[發(fā)明專利]一種寬火焰燃燒器

有效

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• 申請日: 2009-05-21
• 公開（公告）號: CN101551105A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發(fā)明（設計）人: 雍海泉;程奇伯;張道明;陳婉
• 申請（專利權）人: 重慶賽迪工業(yè)爐有限公司
• 主分類號: F23D14/22
• 分類號: F23D14/22;F23D14/24;F23D14/66
• 代理公司: 重慶弘旭專利代理有限責任公司
• 代理人: 張愛云

技術領域

本發(fā)明屬于燃燒技術領域，涉及一種寬火焰燃燒器。

背景技術

冶金加熱爐上使用的燃燒器多是空氣包裹煤氣的結構。空氣包裹著煤氣，旋轉噴入爐堂內燃燒，形成圓柱形或喇叭形的回轉體火焰。火焰的外層主要是空氣，為氧化性氣氛，火焰的內層主要是燃料，為還原性氣氛。

火焰的燃燒通道根部往往是直接位于爐墻上。對于回轉體火焰而言，其燃燒通道的根部也就是在爐墻上所開的一個回轉體孔。相對于其他形狀而言，回轉體孔對于保護爐墻的強度是最有利的。但是，在其他方面，這種火焰結構還存在幾點缺陷。

(1)爐內傳熱差：回轉體火焰對被加熱坯料的傳熱相對較差，主要表現為火焰在水平方向上鋪展程度不夠，在被加熱料坯上的垂直投射面積小，對鋼坯的輻射角系數相對較低。這將導致爐內綜合傳熱系數低，進而降低爐膛熱效率和燃料的利用率，不利于節(jié)能。

(2)燒嘴布置受限制，一次性投資和維護量大：回轉體火焰在被加熱坯料上垂直投射面積小，只有盡量縮短燒嘴的布置間距，才能提高被加熱坯料的溫度均勻性。但是，燒嘴的布置間距不可能做到隨意縮短，因為它往往受到爐墻立柱、爐內隔墻、水梁立柱等諸多因素的影響。而且縮短間距也就意味著要增加燒嘴的數量，增加一次性投資和維護量。

(3)不利于降低氧化燒損：在整個加熱過程中，都是外層火焰貼近坯料的。而火焰的外層是氧化性氣氛，整個料坯被氧化性氣氛包圍，這將加快高溫下坯料的氧化速度。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是克服現有技術上述的不足，提供一種寬火焰燃燒器，是低污染、低氧化的燃燒器。該燃燒器的火焰主要沿著水平方向鋪展，以增加火焰在坯料上的垂直投射面積，進而提高傳熱效果和坯料的溫度均勻，也可實現燒嘴的大間距布置。該燒嘴的火焰面在豎直方向上分為氧化性氣氛和還原性氣氛兩層，通過燒嘴的布置可實現坯料的外圍都是還原性氣氛，進而降低坯料的氧化燒損。該燒嘴的空氣分為兩次進入爐膛助燃，以降低氮氧化物的生成量。同時，本發(fā)明在提供寬火焰的同時，還保留了回轉體燃燒通道。

本發(fā)明主要由燃料通道、空氣通道、芯子和燃燒通道組成。燃料通道不少于3個，通道的軸線處于同一圓周面上，分布范圍為30°～150°；各個燃燒通道與水平面成一定交角，交角范圍為5°～20°。燃燒通道為一個逐漸縮小的喇叭形通道，縮口角度為5°～15°。芯子位于空氣通道內，芯子上布置有一次空氣通道和二次空氣通道，其中一次空氣通道為回轉體通道，數量不少于3個，二次空氣通道為長方體通道，數量不大于3個。空氣經過芯子分兩層噴出。

本發(fā)明可以是常規(guī)空氣或煤氣預熱的燒嘴，也可以是蓄熱式燒嘴。可廣泛應用于冶金、機械、化工等行業(yè)的以氣體為燃料的熱工設備，特別是高爐溫的再加熱爐。

本發(fā)明的技術方案如下：

寬火焰燃燒器由燃料通道、空氣通道、芯子和燃燒通道組成。燃料以一定傾角噴入，以壓制火焰在豎直方向上的擴散，而使火焰水平鋪展。助燃空氣被芯子分兩次水平噴入爐膛，一次空氣和二次空氣位于燃料的同一側，靠近燃料的為一次空氣；燃料先與一次空氣混合燃燒，再與二次空氣混合燃燒。燃料與一次空氣燃燒時，燃料過剩，形成還原性火焰；沒有燃燒完全的燃料再次與二次空氣混合燃燒，形成氧化性火焰。空氣與燃料分兩次燃燒，擴大了燃燒區(qū)域，拉長了火焰，同時也降低了燃燒區(qū)域內的氧濃度，有利于降低氮氧化物。燃燒通道為一個喇叭形的縮口，回流區(qū)控制在燃料通道和一次空氣通道之間，以避免煙氣從外圍回流，沖淡燃料，造成火焰根部不穩(wěn)，進而造成低溫下的脫火、熄火等事故。燃料通道布置于圓周面上，二次空氣通道設置成單個方孔，使得空氣和燃料都可直接噴入回轉體燃燒通道內。

附圖說明

附圖1為本發(fā)明的結構示意圖；

附圖2為本發(fā)明的A向視圖。

圖中：件1是燃料通道、件2是空氣通道、件3是芯子、件4是燃燒通道、件5是一次空氣通道、件6是二次空氣通道。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明作進一步的說明：

寬火焰燃燒器由燃料通道1、空氣通道2、芯子3和燃燒通道4組成，燃料通道1位于空氣通道2外，芯子3位于空氣通道2內，芯子3上布置有一次空氣通道5和二次空氣通道6，其中一次空氣通道5為回轉體通道，數量為3個，二次空氣通道6為長方體通道，數量為1個。空氣經過芯子3分兩層噴出。

一次空氣通道5的軸線與燃燒通道4的軸線在同一水平面上。

燃料通道1軸線所在圓周面的中心位于空氣通道2和芯子3的軸線上。

空氣經過空氣通道2和芯子3之后，分別經過一次空氣通道5和二次空氣通道6水平噴入燃燒通道4。