一种燃烧低热值煤气获得高风温的高效烟气炉装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术一种燃烧低热值煤气获得高风温的高效烟气炉装置，具体包括：燃烧器、燃烧室和混合室；所述燃烧器为栅格式，由下部燃烧器支柱和上部多层炉箅子结构组成；所述燃烧器设有高炉煤气入口和助燃空气入口,两者对向设冲布置；所述燃烧器内设有交错布置的空气通道和煤气通道；所述燃烧器通过燃烧器支柱支撑在烟气炉底座上；混合室为设有低温废气入口的双层套筒结构，低温废气入口前置设置在双层套筒结构的外层上，内、外层之间形成环形通道，内层上设有若干呈不同角度设置的圆柱形喷孔，内层围成主烟道。本实用新型专利技术能将燃烧低热值煤气后获得的烟气与低温废气进行混合后得到高温风，本装置结构简单、燃烧效率高、蓄热能力强、完全稳定。

【技术实现步骤摘要】
一种燃烧低热值煤气获得高风温的高效烟气炉装置
本技术涉及一种冶金企业焦化，烧结，炼铁等烟气余热回收技术，属于节能
，尤其涉及一种燃烧低热值煤气获得高风温的高效烟气炉装置。
技术介绍
余热回收技术是指对各种工业领域生产过程中各种用能设备及产品排放或者携带出有回收价值的热能加以回收，合理的填补工业生产过程消耗的能源，通常将中高温烟气用余热回收设备产生蒸汽以发电，低温烟气用于干燥其他物料或者用于预热其他介质。例如烧结余热发电技术，热风炉空气煤气双预热技术，热风炉烟气用于喷煤干燥技术。但是在实际的生产过程中，由于现场工况复杂，工艺设备运行不稳定，进入余热回收设备的余热热源出现温度不稳定的情况，从而导致余热回收设备不能在额定负荷下运行，不能满足下级用户的使用要求，甚至安全运行无法得到保障，降低设备使用寿命。因此，为了保证余热热源稳定，很有必要在现有技术的基础上，设置一种补燃装置，需要兑入高温烟气而形成混合烟气。提供稳定的高温烟气，将有利于提高热回收效率及整体换热器装置利用率。高炉煤气是钢铁企业的副产品，由于其煤气热值低，或多或少存在放散，随着近年钢铁企业煤气资源的有效利用和降生产成本需要，高热值煤气(特别是焦炉煤气)资源变得紧缺，低热值煤气高效利用就是利用廉价放散的单一高炉煤气燃烧实现高风温。目前的烟气炉普遍存在如下不足：①烟气炉燃烧器热效率不高.煤气燃烧不完全.主要表现在出口烟气中CO含量偏高.对后续系统的生产造成安全隐患；②炉膛蓄热能力弱，燃料系统波动时容易造成炉膛内火焰熄灭，进而影响后续系统连续生产；③高温烟气与低温废气混合不均匀.容易造成烟气出口管道发红、变形甚至坍塌等生产事故。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是提供一种燃烧低热值煤气获得高温风的烟气炉装置，具体是将燃烧低热值煤气后获得的烟气与低温废气进行混合后得到高温风的烟气炉装置，该烟气炉装置结构简单、燃烧效率高、蓄热能力强、完全稳定；从烟气炉装置出来的合格高温烟气可以适用于需要高温烟气的喷煤工艺、热风炉空煤气双预热系统、焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化系统或烧结环冷机补热发电系统等。为了解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案：提供一种燃烧低热值煤气获得高风温的高效烟气炉装置，具体包括：由下往上依次设置的燃烧器、燃烧室和混合室；燃烧器、燃烧室和混合室之间相互连通；所述燃烧器为栅格式，由下部燃烧器支柱和上部多层炉箅子结构组成，燃烧器通过燃烧器支柱支撑在烟气炉底座上；燃烧器支柱用于支撑多层炉箅子结构及导流空、煤气；所述燃烧器设有高炉煤气入口和助燃空气入口,高炉煤气入口与助燃空气入口对冲布置(必要时可设置有用焦炉煤气入口)；所述燃烧器支柱内设有被若干道耐热球墨铸铁件(也可采用其他耐热金属件替代)分隔成的若干个狭长的长方形助燃空气通道和高炉煤气通道，助燃空气通道与高炉煤气通道交错布置，高炉煤气与助燃空气分别从高炉燃气通道和助燃空气通道中喷出；优选地，上部多层炉箅子结构可采用耐火材料砌体；燃烧室位于烟气炉的中部，燃烧室用于组织高炉煤气和助燃空气在燃烧室内燃烧生成高温烟气；所述混合室为大空腔双层套筒结构，混合室设有低温废气入口，所述低温废气入口前置设于双层套筒结构的外层上，外层与内层之间形成环形通道，内层上设有若干呈不同角度设置的圆柱形喷孔，内层围成主烟道。混合室的大空腔双层套筒结构，一方面能使得进入烟气炉的低温废气在混合前沿套筒圆周方向均布，进而均匀通过内层圆柱形喷孔与燃烧器燃烧后的高温烟气混合，促进均匀效率，另一方面，双层套筒结构也能有效地减少热量散失，提高炉子热效率；混合室的环形通道与圆柱形喷孔的结构设计，可以保证低温废气与烟气的混合均匀。进一步地，所述多层炉箅子结构包括由下往上依次设置的炉箅子一和炉箅子二，炉箅子一和炉箅子二均采用栅格式结构；所述炉箅子一可以是带多个上下交错旋转设置的长条形格孔的整体结构，也可以是由多个设有长方形格孔的炉箅子上下交错旋转相叠使相邻层的炉箅子的格孔部分旋转错开而成；所述炉箅子二可以是带多个上下交错旋转设置的正方形格孔的整体结构，也可以是由多个设有正长方形格孔的炉箅子上下交错旋转相叠使相邻层的炉箅子的格孔部分旋转错开而成。优选地，每种格孔均采用耐火材料浇筑成型。在助燃空气与高炉煤气多通道交错布置的基础上，通过多层炉箅子结构的设计配合，通过多层炉箅子结构中的炉箅子一和炉箅子二的上下交错旋转设置的格孔，使得高炉煤气、助燃空气形成螺旋式气流，相当于在各助燃空气、高炉煤气出口端增加一段旋转喷头，且空气、煤气的旋向相反，通过空气与煤气的对流，达到煤气与空气的充分混合。高炉煤气与助燃空气经射流混合，混合后进入多层炉箅子结构(多层多孔组合砌体)中完成混合气体的高温预热与集中，且快速稳定的高强度燃烧，从而能有效解决低热值煤气燃烧不稳定，燃烧强度弱，燃烧温度低等关键问题。将传统的高炉煤气与助燃空气间的边混合边燃烧的占用燃烧空间的长焰燃烧方式改变为预混气流，借助于多层炉箅子结构(多层多孔组合砌体)组成的大接触表面预热式混合气的无焰燃烧方式，有效的降低现有立式燃烧炉整体高度，使工艺布置更灵活。进一步地，所述燃烧器支柱内近烟气炉底座面上与助燃空气进口、高炉煤气进口的迎风面分别设有25-45°的倾斜面。优选地，所述倾斜面由捣打料捣打成，利于组织气流，增强传热。进一步地，所述燃烧室的炉膛内设有热电偶及压力传感器，对炉膛温度、压力进行在线实时监测；燃烧室的外壁靠近多层炉箅子结构的上方设有火焰观察孔及检修人孔，火焰观察孔处设置点火系统并配备高温摄像设备。点火系统必要时可采用焦炉煤气长明点火系统。高温摄像设备，可对炉膛内部的燃烧情况进行观测，确保火焰沿着燃烧炉内壁在圆周方向上均匀分布，火焰长度较短，燃烧稳定。进一步地，所述燃烧室炉膛内设有蓄热层，增大蓄热面积；同时在燃烧室末端设置挡火墙，在保证气流通过面积的基础上，适当增大炉膛阻滞力，阻止燃烧火焰蔓延到混合段，提高炉膛温度。优选地，所述蓄热层采用蓄热格子砖。优选地，所述挡火墙采用格子砖砌筑。进一步地，所述混合室双层套筒结构内层上的圆柱形喷孔与水平方向的角度为30-60°。进一步地，所述混合室还设有混合烟气出口，所述混合烟气出口通过出口管道连接后续需要热烟气的系统，所述需要热烟气的系统可以为喷煤系统、热风炉空煤气双预热系统、焦炉烟气脱硫脱硝余热回收一体化系统或烧结环冷机补热发电系统等。进一步地，从外部热风炉烟道出来的低温废气可通过高温引风机从低温废气入口引入混合室的环形通道。本技术在工作时，低热值煤气、助燃空气分别从煤气入口、空气入口通过燃烧器支柱导流进入燃烧器内的煤气通道、空气通道；由于煤气通道、助燃空气通道对向交错布置，煤气、空气气流对向呈多股进入燃烧器内；从燃烧器的出口端设置的多层炉箅子结构出来进行充分混合(多层炉箅子结构相当于在燃烧器的出口段形成多段旋转功能的栅格隔墙和螺旋式三环烧嘴)，在炉箅子二的上方经过点火系统着火燃烧，形成几十个甚至上百个小的燃烧器。本技术烟气炉混合室的低温废气入口前置，增大混风腔.形成双层套筒结构，一方面使得进入烟气炉的热风废气在混合前沿套筒圆周方向均布，进而均匀地通过呈不同角度的喷孔与高温烟气混合，促进均匀效率；另一方面双层套筒结构可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃烧低热值煤气获得高风温的高效烟气炉装置，其特征在于，具体包括：由下往上依次设置的燃烧器、燃烧室和混合室；燃烧器、燃烧室和混合室之间相互连通；所述燃烧器为栅格式，由下部燃烧器支柱和上部多层炉箅子结构组成，燃烧器通过燃烧器支柱支撑在烟气炉底座上；燃烧器支柱还用于支撑多层炉箅子结构及导流空、煤气；所述燃烧器设有高炉煤气入口和助燃空气入口,高炉煤气入口与助燃空气入口对冲布置；所述燃烧器支柱内设有被若干道耐热球墨铸铁件分隔成的若干个狭长的长方形助燃空气通道和高炉煤气通道，助燃空气通道与高炉煤气通道交错布置；所述混合室为大空腔双层套筒结构，混合室设有低温废气入口，所述低温废气入口前置设于双层套筒结构的外层上，外层与内层之间形成环形通道，内层上设有若干呈不同角度设置的圆柱形喷孔，内层围成主烟道。

【技术特征摘要】
1.一种燃烧低热值煤气获得高风温的高效烟气炉装置，其特征在于，具体包括：由下往上依次设置的燃烧器、燃烧室和混合室；燃烧器、燃烧室和混合室之间相互连通；所述燃烧器为栅格式，由下部燃烧器支柱和上部多层炉箅子结构组成，燃烧器通过燃烧器支柱支撑在烟气炉底座上；燃烧器支柱还用于支撑多层炉箅子结构及导流空、煤气；所述燃烧器设有高炉煤气入口和助燃空气入口,高炉煤气入口与助燃空气入口对冲布置；所述燃烧器支柱内设有被若干道耐热球墨铸铁件分隔成的若干个狭长的长方形助燃空气通道和高炉煤气通道，助燃空气通道与高炉煤气通道交错布置；所述混合室为大空腔双层套筒结构，混合室设有低温废气入口，所述低温废气入口前置设于双层套筒结构的外层上，外层与内层之间形成环形通道，内层上设有若干呈不同角度设置的圆柱形喷孔，内层围成主烟道。2.根据权利要求1所述的一种燃烧低热值煤气获得高风温的高效烟气炉装置，其特征在于，所述多层炉箅子结构包括由下往上依次设置的炉箅子一和炉箅子二，炉箅子一和炉箅子二均采用栅格式结构；所述炉箅子一是带多个上下交错旋转设置的长条形格孔的整体结构，或者是由多个设有长方形格孔的炉箅子上下交错旋转相叠使相邻层的炉箅子的格孔部分旋转错开而成；所述炉箅子二是带多个上下交错旋转设置的正方形格孔的整体结构，或者是由多个设有...

【专利技术属性】
技术研发人员：李兹焕，
申请(专利权)人：湖南华菱节能环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南,43