[實用新型]一種煤氣旋流與預混氣沖擊再混合燃燒的熱風爐

有效

• 申請號: 201320653618.9
• 申請日: 2013-10-23
• 公開（公告）號: CN203653598U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 陳維漢;陳云鶴;楊海濤
• 申請（專利權）人: 陳維漢
• 主分類號: C21B9/14
• 分類號: C21B9/14
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

技術領域

????本實用新型涉及熱風爐，特別是為高爐提供高溫鼓風的一種煤氣旋流與預混氣沖擊再混合燃燒的熱風爐。

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，在熱風爐中必須實現優化的燃燒過程與強化的傳熱過程相結合的爐內過程。這就涉及到燃燒裝置的結構、蓄熱體結構與布置、以及氣流流場的組織?？v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；而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），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，進而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；由于蓄熱體的結構與布置均難以按照流場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。

發明內容

?????針對上述情況，為克服現有技術的某些缺陷，本實用新型之目的就是提供一種煤氣旋流與預混氣沖擊再混合燃燒的熱風爐，可有效改進煤氣與空氣混合速率低、混合無序與不均、燃燒強度低、燃燒不完全、燃燒室空間大和燃燒器結構復雜等關鍵問題。

本實用新型解決的技術方案是，包括預燃室、煤氣進氣管、空氣進氣管、煤氣分配環道、空氣分配環道和蓄熱室，預燃室墻體為半球面拱頂的圓筒體，其內為預燃室，預燃室墻體上垂直其軸線上下對應布置有煤氣進氣管與空氣進氣管，煤氣進氣管和空氣進氣管分別垂直或傾斜連接砌筑在預燃室墻體內的煤氣分配環道與空氣分配環道，煤氣分配環道內側環墻的底部與空氣分配環道內側環墻的頂部分別對應周向均布的多個矩形截面的煤氣噴嘴通道和空氣噴嘴通道，空氣噴嘴通道經轉折向上后分成兩個空氣噴嘴通道，從煤氣噴嘴通道底部兩側與之匯合成徑向的混合噴嘴接入預燃室內側環墻上；煤氣分配環道內側環墻的中部沿水平方向環狀均布矩形截面的與徑向有一定傾角的煤氣噴嘴連通預燃室；預燃室墻體上在煤氣分配環道所在高度位置的一部分墻體上設有垂直其軸線的熱風出口管，煤氣分配環道為不完整的矩形截面的環形；預燃室墻體的下部圓筒體內側與外側經階梯縫式的迷宮密封連接結構相互呈可滑移狀套接在一起，錐筒狀的燃燒室墻體的下部筒體的內側與筒形的蓄熱室墻體的內層環墻的套接采用迷宮密封連接結構，采用迷宮密封連接的預燃室墻體和燃燒室墻體均是分別支撐在爐殼的對應托圈上；在錐筒狀的燃燒室墻體的上部內層圓筒墻體內側設置豎直的溝槽狀的氣流調節裝置，其截面為梯形鋸齒狀；蓄熱室墻體下部與冷風室墻體為一體的連接處內部水平設置有多孔板狀的爐箅子，爐箅子置于爐底上的多根支撐柱上；蓄熱室墻體內的蓄熱室內有自爐箅子向上堆砌至燃燒室頂端的多孔狀的蓄熱體，冷風室墻體內為冷風室，冷風室墻體上垂直連通煙氣出口管和冷風進口管，冷風室墻體固定在爐底上。

由上述結構可以看出，本實用新型是一種保齡球狀外形的筒（殼）體結構，從上到下分別是預燃室、燃燒室、蓄熱室及冷風室，在預燃室中周向布置的上部煤氣噴嘴以一定水平傾角接入預燃室，而周向布置的下部預混氣噴嘴是煤氣噴嘴與兩側的空氣噴嘴連通后水平徑向接入預燃室，在蓄熱室整個空間以及燃燒室部分空間中堆放蓄熱體（格子磚或耐火球），在冷風室中設置堆放蓄熱體的爐箅子及其支撐，在熱風爐適當部位有各種氣流管路的接出與接入；在預燃室中上部旋流向下的煤氣與下部徑向噴射的煤氣與空氣匯合而成的預混氣流相遇，從而實現煤氣與空氣間的快速預混，并向下經喉部的溝槽調節裝置后進入燃燒室中錐形堆砌的助燃蓄熱體內完成預熱與高強度燃燒，隨之進入具有調壓均流功能的堆放在蓄熱室內的蓄熱體中，在完成氣流與蓄熱體之間的熱量傳遞之后進入冷風室。這樣就能有效改善熱風爐的熱工性能，使得熱風爐能在燃燒低熱值煤氣的條件下，具備了高強度燃燒、高效傳熱與節能環保的功能。此外，結構的進一步緊湊與合理，不僅會帶來了投資費用的節省，也使得熱風爐的結構更加穩定。

附圖說明

圖1為本實用新型的剖面主視圖。

圖2為本實用新型圖1中A-A部截面圖。

圖3為本實用新型圖1中B-B部截面圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本實用新型的具體實施方式作詳細說明。