损失以及社会影响。本发明中,分别设置点火燃料管6和燃料管15、并单独设置点火器管7,因此可以先点火后通入燃料,提高了高速喷吹燃烧装置的安装下和火焰稳定性。在进行点火时,可以时可以使用高能点火器,点火热源在混合气上游,避免了混合可燃气体在有限空间中发生爆燃,点火过程安全且操作简便。点火完成后,点火枪可以从燃烧室中取出,既可以保护点火枪不被烧坏,又可以多台装置使用同一个高能点火器,降低设备使用成本。
[0057]本发明中在加工耐火浇筑料时,为了保证零件强度,根据材料种类,有时需要对定型后的材料进行加热烤制,促进晶体形成。对于加热温度曲线控制严格、几何尺寸较小的异形件,可以使用马弗炉等电加热炉来进行烤制。但对于几何尺寸较大、且对温度和温控精度要求较低的异形件,使用热风来进行加热,就可以满足要求。
[0058]本发明中,高速喷吹燃烧装置的工作过程是通过以下步骤实现的:
[0059]步骤一、点火前,连接好所有气体、冷却水管路,打开循环水栗,保证所有冷却水能够正常循环工作。
[0060]步骤二、燃料由主管道引出后分为两路,一路与燃料入口管I相连,一路与点火燃料入口管6相连。点火前,首先将高能点火器连接好,将点火枪插入到点火器管7中,保证电点火枪头探出多孔砖10背风侧一定深度。打开空气管2上的调节阀和截止阀,将调节阀开至最大,让空气进入到整个装置中进行气密性检查。在气密性完好的情况下,关小调节阀,调节空气流量至点火风量。打开高能点火器电源开关,判断高能点火器正常工作后,打开点火燃料管6上的截止阀,缓慢开大调节阀,燃料经由点火燃料管6进入到预混室8中,在多孔砖10的迎风侧前与空气不完全混合。当从挡板口 13处观察到火焰后,关闭高能点火器电源开关,交替缓慢调节空气管和点火燃料管上的调节阀,增加火焰长度,提高火焰稳定性,直至挡板口 13处的火焰整齐稳定、没有抖动后,快速取出电点火枪,用密封装置密封点火器管7,此时燃烧室的炉膛中为半预混火焰。
[0061]步骤三、维持半预混火焰状态不变,利用该半预混火焰预热炉膛20min。打开与燃料管15上的截止阀和调节阀,燃料流经燃料入口管1、由燃料出口管3进入到混合器壳体4中与空气进行混合,并通过方圆节5和预混室8使预混气的流场分布均匀。交替调节空气管和燃料管上的调节阀,提高高速喷吹燃烧装置的负荷。待燃烧室内的火焰稳定、挡板口 13处火焰形状整齐、不再出现提高负荷时出现的火焰抖动以及热声振荡现象后,关闭与点火燃料管6上的调节阀和截止阀,此时燃烧室的炉膛中为全预混火焰,在此状态下预热炉膛20min。继续通过调节阀调节空气管与燃料管的流量,提升高速喷吹燃烧装置的负荷,根据火焰状态和光学高温计测得的温度,将火焰温度以及挡板口 13处高温烟气出口速度调整到需要的状态。
[0062]空气管的轴线与混合器壳体的轴线垂直、空气管沿着混合器壳体的切线位置与混合器壳体连通,并且空气管出口位于燃料管出口的上游。
[0063]实施例1使用气化合成气作为燃料生产超细玻璃纤维
[0064]生产高品质的超细玻璃纤维,需要燃烧喷吹装置燃烧室内燃烧温度达到1300摄氏度,出口处气体流速达到450m/s。所采用的高速喷吹燃烧装置的结构以及实现步骤同上。
[0065]使用气化合成气作
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