[發明專利]一種頂燃式熱風爐燃燒器

在審

• 申請號: 201710701233.8
• 申請日: 2017-08-16
• 公開（公告）號: CN109402314A
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 馮燕波;羅凱;全強;陳秀娟;張建梁;段國建;王得剛;李照麟
• 申請（專利權）人: 中冶京誠工程技術有限公司
• 主分類號: C21B9/10
• 分類號: C21B9/10
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司 11127
• 代理人: 朱坤鵬;王春光

本發明公開了一種頂燃式熱風爐燃燒器，包括燃燒器外輪廓、燃燒器內型空腔、煤氣引入系統和助燃空氣引入系統。所述燃燒器內型空腔由所述燃燒器外輪廓中的所述耐火材料內襯砌筑而成；所述煤氣引入系統和所述助燃空氣引入系統均設置在所述耐火材料內襯中；煤氣和助燃空氣分別通過所述煤氣噴口和所述助燃空氣噴口均勻噴射進所述燃燒器內型空腔中，并在所述燃燒器內型空腔下部充分混合后開始燃燒；高溫燃燒氣體通過所述喉口及所述擴張段后在蓄熱體上表面達到均勻分布。本發明具有氣流混合均勻、燃燒效率高、結構穩定性好、壽命長的優點。

技術領域

本發明涉及冶煉設備領域，具體的是一種頂燃式熱風爐燃燒器。

背景技術

熱風爐是高爐煉鐵生產的主要設施之一，其主要作用是向高爐連續不斷的提供熱風。熱風爐按照結構形式不同可以分為內燃式、外燃式和頂燃式。由于內燃式熱風爐和外燃式熱風爐的固有缺陷，頂燃式熱風爐已成為高爐煉鐵生產的首選。

目前，我國高爐煉鐵生產中所采用的頂燃式熱風爐種類很多，其主要的缺陷是：煤氣噴口和助燃空氣噴口的位置、尺寸設置不合理，造成氣流混合不均勻，火焰燃燒較長，煤氣利用率低；燃燒器空腔頂部在燃燒末期殘留大量的煤氣，需要用大量的氮氣進行吹掃，不易吹掃干凈，容易產生爆燃。

發明內容

為了解決現有的熱風爐燃燒效率低的問題，本發明提供了一種頂燃式熱風爐燃燒器，該頂燃式熱風爐燃燒器能夠使氣流混合均勻，具有燃燒效率高、結構穩定性好、壽命長的有益效果。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種頂燃式熱風爐燃燒器，包括燃燒器外輪廓，燃燒器外輪廓呈直立的筒狀結構，燃燒器外輪廓內含有燃燒器內型空腔，燃燒器外輪廓的側壁內設有煤氣環道和助燃空氣環道，煤氣環道通過上層煤氣噴口和下層煤氣噴口與燃燒器內型空腔連通，助燃空氣環道通過上層助燃空氣噴口和下層助燃空氣噴口與燃燒器內型空腔連通，上層煤氣噴口、上層助燃空氣噴口、下層煤氣噴口和下層助燃空氣噴口從上向下依次設置。

煤氣環道連接有煤氣進管，煤氣環道的內表面的中心線與煤氣環道的外表面的中心線重合，煤氣環道的內表面的中心線與燃燒器外輪廓的中心線重合，沿遠離煤氣進管的方向，煤氣環道的高度逐漸減小，煤氣環道的過流面積逐漸減小。

多個上層煤氣噴口沿燃燒器外輪廓的周向均勻分布，上層煤氣噴口順時針指向第一煤氣旋切圓的切點，第一煤氣旋切圓的中心線與燃燒器外輪廓的中心線重合，第一煤氣旋切圓的直徑為1.5m～3.5m。

多個下層煤氣噴口沿燃燒器外輪廓的周向分布，下層煤氣噴口順時針指向第二煤氣旋切圓的切點，第二煤氣旋切圓的中心線與燃燒器外輪廓的中心線重合，第二煤氣旋切圓的直徑為1.5m～3.5m，沿遠離煤氣進管的方向，相鄰的兩個下層煤氣噴口的中心線之間的夾角逐漸減小。

助燃空氣環道連接有助燃空氣進管，助燃空氣環道的內表面的中心線與助燃空氣環道的外表面的中心線重合，助燃空氣環道的內表面的中心線與燃燒器外輪廓的中心線重合，沿遠離助燃空氣進管的方向，助燃空氣環道的高度逐漸減小，助燃空氣環道的過流面積逐漸減小。

助燃空氣環道通過助燃空氣豎向通道與上層助燃空氣噴口連通，助燃空氣豎向通道與上層助燃空氣噴口一一對應，助燃空氣豎向通道的過流面積與上層助燃空氣噴口的過流面積相同，沿遠離助燃空氣進管的方向，相鄰的兩個助燃空氣豎向通道之間的距離逐漸減小。

多個上層助燃空氣噴口沿燃燒器外輪廓的周向均勻分布，所述多個上層助燃空氣噴口中的三分之一至四分之一傾斜設置且指向第一煤氣旋切圓的中心，所述多個上層助燃空氣噴口中的三分之二至四分之三水平設置且指向燃燒器外輪廓的中心線，上層助燃空氣噴口的數量與下層煤氣噴口的數量相等。

多個下層助燃空氣噴口沿燃燒器外輪廓的周向分布，下層助燃空氣噴口指向燃燒器外輪廓的中心線，沿遠離助燃空氣進管的方向，相鄰的兩個下層助燃空氣噴口之間的距離逐漸減小。