[發明專利]一種空煤氣強旋預混蓄熱體可控燃燒的緊湊式熱風爐

在審

• 申請號: 202211253463.X
• 申請日: 2022-10-13
• 公開（公告）號: CN115449577A
• 公開（公告）日: 2022-12-09
• 發明（設計）人: 陳維漢;陳云鶴;張佳鵬;楊昊哲
• 申請（專利權）人: 鄭州釜鼎熱能技術有限公司
• 主分類號: C21B9/04
• 分類號: C21B9/04;C21B9/06;C21B9/10
• 代理公司: 鄭州天陽專利事務所(普通合伙) 41113
• 代理人: 聶孟民

1.一種空煤氣強旋預混蓄熱體可控燃燒的緊湊式熱風爐，包括金屬外殼內砌筑高溫耐火材料構成的上下封閉的變直徑圓筒體和從上到下的燃燒器、燃燒室、蓄熱室、氣流調節室及爐底結構，其特征在于：燃燒器墻體（1）內空間為旋流預混室（1-1）和預混氣噴出口（1-2），燃燒器內環墻（1-10）與燃燒器墻體（1）間留有氣流預混環縫（1-3），燃燒器墻體（1）外側上設有有煤氣進口管（1-4），連通燃燒器墻體內的煤氣分配環道（1-5），并通過煤氣噴出流道（1-6）連通氣流預混環縫（1-3）；燃燒器墻體（1）外另一側上設有空氣進口管（1-7），連通燃燒器墻體內的空氣分配環道（1-8），并通過空氣噴出流道（1-9）連通氣流預混環縫（1-3）；煤氣分配環道（1-5）與空氣分配環道（1-8）均是用矩形截面的整環道先由分配環道支撐隔板（1-17）分成上下兩個流通環道，再由分配環道上分隔墻（1-18a）和分配環道下分隔墻（1-18b）分別對稱的不同方位分割成各自兩個不相同的半環道，即空氣分配環道與煤氣分配環道各有兩個，相對于空煤氣進口管是非對稱的；在燃燒器內環墻（1-10）上部有漸縮結構的預混氣噴出口（1-2），在預混氣噴出口（1-2）最小通徑的下面沿周設置燃燒穩定環槽（1-11），燃燒穩定環槽（1-11）下部為漸擴結構的燃燒氣流噴出口（1-12）；在燃燒器頂部同心設置錐筒狀的調節氣流渦旋室（1-14），并插入旋流預混室（1-1）頂端，兩個調節氣流進口管（1-13）對稱旋切布置，并連通調節氣流渦旋室（1-14）的上部，由調節氣流噴出口（1-15）與下方的旋流預混室（1-1）連通，在調節氣流渦旋室（1-14）頂部中心設置垂直連通的冷卻氣流進口管（1-16）；燃燒器墻體（1）由固定在熱風爐外殼上的燃燒器墻體承托圈（1-19）承托；燃燒室墻體（2）的內部空間為燃燒室（2-1），下部有在蓄熱室內環墻延伸上來的燃燒室環墻（2-2），與燃燒室墻體（2）之間構成燃燒室氣流分配環道（2-4），在燃燒室環墻（2-2）上端設置周向均布的多個燃燒室環道支撐塊（2-3），熱風出口管（2-5）設置在燃燒室墻體（2）的下部，并連通燃燒室氣流分配環道（2-4），燃燒室墻體（2）是由固定在熱風爐外殼上的燃燒室墻體承托圈（2-6）承托，燃燒室（2-1）內有蓄熱室內延伸上來的蓄熱室高溫格子磚（3-1）；燃燒室墻體下部的蓄熱室墻體（3）內依次從下向上放置有蓄熱室低溫格子磚（3-3）、蓄熱室中溫格子磚（3-2）以及向上延伸的蓄熱室高溫格子磚（3-1），蓄熱室墻體（3）由其下的冷風室墻體（4）承托；在冷風室墻體（4）內與熱風爐爐底（5）間設置有置于熱風爐爐底（5）上的冷風室環墻（4-1），冷風室環墻內為冷風室（4-8），并與冷風室墻體（4）之間構成氣流調節環道（4-2），冷風室環墻（4-1）下部設置多排多個周向均布的水平氣流分配通道（4-3），用以連通冷風室（4-8）與氣流調節環道（4-2），在冷風室（4-8）內從下到上先砌筑每層陶瓷網格爐箅子（4-4），再在爐箅子上放置冷風室氣流調節格子磚（4-7）；冷風室墻體（4）上沿周向對稱或單邊設置煙氣出口管（4-5）和冷風進口管（4-6），用以連通氣流調節環道（4-2）。

2.根據權利要求1所述的空煤氣強旋預混蓄熱體可控燃燒的緊湊式熱風爐，其特征在于，所述的金屬外殼內砌筑高溫耐火材料是由內層重質耐火材料，其外為輕質耐火材料，在其外為兼具調節性能與保溫性能的陶瓷纖維氈層構成，其內噴涂厚度為50mm-100mm的耐火噴層，以提高剛度，內層的重質耐火材料采用高抗熱震性、高荷重軟化溫度、以及低變形率的耐火材料制作，以維持高溫與大溫度變化下的熱風爐燃燒器墻體（1）與燃燒室墻體（2）結構的穩定性。

3.根據權利要求1所述的空煤氣強旋預混蓄熱體可控燃燒的緊湊式熱風爐，其特征在于，所述的煤氣噴出流道（1-6）和空氣噴出流道（1-9）均為多個均布的單向水平傾斜的氣流通道，是由一個個噴嘴葉片均勻分割而成，其進口端垂直于煤氣分配環道（1-5）和空氣分配環道（1-8）的內墻壁，出口端傾斜于氣流預混環縫（1-3）外墻壁；在燃燒器軸向方向上煤氣噴出流道（1-6）和空氣噴出流道（1-9）分多層布置；燃燒室氣流預混環縫（1-3）為上部開口的狹窄縫隙結構，經連通周向均勻布置而垂直方向分層布置的煤氣噴出流道（1-6）和空氣噴出流道（1-9），以使空煤氣流以高旋流速在其中實現充分且均勻的預混合，形成強旋流上噴的預混氣流，之后在燃燒器拱頂折返產生旋流強化。