[發明專利]一種上、下組合式低NOx單蓄熱燒嘴

在審

• 申請號: 201710961322.6
• 申請日: 2017-10-14
• 公開（公告）號: CN107781817A
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 陳迪安;苗為人;李文;汪小龍;韓琳;陳國海;江波;高文葆;程揚;解長舉;李浩
• 申請（專利權）人: 北京首鋼國際工程技術有限公司
• 主分類號: F23D14/66
• 分類號: F23D14/66;F27D17/00
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司11207
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于加熱爐和熱處理爐加熱煤氣燃燒技術領域，特別是提供了一種上、下組合式低NOx空氣單蓄熱燒嘴。

背景技術

傳統空氣單蓄熱式燒嘴的蓄熱箱置于爐墻內，空氣、煙氣容易短路，造成蓄熱效率低，控制紊亂。傳統空氣單蓄熱式燒嘴的煤氣管安裝在燒嘴中心部位，煤氣管完全置于高溫環境中，工況惡劣，一般3～6個月就需要更換，影響生產，操作維護難度大、費用高。傳統空氣單蓄熱式燒嘴的燒嘴磚采用單一的大噴口，造成空、煤氣不能充分混合，空、煤氣從噴口噴出過程中不能高效卷吸更多煙氣進入燃燒區域稀釋助燃空氣，不能有效實現“貧氧”燃燒，導致火焰中心溫度高，煙氣中NOx含量高，環保不達標。本發明“上、下組合式低NOx空氣單蓄熱燒嘴”正是在這種背景下，創新研制的一種結構新穎，燃燒過程有效抑制NOx生成。

發明內容

本發明的目的在于提供一種上、下組合式低NOx空氣單蓄熱燒嘴，解決傳統空氣單蓄熱式燒嘴的煤氣管安裝在燒嘴中心部位結構上存在的缺陷。可以將助燃空氣預熱至1000℃以上，實現余熱高效回收利用，降低燃料消耗。同時本發明采用貧氧燃燒機理，實現燃料在爐內“貧氧”燃燒，燃燒過程中有效抑制NOx的生成，大幅度降低污染物的排放。

本發明安裝在加熱爐上加熱時，煤氣噴口在下，空氣噴口在上；安裝在加熱爐下加熱時，煤氣噴口在上、空氣噴口在下，鋼坯在加熱過程中，煤氣流始終貼著鋼坯表面，形成還原性氣氛，有效防止鋼坯在加熱過程中“氧化”和“脫碳”，提高鋼坯加熱質量。

本發明包括多孔燒嘴磚1、空氣蓄熱箱、蓄熱體3、煤氣噴管14；多孔燒嘴磚1 與爐墻同材質耐火澆注料整體澆注成型，安裝在空氣蓄熱箱的前端；蓄熱體3安裝在空氣蓄熱箱內；煤氣噴管14安裝在空氣蓄熱箱上部或下部；空氣蓄熱箱前端伸進爐墻150mm，與爐墻鋼板連續焊接。

多孔式燒嘴磚1安裝在空氣蓄熱箱的前端，多孔燒嘴磚1采用與爐墻同材質AL₂O₃≥65％低水泥澆注料整體澆注成形。多孔燒嘴磚1四周通過錨固磚13固定在爐墻鋼板上，錨固磚13和空氣蓄熱箱間距在100-150mm，錨固磚間距在300-500mm，多孔燒嘴磚1與燒嘴端面間填塞10～15mm纖維毯。空氣蓄熱箱四周整體澆注120-160mm 耐高溫高強澆注料，以保證多孔燒嘴磚1、空氣蓄熱箱、爐墻之間密封性和可靠性，防止多孔燒嘴磚1結構不穩，發生爐墻倒塌現象；同時，防止燒嘴四周漏氣或吸冷風，以提高燒嘴使用壽命。

空氣蓄熱箱的殼體由鋼板制成外殼，箱體的內襯采用莫來石澆注料和纖維板復合隔熱結構，有效防止箱體內熱量的散失。殼體插入爐墻部分四周焊接錨固鉤，錨固鉤的間距為100-120mm，燒嘴四周留120-160mm的無保溫層，殼體四周整體澆注 120-160mm耐高溫高強澆注料。燒嘴安裝板17和爐墻鋼板18里外四周采用連續焊接方式連接，以增強空氣蓄熱箱和爐墻連接處四周的密封性，防止燒嘴漏氣或冒火。

空氣蓄熱箱包括蓄熱體3、擋磚2、熱端空腔21、格柵板4、安裝螺絲8、冷端空腔20等部分。在空氣蓄熱箱內放置蜂窩狀的蓄熱體3，蓄熱體3高溫端設置擋磚 2，遮蔽高溫爐氣對蓄熱體3的輻射熱，提高蓄熱體3的使用壽命，并通過擋磚2隔開蓄熱體3與熱端空腔21；蓄熱體3低溫端設置格柵板4，提高蓄熱體3堆放穩定性，格柵板4通過安裝螺栓8固定在冷端空腔20上。

熱端空腔21在是在澆注一體式多孔燒嘴磚1時，支模澆注成型，并熱端空腔21 的端面設空氣噴口22?？諝鈬娍?2和煤氣噴口14為上、下組合式，空氣噴口22在設計上采用多流股，噴口的大小和角度通過試驗或計算機數值模擬等方法進行最優化設計。空氣噴口22設計多孔結構，按照成3行2列排布；煤氣噴口14設置在空氣蓄熱箱上部或下部，成獨立的噴口，煤氣噴口都設置冷卻風接口，保護煤氣噴頭。

冷端空腔20包括空氣入口(煙氣出口)7和裝卸口5。冷端空腔20端部設置裝卸口5，以便在安裝和平時維護中對擋磚2、蓄熱體3、格柵板4進行拆卸。裝卸口 5通過法蘭、螺栓等安裝在冷端空腔20上。

本發明具有下列優點：