[實用新型]預混合天然氣燃燒槍

有效

• 申請號: 201020221692.X
• 申請日: 2010-05-29
• 公開（公告）號: CN201715505U
• 公開（公告）日: 2011-01-19
• 發明（設計）人: 楊文
• 申請（專利權）人: 大冶有色金屬公司;大冶有色金屬股份有限公司;大冶有色設計研究院有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/62
• 代理公司: 黃石市三益專利商標事務所 42109
• 代理人: 瞿暉

(一)技術領域：本實用新型涉及用于回轉式銅火法精煉爐天然氣燃燒作業時使用的預混合天然氣燃燒槍。

(二)現有技術：面對全球氣候變暖，我國正大力發展低碳經濟，如何節能并減少溫室氣體的排放是冶金企業所共同面對的課題；天然氣作為一種價格低廉、輸送方便、潔凈、環保的能源必將在各冶金行業進行推廣利用。回轉式銅火法精煉爐在使用天然氣作為燃料時，一般是采用的低壓燃燒，首先將0.35～0.4MPa的中壓管道天然氣經過調壓站將壓力調低到600～700KPa，然后輸送到爐體前，再通過金屬軟管連接到直徑為108mm的燃燒槍，燃燒槍周圍通入旋轉的燃燒風與天然氣在燃燒裝置前端混合好后送入爐膛內燃燒；燃燒風需要量在5500m³/h、天然氣消耗量為350m³/h，雖然燃燒過程穩定、且沒有重油燃燒時容易產生黑煙的現象發生，但這種燃燒方式存在兩方面不足：1)、低壓天然氣直接通過燃燒槍進入爐內燃燒，燃燒火焰過短、剛度不足、提溫效果不好，天然氣耗量較大。2)、配套工藝設施相對復雜，需投資建專用調壓站；低壓天然氣燃燒槍前部管徑為108mm、后部管徑為159mm，安裝時必須固定在燃燒器的后端蓋上，爐前工清打燃燒器粘結銅時操作十分麻煩，不僅勞動強度大、燃燒器粘結銅也沒法清打干凈，致使燃燒效果無法保證。

(三)發明內容：本實用新型的目的就是提供一種能提高天然氣燃燒效果，降低天然氣消耗，便于爐前工清潔的預混合天然氣燃燒槍。

本實用新型包括空壓管，天然氣管及槍管，所述的空壓管呈直角彎管，彎管前部從所述的槍管后端插入，插入長度S為300mm；天然氣管與離槍管后端距離L為150mm處與槍管垂直焊接。

所述槍管直徑D為58mm，全長H為1500mm。

所述空壓管及天然氣管與各自的輸送支管采用軟管連接。

天然氣的燃燒過程包括三個方面：1)天然氣與空氣的混合過程，2)混合后的可燃氣體的加熱與著火，3)完成燃燒化學反應。其中天然氣與空氣的混合是一種物理過程，需要一定的時間才能完。混合后的可燃氣體，只有加熱到它的著火溫度時才能進行燃燒反應。在陽極爐正常燃燒條件下，點火以后，可燃氣體的加熱是靠其本身燃燒產生的熱量來實現的。燃燒化學反應是一種激烈的氧化反應，其反應速度非常快。因此，影響天然氣燃燒速度的主要矛盾不在燃燒反應本身，而在天然氣與空氣的混合及混合后的可燃氣體的加熱升溫速度方面。換句活說，回轉式陽極爐內的燃燒不單純是一個化學現象，而是一個物理和化學的綜合過程。而其中的物理方面因素對整個燃燒過程起著更為重要的作用。本實用新型設計制作了采用中壓燃燒的新型預混合天然氣燃燒槍，對天然氣的燃燒方式進行了改進；直接將0.35～0.4MPa的中壓管道天然氣與0.35MPa～0.4MPa的壓縮空氣在燃燒槍內預混合后送入爐膛內進行燃燒，由于中壓天然氣與壓縮空氣在管徑只有58mm的燃燒槍管內混合十分充分，所以預混合天然氣燃燒槍周圍通入旋轉的燃燒風的用量減少到4000m³/h即可滿足要求，從理論上講，助燃空氣中只有21％的氧對燃燒有幫助，其余79％的氮氣由常溫進入爐內到煙道出口變成1300℃以上煙氣反而要帶走大量的熱量，所以減少燃燒風用量可以相應減少天然氣的消耗；新型預混合天然氣燃燒槍在安裝時直接插入燃燒器后端蓋中心孔內，可根據需要隨時前后移動，便于爐前工清打燃燒器粘結銅。

本實用新型工藝配套簡單，不用新建專用天然氣調壓站；由于燃燒槍管徑只有58mm，在安裝時直接插入燃燒器后端蓋中心孔內，可根據需要隨時前后移動，便于爐前工清打燃燒器粘結銅；且混合氣體壓力在0.35～0.4MPa之間，所以燃燒時火焰剛勁有力，效果明顯好于低壓燃燒，降低了天然氣的消耗。經試用，天然氣消耗量平均每天減少了2200m³以上，一年共減少天然氣消耗80萬立方米，取得了較好的經濟和社會效益。

(四)附圖說明

圖1是本實用新型的結構示意圖。

圖中，1-空壓風管，2-天然氣管，3-槍管。

(五)具體實施方式：

參見圖1，本實用新型的預混合天然氣燃燒槍，包括空壓風管1，天然氣管2及槍管3，所述的空壓管呈直角彎管，彎管前部從所述的槍管后端插入，插入長度S為300mm；天然氣管與離槍管后端距離L為150mm處與槍管垂直焊接。

所述槍管直徑D為58mm，全長H為1500mm，材質為不銹鋼。

所述空壓管及天然氣管與各自的輸送支管采用軟管連接，以方便根據需要隨時前后移動。