[發明專利]采用UV火焰監測的自動點火W型輻射管燒嘴

有效

• 申請號: 201110169234.5
• 申請日: 2011-06-22
• 公開（公告）號: CN102287820A
• 公開（公告）日: 2011-12-21
• 發明（設計）人: 高陽;徐少春;沈小軍
• 申請（專利權）人: 中冶南方（武漢）威仕工業爐有限公司
• 主分類號: F23D14/22
• 分類號: F23D14/22;F23D14/46;F23D14/48;F23D14/72
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 唐萬榮

技術領域

本發明涉及燃燒裝置技術領域，尤其涉及應用于一種與W型輻射管配套使用的輻射管加熱用燃燒裝置。

背景技術

目前，在大型連續帶鋼熱處理爐上，W型輻射管以其有效加熱面積大，燃料利用率高，系統控制操作相對簡單等優點，得到了很好的推廣和應用。為了滿足生產工藝要求，輻射管燒嘴燃燒時必須保證整根輻射管表面的溫度均勻性，同時要求火焰具有良好的穩定性，并嚴格控制燃燒產物中NOx含量。通常采用自動點火的輻射管燒嘴必須包含點火裝置和火焰監測器兩部分。點火主要通過點火變壓器連接電極實現，合理的選擇點火位置直接影響到燒嘴點火的可靠性。紫外線(下文均簡稱為UV)火焰監測是較為常用的一種火焰監測方式，火焰監測器通過感知燃燒火焰中的紫外線，通過感光管的交流電流轉變為直流電流，并通過放大器對電流進行放大來實現對火焰燃燒監測。采用UV監測時，火焰信號容易受到點火火花、臨近及對面火焰信號的影響。

W型輻射管具有管程長，燃燒空間大、有效加熱面積大等特點，傳統輻射管燒嘴的燃燒方式由于對混合速度的把握不準，經常存在沿輻射管管體方向溫差過大的缺點，輻射管表面經常存在局部過熱區，整根輻射管表面的溫度梯度較大，由于熱應力的產生輻射管表面易出現裂紋，影響輻射管的使用壽命。同時國內采用的自動點火W型輻射管燒嘴，為了保證火焰監測穩定性，經常刻意加快混合速度，將燃燒區域集中在空煤氣噴口處，火焰長度過短，造成輻射管表面的溫差加大，影響輻射管的使用壽命。因此，如何合理的改善W型輻射管燃燒方式、保證火焰監測穩定性和可靠性，降低W型輻射管表面溫差成為W型輻射管燒嘴設計中亟需解決的問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種能保證輻射管表面的溫度均勻、改善輻射管燃燒效果、有效提高火焰監測穩定性的采用UV火焰監測的自動點火W型輻射管燒嘴。

本發明為解決上述技術問題所采用的技術方案為：

采用UV火焰監測的自動點火W型輻射管燒嘴，主要包括配風盤、主煤氣管、空氣通道、火焰監測管、電極、電極管、燒嘴支架；其特征在于：圓盤狀配風盤位于燒嘴尾端，配風盤上開有火焰監測孔、煤氣流通孔以及環縫狀多層助燃空氣通道；火焰監測管沿空氣通道斜插入配風盤火焰監測孔，且火焰監測管位置及角度的可調整；火焰監測管的頭端設置有UV火焰監測器；主煤氣管與空氣通道平行地穿過其中且與配風盤連接；電極管與主煤氣管平行地沿主煤氣管中心穿過，且尾端伸出配風盤端部，電極與電極管平行地裝在電極管內；燒嘴支架位于主煤氣管中部或中部至尾部之間，采用三角支架焊接結構；燒嘴支架上還設有對火焰監測管進行導向和定位的火焰監測管孔。

按照上述方案，配風盤采用耐熱鋼圓坯精加工而成圓盤狀，配風盤中心開有供煤氣通過的煤氣流通孔，煤氣流通孔外圍由內及外均勻的開有6-8圈環縫狀多層助燃空氣通道；環縫采用激光線切割加工成型，每圈環縫被均勻的分為四段，同圈的兩段環縫間留有空隙部分不做切割；相鄰兩圈環縫的空隙部分交錯布置。

按上述方案，配風盤采用12mm厚的耐熱鋼圓坯精加工而成圓盤狀；火焰監測孔開在配風盤的3/4直徑處。煤氣流通孔外圍由內及外均勻的開有7圈環縫狀多層助燃空氣通道。

按上述方案，空氣通道為水平放置的一端封閉的內襯澆注料結構的圓筒狀柱體，與圓筒狀柱體垂直地設有往上的空氣進口和空氣進口法蘭，封閉端靠近空氣進口；圓筒狀柱體封閉端外側還設有殼體端板，未封閉的另一端則設置與輻射管配合的安裝法蘭；殼體端板上安裝有窺視孔及火焰監測管；殼體端板與空氣通道的正中心位置開設有煤氣管孔，煤氣管孔下側開火焰監測管孔，主煤氣管和火焰監測管分別穿過殼體端板并固定在其上。

按上述方案，主煤氣管頭端與煤氣三通接頭焊接固定，煤氣三通接頭上與主煤氣管垂直地往上的通口為煤氣進口，通過直管與煤氣接頭連接；主煤氣管從殼體端板與空氣通道的正中心插入，與配風盤的中心煤氣流通孔外邊緣焊接固定，且主煤氣管尾端靠近配風盤處均勻的開有兩圈各個環孔；煤氣三通接頭的水平頭端與電極管安裝接頭焊接固定；電極管安裝接頭采用縮口式結構，頭端開有內螺紋接口。

按上述方案，電極管采用不銹鋼管制作；電極管從煤氣管中心插入，頭端采用螺紋結構與煤氣管三通連接，尾端與打火柱焊接固定并伸出通過配風盤上的煤氣流通孔；電極與電極管平行地依次穿過空氣三通接頭、電極管以及打火柱并沿三者中心插入到配風盤端部，電極尾端的打火位置置于配風盤前部；電極上均勻的布置有用于支撐電極絲的陶瓷支架；空氣三通接頭的頭端與電極連接，尾端通過安裝螺母與電極管連接，頂端設有用于中心空氣接入的螺紋接口。