[發明專利]帶快速旋流混合裝置的多孔錐體中燃燒的燃燒器

無效

• 申請號: 201110368306.9
• 申請日: 2011-11-19
• 公開（公告）號: CN102410535A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發明（設計）人: 陳維漢;劉輝凱
• 申請（專利權）人: 陳維漢
• 主分類號: F23D14/24
• 分類號: F23D14/24;F23D14/66;F23D14/70
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 宋金鼎

技術領域

本發明涉及高爐熱風爐及其它工業窯爐用的一種帶快速旋流混合裝置的多孔錐體中燃燒的燃燒器。

背景技術

當前，高爐熱風爐和其它工業爐窯從節能降耗上考慮要求在燃燒低熱值高爐煤氣下獲得高性能和高效益，而最終達到高效、節能、環保、增產的目的。為此，高效而強化的燃燒過程就是十分必要的，這就涉及到燃燒裝置性能的好壞。縱觀目前使用的各種氣體燃燒裝置，均以煤氣與空氣在燃燒空間中混合、預熱、著火燃燒模式為主，這種模式總是存在混合不均、燃燒不完全、燃燒室空間大、燃燒器結構復雜、燃燒氣流組織不當（氣流分布不均）、燃燒氣流特征隨負荷變動（即可控性差）等問題。相反，若跳出燃燒室中氣流混合燃燒的模式，利用煤氣與空氣在管道中混合，在多孔體中預熱完成燃燒過程，以實現真正意義上的無焰燃燒模式。這就必然導致產生的煙氣流場更加均溫均流，而且不受負荷變動的影響。同時，燃燒器的結構因去掉了復雜的燃燒器噴嘴的特殊結構而大為簡化，而無焰燃燒省去了有焰燃燒的燃燒空間，使得熱風爐和其它工業窯爐的制作成本明顯下降。這樣的燃燒器應用到相應的熱風爐中，可以實現高強度的無焰燃燒過程，且能進一步通過格子磚調壓均流和增強傳熱的結構實現了均勻高效的傳熱-蓄熱過程。

發明內容

針對上述情況，為克服現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種帶快速旋流混合裝置的多孔錐體中燃燒的燃燒器，能有效解決眾多爐窯（尤其是向高爐提供高溫鼓風的熱風爐和以熱利用為主的窯爐）燃燒裝置結構復雜，或需要較大的燃燒空間，且氣體混合不均勻、燃燒不充分、污染環境、浪費能源等的問題。

本發明解決的技術方案是，包括鐘罩形旋流與回流燃燒室、圓形多孔蓄熱錐體、煤氣進氣管、空氣進氣管、進氣噴口及上部開口的氣流混合環道，旋流與回流燃燒室為鐘罩形墻體與圓形多孔蓄熱錐體之間構成的環形空間；圓形多孔蓄熱錐體是由多孔的格子磚塊堆砌而成，從旋流與回流燃燒室圓形底部開始逐步向上收小其直徑，鐘罩形墻體的側面上，在同一水平面上沿徑向設置煤氣進氣管和空氣進氣管，煤氣進氣管和空氣進氣管經帶有水平傾斜角度的進氣噴口與旋流與回流燃燒室相連通，進氣噴口使進口氣流方向改變和提高其流速，從而在旋流與回流燃燒室中產生高速旋流；進氣噴口的斷面為圓形、拱形、矩形的一種，其內設置導流擋板，開口對著截面為倒梯形的氣流混合環道，使氣流在環道中邊混合邊向上流動進入上部的旋流與回流燃燒室。

使用該燃燒器能實現煤氣與空氣直接進入旋流與回流燃燒室，完成混合氣體的高溫預熱與集中且快速穩定的高強度燃燒，從而有效解決了低熱值煤氣燃燒不穩定、燃燒強度弱、燃燒溫度低等關鍵問題；將煤氣與空氣間的邊混合邊燃燒的占用大量燃燒空間的長焰燃燒方式改變為旋流預混氣流并借助于多孔蓄熱錐體的大接觸表面完成高溫與高強度的燃燒過程。由于多孔蓄熱錐體的調壓均流作用而使煙氣以分布均勻的氣流進入爐窯的熱利用空間。鑒于燃燒過程集中在燃燒器內完成，這樣就極大地節省了爐窯的燃燒空間，有效減低其制作成本。顯然，采用這種多孔體中無焰或短焰的燃燒方式既提高了燃燒過程的完全程度又省去了爐窯的燃燒室，且還能實現了一定程度的自身預熱（多孔蓄熱錐體蓄熱與交換能力強、或周期燃燒與送風造成的多孔蓄熱錐體高溫蓄熱）而省去了煤氣與空氣的預熱裝置。因此，該燃燒器相對于其他采用氣體燃燒類型的燃燒器而言，不僅自身在更加簡單的結構下實現了氣流快速旋流預混、多孔體中高溫預熱與高強度燃燒，而且對工業爐窯整體結構的簡化與改善其熱工特性都起到了至關重要的作用。

附圖說明

圖1為本發明的剖面主視圖。

圖2為本發明圖1的A-A向截面圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式作詳細說明。

由圖1-2所示，本發明包括鐘罩形旋流與回流燃燒室1、圓形多孔蓄熱錐體2、煤氣進氣管3、空氣進氣管4、進氣噴口6及上部開口的氣流混合環道5，旋流與回流燃燒室1為鐘罩形墻體7與圓形多孔蓄熱錐體2之間構成的環形空間；圓形多孔蓄熱錐體2是由多孔的格子磚塊堆砌而成，從旋流與回流燃燒室圓形底部開始逐步向上收小其直徑，鐘罩形墻體7的側面上，在同一水平面上沿徑向設置煤氣進氣管3和空氣進氣管4，煤氣進氣管3和空氣進氣管4經帶有水平傾斜角度的進氣噴口6與旋流與回流燃燒室1相連通，進氣噴口使進口氣流方向改變和提高其流速，從而在旋流與回流燃燒室1中產生高速旋流；進氣噴口6的斷面為圓形、拱形、矩形的一種，其內設置導流擋板6a，開口對著截面為倒梯形的氣流混合環道5，使氣流在環道中邊混合邊向上流動進入上部的旋流與回流燃燒室1。