[發(fā)明專利]一種節(jié)能型燃燒混氣爐

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711004694.6
• 申請日: 2017-10-24
• 公開（公告）號: CN107741013A
• 公開（公告）日: 2018-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 銀光宇;毛慶武;姚軾;胡祖瑞;李欣;許云;楊森;梅叢華;王維喬;孟玉杰
• 申請（專利權(quán)）人: 北京首鋼國際工程技術(shù)有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/58;F23D14/62
• 代理公司: 北京華誼知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11207
• 代理人: 劉月娥

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于混氣爐技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種節(jié)能型燃燒混氣爐，適用于物料干燥、預(yù)熱介質(zhì)等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在工業(yè)生產(chǎn)中，很多場所都需要利用中溫或高溫?zé)煔鈱ξ锪线M(jìn)行干燥，或?qū)諝狻⒚簹獾冉橘|(zhì)進(jìn)行預(yù)熱，以獲得更高的燃燒溫度。以高爐生產(chǎn)為例，高爐噴煤技術(shù)是節(jié)約焦炭，降低能耗的關(guān)鍵技術(shù)。在噴煤之前，需要利用熱煙氣對煤粉進(jìn)行干燥，以確保噴吹過程安全、穩(wěn)定、高效。高爐噴煤對于干燥用煙氣的溫度、氧氣含量都有嚴(yán)格限制，為了充分回收利用能源，通常是利用熱風(fēng)爐燃燒后產(chǎn)生的低溫?zé)煔猓c燃燒爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔饣旌希玫綔囟取⒀鯕夂烤弦蟮闹袦責(zé)煔猓瑢γ悍圻M(jìn)行干燥。

現(xiàn)有的燃燒爐，為了防止?fàn)t內(nèi)火焰熄滅，造成煤氣聚集引發(fā)安全事故，都設(shè)置有伴燒槍，隨時保持爐內(nèi)有明火。伴燒槍在保證安全的同時，也消耗了大量能源，尤其是高品質(zhì)的燃?xì)赓Y源，其歸根結(jié)底是由于燃燒爐爐型設(shè)計不合理，無法保證爐內(nèi)穩(wěn)定的火焰和燃點以上的高溫環(huán)境，需要時刻留意燃燒狀況，防止熄火。

另一方面，目前鋼鐵廠普遍缺乏焦?fàn)t煤氣等高品質(zhì)燃?xì)赓Y源，燃燒爐的主要燃料只能采用低熱值的高爐煤氣。為了確保高爐煤氣燃燒完全，并且產(chǎn)生的高溫?zé)煔饽軌蚺c送入的低溫?zé)煔饣旌暇鶆颍紵隣t必須確保足夠的燃燒空間與混合空間，這往往造成燃燒爐尺寸偏大，投資與占地較高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種節(jié)能型燃燒混氣爐，以高爐煤氣為燃料的燃燒混氣爐，通過優(yōu)化設(shè)計空氣、煤氣的混合氣體的進(jìn)入方式，在爐內(nèi)產(chǎn)生旋流流場，延長煤氣在爐內(nèi)的停留時間，在有限的空間內(nèi)加長火焰長度，確保高爐煤氣完全燃燒，同時在爐內(nèi)形成穩(wěn)定的高溫環(huán)境，取消伴燒槍，節(jié)約能源消耗。

另一方面，通過優(yōu)化設(shè)計低溫?zé)煔獾幕烊敕绞剑垢邷責(zé)煔馀c低溫?zé)煔饽軌蛟谟邢薜目臻g內(nèi)迅速混合均勻，減小爐型尺寸，降低投資與占地。

本發(fā)明包括混合氣入口1、燃燒室2、隔墻3、導(dǎo)氣孔4、低溫?zé)煔猸h(huán)道5、噴口6、混氣室7、耐火層8、低溫?zé)煔馊肟?、觀察孔10。混合氣入口1與燃燒室2連接；隔墻3位于燃燒室2和混氣室7之間，導(dǎo)氣孔4將燃燒室2和混氣室7連接起來；低溫?zé)煔猸h(huán)道5位于低溫?zé)煔馊肟?和噴口6之間，將低溫?zé)煔馊肟?和噴口6連接起來；噴口)位于低溫?zé)煔猸h(huán)道5和混氣室(7)之間，將低溫?zé)煔猸h(huán)道5和混氣室7連接起來；觀察孔10與燃燒室2連接。

混合氣入口1的軸向中心線與燃燒室2的軸向中心線的夾角是90°，混合氣入口1與燃燒室2偏心連接。

隔墻3上開有導(dǎo)氣孔4，導(dǎo)氣孔4呈正方形、長方形或圓形，隔墻3采用耐火材料砌筑而成。

包含1環(huán)以上(喊1環(huán))的噴口6，每環(huán)的數(shù)量是3個以上(含3個)，噴口(6)中心線與混氣室7徑向中心線的夾角為-45°～+45°。

混合氣入口1與外部燃燒器連接。本發(fā)明對外部燃燒器沒有嚴(yán)格的限制，可以是預(yù)混型燃燒器，也可以是長焰擴(kuò)散型燃燒器，這是由于空氣和煤氣的混合氣體以偏心的方式進(jìn)入燃燒室2，在燃燒室2內(nèi)部形成旋流流動，這種燃燒方式為煤氣提供了足夠的停留時間，可確保煤氣燃燒完全。空氣和煤氣從混合氣入口1進(jìn)入燃燒室2，在燃燒室2內(nèi)部發(fā)生旋流流動，邊旋流向前邊混合、燃燒。旋流流動一方面延長了煤氣在燃燒室內(nèi)部的停留時間，另一方面加強(qiáng)了空氣與煤氣的混合，使燃燒更加完全，此外，這種旋流燃燒方式有利于燃燒室2內(nèi)部保持高溫狀態(tài)，防止低溫熄火。燃燒后產(chǎn)生的高溫?zé)煔饨?jīng)隔墻3上的導(dǎo)氣孔4進(jìn)入混氣室7。隔墻3可以有效防止低溫?zé)煔饣亓鳎３秩紵?內(nèi)部的高溫狀態(tài)。隔墻3上的導(dǎo)氣孔4可以將高溫?zé)煔庥行懈睿岳谂c低溫?zé)煔饣旌稀５蜏責(zé)煔鈴牡蜏責(zé)煔馊肟?進(jìn)入低溫?zé)煔猸h(huán)道5，經(jīng)噴口6進(jìn)入混氣室7。在混氣室7內(nèi)，從導(dǎo)氣孔4噴出的高溫?zé)煔馀c從噴口6噴出的低溫?zé)煔饣ハ嗲懈睢⒔徊妗⒒旌希玫綔囟取⒊煞志鶟M足要求的中溫?zé)煔猓M(jìn)入后續(xù)的管道與設(shè)備。

綜上所述，本燃燒混氣爐的優(yōu)點在于：

1)巧妙設(shè)計空氣和煤氣的進(jìn)入方式，在燃燒室內(nèi)部創(chuàng)造出旋流流場，延長氣體停留時間，確保煤氣燃燒完全的同時，提高燃燒室內(nèi)部的溫度，防止熄火，提高安全穩(wěn)定性；

2)取消煤氣伴燒槍，簡化設(shè)備，節(jié)約能源；

3)利用隔墻，對燃燒室有效保溫，進(jìn)一步提高安全穩(wěn)定性；

4)通過對高溫?zé)煔饬骱偷蜏責(zé)煔饬饔行懈睿苟弑M快充分混合，減小設(shè)備尺寸；

5)燃料采用低熱值煤氣即可，對燃燒器適應(yīng)性強(qiáng)。

附圖說明