燃气稳定喷射卷吸烟气与空气的蓄热式分级燃烧装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及燃气稳定喷射卷吸烟气与空气的蓄热式分级燃烧装置,有效解决现有蓄热式燃烧结构燃烧不稳定，氮氧化物的生成难以控制，烟气排放达不到环保标准，污染环境的问题，燃气喷嘴两侧的烟气或空气喷出通道的进出口缩放通道经连通管和燃气喷嘴的喷嘴气流环道连通，燃气喷嘴的气流喷嘴管和燃烧室连通，烟气或空气喷出通道的进出口连接段经上进出口连结管和蓄热式换热器连通，两个蓄热式换热器下部的下进出口连结管与四通换向阀两个连接口连通，四通换向阀另两个连接口与烟气引出管、空气进入管连通，本发明专利技术实现了稳定的高温低氧的半预混分级燃烧，在不控制燃烧温度的同时有效降低燃烧产物氮氧化物含量与节省煤气耗量，节能环保兼备。

Heat accumulation type staged combustion device for gas stable injection and entrainment smoke and air

The present invention relates to stable gas jet entrainment of regenerative flue gas and the air staged combustion device, effectively solves the problems of regenerative combustion combustion instability, it is difficult to control the formation of nitrogen oxides, flue gas emissions to meet environmental protection standards, the problem of environmental pollution, the two side gas nozzle of the flue gas or air exhaust channel import and export channel zoom connected through the nozzle connecting pipe and a gas nozzle flow loop, air nozzle of gas nozzle pipe and a combustion chamber, the flue gas or air exhaust channel of import and export by import and export on the connecting section connecting pipe and the regenerative heat exchanger is connected, the two heat exchanger under the lower part of the connecting pipe and the four import and export the two connecting valve outlet, four valve on the other two ports with the flue gas outlet pipe, air into the pipe, the invention realizes the semi - high temperature and low oxygen stable mixing When the combustion temperature is not controlled, the combustion can effectively reduce the NOx content of the combustion products and save the gas consumption, and has the advantages of energy saving and environmental protection.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及工业炉窑中熔炼炉类的热利用设备的燃烧装置，是特别适合于燃烧高热值气体燃料的一种燃气稳定喷射卷吸烟气与空气的蓄热式分级燃烧装置。
技术介绍
当前，工业炉窑为满足节能与环保要求，在热利用设备的燃烧装置燃烧不同燃气的条件下如何做到获得高效可控的完全燃烧，并有效降低燃烧过程中的氮氧化物（NOX）和硫化物（SOX）的生成量，如何最终达到高效、节能、环保与安全使用目标，是当前迫切要解决技术难题。为此，在工业炉窑及其燃烧装置的结构设计上，除了必须实现快速均匀混合与稳定燃烧外，还应能适应不同的燃气品种使其具有燃烧过程的调节可控的特征，以及较好的节能环保效果。为此蓄热式燃烧结构得到了广泛地应用，但目前蓄热式燃烧结构断续式的燃烧方式会影响燃烧的稳定性，以及高温助燃空气容易形成高燃烧温度而不易控制氮氧化物的生成，虽然可以做到高效节能，但不易做到清洁环保的烟气排放，污染环境。
技术实现思路
要实现熔炼炉在熔炼过程中节能与环保的技术要求，有针对性地提出一种燃气稳定喷射卷吸烟气与空气的蓄热式分级燃烧装置，可有效解决现有蓄热式燃烧结构燃烧不稳定，氮氧化物的生成难以控制，烟气排放达不到环保标准，污染环境的问题。本专利技术解决的技术方案是，燃气喷嘴两侧对称装有烟气或空气喷出通道，燃气喷嘴是燃气高速喷管、气流喷嘴管和喷嘴气流环道构成，燃气高速喷管和气流喷嘴管同心套接，燃气高速喷管和气流喷嘴管套接处的环形空间为喷嘴气流环道，烟气或空气喷出通道由进出口连接段、进出口缩放通道和连通管构成，进出口连接段和进出口缩放通道同心对接在一起，进出口缩放通道内侧装有连通管，进出口缩放通道经连通管和喷嘴气流环道连通，燃气喷嘴中除燃气高速喷管的左端外其余部分置于熔炼炉的炉墙内，气流喷嘴管的右端和熔炼炉的炉墙内的燃烧室连通，进出口连接段经上进出口连结管和蓄热式换热器连通，蓄热式换热器为圆形或方形的上部和下部均有开口的空腔体，蓄热式换热器内填充有蓄热耐火球（或称蓄热球，或称耐火球，以下同），蓄热式换热器的外墙上部开口处连通有上进出口连结管，蓄热式换热器的外墙下部开口处连通有下进出口连结管，以实现空腔体与外界的连通，由于烟气或空气喷出通道是对称装在燃气喷嘴两侧，和烟气或空气喷出通道相连通的上进出口连结管、蓄热式换热器、下进出口连结管均为对称的两个，两对称的下进出口连结管分别与四通换向阀的其中两个相对应的连接口连通，四通换向阀的另两个相对应的连接口分别与烟气引出管、空气进入管连通。本专利技术借助两个蓄热式换热器的吸热与放热过程的互换，将高温排烟的热量传递给助燃空气，而燃气以稳定高速喷射方式同时卷吸部分高温烟气和预热后的助燃空气，从而实现稳定的高温低氧的半预混分级燃烧，本专利技术是一种在不控制燃烧温度的同时有效降低燃烧产物氮氧化物含量与节省煤气耗量的节能与环保兼备的燃烧装置或系统。附图说明图1为本专利技术的剖面主视图。图2为本专利技术图1的A-A向剖视图。图3为本专利技术图1的B-B向剖视图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施作进一步详细说明。如图1-图3所示，本专利技术的结构是，燃气喷嘴1两侧对称装有烟气或空气喷出通道2，燃气喷嘴1是燃气高速喷管1a、气流喷嘴管1b和喷嘴气流环道1c构成，燃气高速喷管1a和气流喷嘴管1b同心套接，燃气高速喷管和气流喷嘴管套接处的环形空间为喷嘴气流环道1c，烟气或空气喷出通道2由进出口连接段2a、进出口缩放通道2b和连通管2c构成，进出口连接段2a和进出口缩放通道2b同心对接在一起，进出口缩放通道内侧装有连通管2c，进出口缩放通道经连通管和喷嘴气流环道1c连通，燃气喷嘴中除燃气高速喷管1a的左端外其余部分置于熔炼炉的炉墙7b内，气流喷嘴管1b的右端和熔炼炉的炉墙内的燃烧室6连通，进出口连接段2a经上进出口连结管4b和蓄热式换热器4连通，蓄热式换热器为圆形或方形的上部和下部均有开口的空腔体，蓄热式换热器内填充有蓄热耐火球4a（或称蓄热球，或称耐火球，以下同），蓄热式换热器的外墙上部开口处连通有上进出口连结管4b，蓄热式换热器的外墙下部开口处连通有下进出口连结管4c，以实现空腔体与外界的连通，由于烟气或空气喷出通道2是对称装在燃气喷嘴1两侧，和烟气或空气喷出通道相连通的上进出口连结管4b、蓄热式换热器4、下进出口连结管4c均为对称的两个，两对称的下进出口连结管4c分别与四通换向阀9的其中两个相对应的连接口连通，四通换向阀9的另两个相对应的连接口分别与烟气引出管10、空气进入管11连通。所述的熔炼炉的炉墙7b为环形墙体，熔炼炉的炉墙顶部覆盖有炉顶7a、底部封装有炉底7c，熔炼炉的炉墙圈围的空间为燃烧室6，熔炼炉的炉墙、炉顶、炉底和燃烧室组合在一起构成熔炼炉。所述的熔炼炉为金属壳体内砌筑或浇注耐火材料构成的封闭筒体。所述的四通换向阀9为现有技术，如上海开维喜Q346F四通四密封球阀。所述的进出口连接段2a为左端开口大、右端开口小的渐扩形结构，进出口缩放通道2b为左端开口小、右端开口大的渐缩形结构，进出口连接段2a的右端开口和进出口缩放通道2b为左端开口直径相同。所述的进出口缩放通道2b和连通管2c置于熔炼炉的炉墙7b内。所述的燃气高速喷管1a的左端伸出熔炼炉的炉墙7b，燃气高速喷管1a的右端穿过熔炼炉的炉墙伸进气流喷嘴管1b的左端和气流喷嘴管同心套接。所述的气流喷嘴管1b的左端横截面大于气流喷嘴管的中部横截面，气流喷嘴管的右端横截面大于气流喷嘴管1b的左端横截面。所述的气流喷嘴管1b右端向下呈倾斜状。所述的燃气喷嘴1置于烟气或空气喷出通道2的下方，连通管2c顺倾斜状分别连通喷嘴气流环道和进出口缩放通道2b。由上述可知，本专利技术包括一个燃气喷嘴1、两个烟气或空气喷出通道2、两个蓄热式换热器4、一个四通换向阀9、一个烟气引出管10、一个空气进入管11、放置燃气喷嘴1和两个烟气或空气喷出通道的熔炼炉的炉墙7b，以及完成喷射燃烧过程的燃烧室6；构成了一个可以通过燃气稳定喷射与通过蓄热式换热器实现烟气与空气之间的热交换的，高温烟气与高温空气部分被燃气喷射所卷吸高温低氧喷射燃烧，以及喷射进入燃烧室后的与高温空气之间的分级燃烧（继续的扩散混合燃烧）的燃烧装置或燃烧系统。具体实施时，当四通换向阀9是处在使空气进入管11连通后侧的下进出口连结管时，同时，烟气引出管10连通前侧的下进出口连结管的状态时，助燃空气通过空气进入管11，再进入后侧的下进出口连结管后进入后侧的蓄热式换热器中的蓄热耐火球中，经蓄热耐火球预热后通过后侧的上进出口连结管连通后侧的进出口连接段而进入后侧的烟气或空气喷出通道，再经后侧的进出口缩放通道进入燃烧室6中；同时，高温烟气通过前侧的烟气或空气喷出通道进入前侧的进出口缩放通道2b，再经过前侧的进出口连接段2a与前侧的上进出口连结管4b连通而进入前侧的蓄热式换热器4内的蓄热耐火球中，烟气流在加热了蓄热耐火球之后经过前侧的下进出口连结管4c，再通过四通换向阀9而与烟气引出管10连通，经引风机作用而排入大气环境或进入烟气处理装置；此时，燃气也进入设置在两个烟气或空气喷出通道2之间的燃气喷嘴1，经由燃气高速喷管1a和气流喷嘴管1b而进入燃烧室6，由于在喷嘴气流环道1c上设置有分别连通两个烟气或空气喷出通道2的连通管2c，借此将预热后的高温助燃空气的一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃气稳定喷射卷吸烟气与空气的蓄热式分级燃烧装置，其特征在于，燃气喷嘴（1）两侧对称装有烟气或空气喷出通道（2），燃气喷嘴（1）是燃气高速喷管（1a）、气流喷嘴管（1b）和喷嘴气流环道（1c）构成，燃气高速喷管（1a）和气流喷嘴管（1b）同心套接，燃气高速喷管和气流喷嘴管套接处的环形空间为喷嘴气流环道（1c），烟气或空气喷出通道（2）由进出口连接段（2a）、进出口缩放通道（2b）和连通管（2c）构成，进出口连接段（2a）和进出口缩放通道（2b）同心对接在一起，进出口缩放通道内侧装有连通管（2c），进出口缩放通道经连通管和喷嘴气流环道（1c）连通，燃气喷嘴中除燃气高速喷管（1a）的左端外其余部分置于熔炼炉的炉墙（7b）内，气流喷嘴管（1b）的右端和熔炼炉的炉墙内的燃烧室（6）连通，进出口连接段（2a）经上进出口连结管（4b）和蓄热式换热器（4）连通，蓄热式换热器为圆形或方形的上部和下部均有开口的空腔体，蓄热式换热器内填充有蓄热耐火球（4a），蓄热式换热器的外墙上部开口处连通有上进出口连结管（4b），蓄热式换热器的外墙下部开口处连通有下进出口连结管（4c），以实现空腔体与外界的连通，由于烟气或空气喷出通道（2）是对称装在燃气喷嘴（1）两侧，和烟气或空气喷出通道相连通的上进出口连结管（4b）、蓄热式换热器（4）、下进出口连结管（4c）均为对称的两个，两对称的下进出口连结管（4c）分别与四通换向阀（9）的其中两个相对应的连接口连通，四通换向阀(9)的另两个相对应的连接口分别与烟气引出管（10）、空气进入管（11）连通。...

【技术特征摘要】
1.一种燃气稳定喷射卷吸烟气与空气的蓄热式分级燃烧装置，其特征在于，燃气喷嘴（1）两侧对称装有烟气或空气喷出通道（2），燃气喷嘴（1）是燃气高速喷管（1a）、气流喷嘴管（1b）和喷嘴气流环道（1c）构成，燃气高速喷管（1a）和气流喷嘴管（1b）同心套接，燃气高速喷管和气流喷嘴管套接处的环形空间为喷嘴气流环道（1c），烟气或空气喷出通道（2）由进出口连接段（2a）、进出口缩放通道（2b）和连通管（2c）构成，进出口连接段（2a）和进出口缩放通道（2b）同心对接在一起，进出口缩放通道内侧装有连通管（2c），进出口缩放通道经连通管和喷嘴气流环道（1c）连通，燃气喷嘴中除燃气高速喷管（1a）的左端外其余部分置于熔炼炉的炉墙（7b）内，气流喷嘴管（1b）的右端和熔炼炉的炉墙内的燃烧室（6）连通，进出口连接段（2a）经上进出口连结管（4b）和蓄热式换热器（4）连通，蓄热式换热器为圆形或方形的上部和下部均有开口的空腔体，蓄热式换热器内填充有蓄热耐火球（4a），蓄热式换热器的外墙上部开口处连通有上进出口连结管（4b），蓄热式换热器的外墙下部开口处连通有下进出口连结管（4c），以实现空腔体与外界的连通，由于烟气或空气喷出通道（2）是对称装在燃气喷嘴（1）两侧，和烟气或空气喷出通道相连通的上进出口连结管（4b）、蓄热式换热器（4）、下进出口连结管（4c）均为对称的两个，两对称的下进出口连结管（4c）分别与四通换向阀（9）的其中两个相对应的连接口连通，四通换向阀(9)的另两个相对应的连接口分别与烟气引出管（10）、空气进入管（11）连通。2.根据权利要求1所述的燃气稳定喷射卷吸烟气与空气的蓄热式分级燃烧装置，其特征在于，所述的熔炼炉的炉墙（7b）为环形墙体，熔炼炉的炉墙顶部覆盖有...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维汉，陈云鹤，杨海涛，张佳鹏，
申请(专利权)人：郑州釜鼎热能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：河南;41