[發明專利]煤氣與空氣混合均布噴嘴上噴回流預熱燃燒的燃燒裝置

無效

• 申請號: 201210017399.5
• 申請日: 2012-01-19
• 公開（公告）號: CN102563620A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 陳維漢;劉輝凱
• 申請（專利權）人: 陳維漢
• 主分類號: F23C3/00
• 分類號: F23C3/00;F23C5/08
• 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

本發明涉及用于高爐熱風爐（或工業爐窯）的一種煤氣與空氣混合均布噴嘴上噴回流預熱燃燒的燃燒裝置。

背景技術

當前，高爐熱風爐從節能降耗上考慮，?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，在熱風爐中完成強化的燃燒過程與高效的傳熱過程，并使之有機地結合起來就是達到上述目標的必要條件，這就涉及到燃燒裝置性能、蓄熱體結構與布置、以及氣流流場的組織。縱觀目前使用的各種熱風爐,其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、燃燒器結構復雜等問題；其燃燒室與蓄熱室中的氣流組織安排不當（流速選擇、氣流分配與控制、旋流與回流狀態的應用等）、這會導致燃燒室中燃燒氣流的特征變化大、氣流不穩定、燃燒強度低，也會引起蓄熱室中氣流分布不均，降低傳熱效果與蓄熱體的利用率；其蓄熱體的結構與布置均難以按照流暢結構和負荷狀態選取，從而整體影響熱風爐的性能和實際使用效果。在影響熱風爐的諸多因素中，燃燒裝置是起著決定性作用的。因此，?改變燃燒器結構以最大限度地改善混合方式、提高燃燒強度與調整氣流分布，成為改善熱風爐性能與提高熱風爐風溫的最佳途徑。對于其他的工業爐窯，完成燃燒過程的燃燒裝置一樣也是極為關鍵的設備與裝置。

發明內容

由上所述，本發明之目的就是提供一種煤氣與空氣混合均布噴嘴上噴回流預熱燃燒的燃燒裝置，能有效克服煤氣與空氣燃燒室混合燃燒模式出現的諸多問題，如煤氣與空氣混合速率低、混合不均勻，以及由此導致的燃燒強度低、燃燒不完全、以及需要的燃燒室空間和燃燒器結構復雜等。

本發明解決的技術方案是，包括燃燒室墻體、回流燃燒室、煤氣進氣管、空氣進氣管、煤氣與空氣的預混合環道、預混氣噴嘴、預混氣導向環槽、氣流出口管和燃燒裝置氣流流出段，燃燒室墻體是由上面的球形拱頂和下面的圓筒體組合為一體構成，燃燒室墻體的上部空間為回流燃燒室，燃燒室墻體的圓筒體上垂直其軸線布置有煤氣進氣管和空氣進氣管，煤氣進氣管和空氣進氣管垂直或傾斜連接砌筑在燃燒室墻體內的預混合環道，預混合環道的截面為矩形，內側環墻的中部沿環道周向均勻設置數十個矩形截面的預混氣噴嘴，預混氣噴嘴彎曲向上接入預混氣導向環槽的環形底面，預混氣導向環槽置于回流燃燒室的底部，截面呈上部開口的倒梯形狀，燃燒室墻體的側面環墻上或者在球形拱頂的頂部有氣流出口管，回流燃燒室的下部有燃燒裝置氣流流出段。

使用該燃燒裝置時，煤氣與空氣通過預混合環道而快速混合，并從環道內側墻均布的預混氣噴嘴彎曲向上通過預混氣導向環槽而進入回流燃燒室，完成充分預混合的氣體經回流高溫煙氣預熱后集中且快速穩定地燃燒，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回流預熱預混氣流的快速與高強度燃燒方式。如果將該燃燒裝置用于高爐熱風爐，由于燃燒過程集中在回流燃燒室內完成，極大地節省了熱風爐的燃燒空間，有效降低其制作成本。顯然，采用這種無焰燃燒方式既提高了燃燒的完全程度又縮小了燃燒室空間，且還能達到一定程度的借助大回流而實現局部自身預熱。由于燃燒空間的縮小、燃燒強度的提高以及自預熱環境，燃燒溫度會有效提高，進而也有效提升上部蓄熱體的溫度，為提供高風溫創造了極為有利的條件。如果用于其他的工業爐窯，除了實現高強度燃燒之外，還能以均勻的高溫煙氣進入熱利用空間，為改善爐窯的氣流組織與熱交換環境提供了有利條件。總之，該燃燒裝置相對于其他采用氣體燃燒類型的燃燒裝置而言，因其采用預混氣上噴回流預熱的高強度燃燒以及均勻的出口高溫氣流，極大地改善了熱風爐和工業窯爐的熱工性能，為實現熱風爐和工業窯爐的高效、高風溫、與節能環保起到了決定性作用。

附圖說明

圖1為本發明的剖面主視圖。

圖2為本發明圖1中A-A部截面圖。

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。