[實用新型]用于有色金屬反射爐的燒嘴、燒嘴組件以及燃燒系統

有效

• 申請號: 201220166270.6
• 申請日: 2012-04-09
• 公開（公告）號: CN202660558U
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 王晶紅
• 申請（專利權）人: 空氣化工產品有限公司;天津大山銅業有限公司
• 主分類號: F23D17/00
• 分類號: F23D17/00;F23L7/00;F23C7/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 鄭立柱;徐年康

技術領域

本發明涉及一種用于有色金屬反射爐的燒嘴，燒嘴組件以及燃燒系統。

背景技術

氮氧化物(NO_x)是燃燒過程排放的主要空氣污染物之一。由于氮氧化物促使造成煙霧的有害大氣反應產物的生成，各政府機構已頒布各種空氣質量標準來限制可能被排放到大氣中的NO_x數量，由于許多國家對環境立法日益增多以及世界對大氣污染的警覺日益增加，現代燃燒技術在不斷改進以限制來自各種類型燃燒設備的NO_x排放。

相對于從礦石或精礦中生產的原生金屬而言，從廢金屬和廢料中提取出的金屬稱為再生金屬。隨著社會的發展，人類的生活水平不斷提高，再生有色金屬產量增長速度明顯加快。

在再生有色金屬，如銅、鋁等的提煉過程中，反射爐是一種廣泛使用的熔煉爐。它主要由熔煉室、燃燒系統和排氣煙道組成，是利用火焰直接加熱物料。

目前，在反射爐的燃燒系統中使用的燒嘴是空氣燒嘴，即空氣與燃料燃燒的燒嘴。眾所周知，空氣中只含有約21％的氧是用來與燃料發生燃燒反應，而其余約79％的氮氣不會參與燃燒反應。這樣，氮氣就僅僅充當熱的載體，把一部分燃燒反應釋放出的熱量隨著煙氣的排放從爐膛帶走。再生有色金屬熔煉反射爐的熔爐溫度一般在1300℃左右，從爐膛排出的煙氣溫度基本在1100℃左右。這樣，當采用現有的空氣燒嘴時，燃燒反應所釋放的熱量中大約有超過50％的熱量隨著煙氣被排放到爐外而白白浪費。

隨著能源資源供應日趨緊張和燃料價格不斷攀升，在反射爐熔煉過程中提高燃燒效率來降低生產成本變得越來越迫切。采用回收熱煙氣的熱量來加熱助燃空氣是一種提高燃燒效率的手段，但助燃空氣由于再生有色金屬熔煉過程煙塵含量高，易造成換熱器或蓄熱器堵塞而影響煙氣余熱回收效率及經常需要維護換熱器或更換蓄熱器的蓄熱體。

實用新型內容

藉此，本實用新型的主要目的在于提供一種應用于有色金屬反射爐的燒嘴、燒嘴組件以及燃燒系統，它們均設置有氧氣管道以輸送濃度大于21％的氧氣。這樣，能夠減少進入到反射爐內的氮氣含量，從而降低氮氧化物的生成和排放。

為此，本實用新型公開了一種用于有色金屬反射爐的燒嘴，其特征在于，所述燒嘴包括：燒嘴主體；燃料管道，其貫穿所述燒嘴主體，用于輸送燃料；氧氣管道，其鄰近所述燃料管道并貫穿所述燒嘴主體，用于輸送濃度大于21％的氧氣。

優選地，所述氧氣的濃度為90％-100％。

可選擇地，所述燃料為氣體燃料或液體燃料或固體燃料。

可選擇地，所述燃料為天然氣、煤制氣、合成氣、柴油、重油、煤粉、石油焦粉其中之一者。

可選擇地，所述燃料管道相對所述氧氣管道布置在中央，所述氧氣管道環繞所述燃料管道。

可選擇地，所述氧氣管道相對所述燃料管道布置在中央，所述燃料管道環繞所述氧氣管道。

本實用新型還公開了一種用于有色金屬反射爐的燒嘴組件，其特征在于，其包括上述的燒嘴，以及控制裝置，其中，所述控制裝置用于調節所述氧氣和/或所述燃料的流量。

具體地，所述控制裝置為流量閥，所述流量閥用于調節所述燃料和/或所述氧氣的流量。

較優地，所述控制裝置還包括：傳感器，其用于感應所述有色金屬反射爐內的氣氛；以及中央處理器，其用于根據所述傳感器感應到的氣氛控制所述流量閥。

本實用新型還公開了一種用于有色金屬反射爐的燃燒系統，其特征在于，所述燃燒系統包括：燒嘴組件和燒嘴磚，其中，所述燒嘴組件包括燒嘴和控制裝置；其中，所述燒嘴包括：燒嘴主體；燃料管道，其貫穿所述燒嘴主體，用于輸送燃料；氧氣管道，其鄰近所述燃料管道并貫穿所述燒嘴主體，用于輸送濃度大于21％的氧氣；控制裝置，其用于調節所述氧氣和/或所述燃料的流量；其中，所述燒嘴密封地安裝在所述燒嘴磚的通道內；藉此，所述燒嘴磚用于導引由所述燒嘴產生的火焰在所述有色金屬反射爐中用于加熱。

優選地，所述氧氣的濃度為90％-100％。

可選擇地，所述燃料管道為圓形或環形，所述氧氣管道為圓形或環形、周向地環繞所述燃料管道并且所述氧氣管道與所述燃料管道的中心的徑向距離相同；或者所述氧氣管道為圓形或環形，所述燃料管道為圓形或環形、周向地環繞所述氧氣管道并且所述燃料管道與所述氧氣管道的中心的徑向距離相同。更優選地，所述燒嘴磚的長度為2-8英寸之間，所述燒嘴磚的長度和內徑的比值在2-6之間。