[發明專利]一種超低氮氧化物排放的高風溫熱風爐

在審

• 申請號: 202010711031.3
• 申請日: 2020-07-22
• 公開（公告）號: CN111876544A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 馬茜;武會卿;呂艷玲;劉力銘;王季;崔怡;趙祎;趙曉璐
• 申請（專利權）人: 鄭州豫興熱風爐科技有限公司
• 主分類號: C21B9/04
• 分類號: C21B9/04;C21B9/06
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 蔡文雅

本發明涉及超低氮氧化物排放的高風溫熱風爐，可有效解決現有燃燒裝置結構復雜、燃燒氣體分配不均、燃燒氣流可控性差、排放氮氧化合物高的問題，其解決的技術方案是，包括拱頂、燃燒室、爐體和燃燒器，爐體頂部設置有拱頂，爐體上部設置有燃燒器，爐體下部設有爐篦，爐篦下部設有冷風室，燃燒器由外墻和內墻組成，下部設有蓄熱室，蓄熱室的上部同軸插入燃燒器內，與燃燒器內墻對接，燃燒器外墻置于爐體上部外支撐板上，本發明將熱風爐拱頂溫度與鼓風溫度之間的差值縮小到50℃左右，達到盡可能低的拱頂溫度以及高風溫的要求，實現了熱風爐高風溫和低氮排放的雙重目標，是熱風爐上的創新。

技術領域

本發明涉及熱能工程領域，特別是一種超低氮氧化物排放的高風溫熱風爐。

背景技術

熱風爐是高爐煉鐵中不可缺少的重要附屬設備，是燃燒裝置（由燃燒器和燃燒室構成）與傳熱-蓄熱裝置（由蓄熱室及其內的格子磚構成）的組合；目前國家對環保政策的日益趨緊，對熱風爐的排放要求也越來越嚴格，對于以高爐煤氣為燃料的熱風爐而言，高爐煤氣在燃燒時會生成氮氧化物，其中NO約占燃燒時生成氮氧化合物總數的95%，NO₂約占5%，溫度升高化學反應速度通常是成倍增加，熱風爐的拱頂溫度是平衡提高熱風爐送風溫度與降低氮氧化合物排放的關鍵因素；并且兩者之間呈現出了一定的負相關關系，即提高熱風爐拱頂溫度則會提高熱風爐送風溫度同時也會增加廢氣中氮氧化合物排放量，怎樣以盡可能低的拱頂溫度達到對熱風爐高風溫的要求成了解決這對矛盾體的關鍵，如何設計熱風爐結構，從而更好的改善熱風爐內部煙氣流場和冷風流場分布狀態，成了解決這個問題的關鍵。因此，改進燃燒裝置結構，使其與爐膛空間形成合理可控的流場結構，實現高強度燃燒與均勻高效傳熱的完美結合，是燃燒器發展的方向。

發明內容

針對上述情況，為解決現有技術之缺陷，本發明之目的就是提供一種超低氮氧化物排放的高風溫熱風爐，可有效解決現有燃燒裝置結構復雜、燃燒氣體分配不均、燃燒氣流可控性差、排放氮氧化合物高的問題。

本發明解決的技術方案是，包括拱頂、燃燒室、爐體和燃燒器，爐體頂部設置有拱頂，爐體上部設置有燃燒器，爐體下部設有爐篦，爐篦下部設有冷風室，燃燒器由外墻和內墻組成，下部設有蓄熱室，蓄熱室的上部同軸插入燃燒器內，與燃燒器內墻對接，燃燒器外墻置于爐體上部外支撐板上，蓄熱室與燃燒器之間由迷宮式密封連接構成穩定的組合體，燃燒器由墻體、煤氣通道和空氣通道構成，煤氣通道和空氣通道呈上下相互對應狀態置于燃燒器墻體內，燃燒器墻體的頂部設置有直段墻體，直段墻體上設有熱風出口管，直段墻體上連接有拱頂，直段墻體與拱頂之間的空間構成燃燒室，煤氣通道的外側壁上連通有伸出燃燒器墻體外的煤氣入口，煤氣通道的上部內側壁上均布有煤氣聯絡管，煤氣聯絡管的頂部設有傾斜的煤氣出口管，空氣通道的外側壁上連通有伸出燃燒器墻體外的空氣入口，空氣通道的上部內側壁下部均布有空氣聯絡管，煤氣聯絡管和空氣聯絡管沿燃燒器墻體的周向相互交替均布在燃燒器墻體內。

本發明通過合理的熱風爐爐頂結構、優化配置燃燒器、提高格子磚熱交換效率等途徑大幅優化了熱風爐內部煙氣流場和冷風流場分布狀態，將熱風爐拱頂溫度與鼓風溫度之間的差值縮小到50℃左右，達到盡可能低的拱頂溫度以及高風溫的要求，實現了熱風爐高風溫和低氮排放的雙重目標，是熱風爐上的創新。

附圖說明

圖1為本發明的結構主視剖面圖。

圖2為本發明圖1的1-1向截面圖。

圖3為本發明圖1的2-2向截面圖。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明的具體實施方式作進一步詳細說明。