一种上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴制造技术

一种上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴，属于加热炉和热处理炉上的单蓄热式燃烧装置技术领域。包括多孔烧嘴砖、空气蓄热箱、蓄热体、煤气喷管；多孔烧嘴砖与炉墙同材质耐火浇注料整体浇筑成型，安装在空气蓄热箱的前端；蓄热体安装在空气蓄热箱内；煤气喷管安装在空气蓄热箱上部或下部，空气蓄热箱前端伸进炉墙150mm，与炉墙钢板连续焊接。优点在于，可以将助燃空气预热至1000℃以上，实现预热高效回收，降低燃料消耗。同时本实用新型专利技术采用贫氧燃烧机理，实现燃料在炉内“贫氧”燃烧，燃烧过程中有效抑制NOx的生成，大幅度降低污染物的排放。

An upper and lower combined low NOx air single regenerative burner

The utility model relates to an upper and lower combined low NOx air single regenerative burner, belonging to the technical field of a single regenerative combustion device on a heating furnace and a heat treatment furnace. Including porous burner brick, air regenerator, regenerator, gas nozzle; porous burner brick and furnace wall with the same material refractory castable integral casting molding, installed in the front of the air regenerator; regenerator installed in the air regenerator; gas nozzle installed in the upper or lower part of the air regenerator, air regenerator head into the furnace. Wall 150mm, continuous welding with furnace wall steel plate. The advantages are that the combustion-supporting air can be preheated to more than 1000 degrees Celsius to achieve high-efficiency preheating recovery and reduce fuel consumption. At the same time, the utility model adopts the lean oxygen combustion mechanism, realizes the fuel \lean oxygen\ combustion in the furnace, effectively inhibits the formation of NOx during the combustion process, and greatly reduces the pollutant emissions.

【技术实现步骤摘要】
一种上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴
本技术属于加热炉和热处理炉加热煤气燃烧
，特别是提供了一种上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴。
技术介绍
传统空气单蓄热式烧嘴的蓄热箱置于炉墙内，空气、烟气容易短路，造成蓄热效率低，控制紊乱。传统空气单蓄热式烧嘴的煤气管安装在烧嘴中心部位，煤气管完全置于高温环境中，工况恶劣，一般3～6个月就需要更换，影响生产，操作维护难度大、费用高。传统空气单蓄热式烧嘴的烧嘴砖采用单一的大喷口，造成空、煤气不能充分混合，空、煤气从喷口喷出过程中不能高效卷吸更多烟气进入燃烧区域稀释助燃空气，不能有效实现“贫氧”燃烧，导致火焰中心温度高，烟气中NOx含量高，环保不达标。本技术“上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴”正是在这种背景下，创新研制的一种结构新颖，燃烧过程有效抑制NOx生成。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴，解决传统空气单蓄热式烧嘴的煤气管安装在烧嘴中心部位结构上存在的缺陷。可以将助燃空气预热至1000℃以上，实现余热高效回收利用，降低燃料消耗。同时本技术采用贫氧燃烧机理，实现燃料在炉内“贫氧”燃烧，燃烧过程中有效抑制NOx的生成，大幅度降低污染物的排放。本技术安装在加热炉上加热时，煤气喷口在下，空气喷口在上；安装在加热炉下加热时，煤气喷口在上、空气喷口在下，钢坯在加热过程中，煤气流始终贴着钢坯表面，形成还原性气氛，有效防止钢坯在加热过程中“氧化”和“脱碳”，提高钢坯加热质量。本技术包括多孔烧嘴砖1、空气蓄热箱、蓄热体3、煤气喷管14；多孔烧嘴砖1与炉墙同材质耐火浇注料整体浇注成型，安装在空气蓄热箱的前端；蓄热体3安装在空气蓄热箱内；煤气喷管14安装在空气蓄热箱上部或下部；空气蓄热箱前端伸进炉墙150mm，与炉墙钢板连续焊接。多孔式烧嘴砖1安装在空气蓄热箱的前端，多孔烧嘴砖1采用与炉墙同材质AL2O3≥65％低水泥浇注料整体浇注成形。多孔烧嘴砖1四周通过锚固砖13固定在炉墙钢板上，锚固砖13和空气蓄热箱间距在100-150mm，锚固砖间距在300-500mm，多孔烧嘴砖1与烧嘴端面间填塞10～15mm纤维毯。空气蓄热箱四周整体浇注120-160mm耐高温高强浇注料，以保证多孔烧嘴砖1、空气蓄热箱、炉墙之间密封性和可靠性，防止多孔烧嘴砖1结构不稳，发生炉墙倒塌现象；同时，防止烧嘴四周漏气或吸冷风，以提高烧嘴使用寿命。空气蓄热箱的壳体由钢板制成外壳，箱体的内衬采用莫来石浇注料和纤维板复合隔热结构，有效防止箱体内热量的散失。壳体插入炉墙部分四周焊接锚固钩，锚固钩的间距为100-120mm，烧嘴四周留120-160mm的无保温层，壳体四周整体浇注120-160mm耐高温高强浇注料。烧嘴安装板17和炉墙钢板18里外四周采用连续焊接方式连接，以增强空气蓄热箱和炉墙连接处四周的密封性，防止烧嘴漏气或冒火。空气蓄热箱包括蓄热体3、挡砖2、热端空腔21、格栅板4、安装螺丝8、冷端空腔20等部分。在空气蓄热箱内放置蜂窝状的蓄热体3，蓄热体3高温端设置挡砖2，遮蔽高温炉气对蓄热体3的辐射热，提高蓄热体3的使用寿命，并通过挡砖2隔开蓄热体3与热端空腔21；蓄热体3低温端设置格栅板4，提高蓄热体3堆放稳定性，格栅板4通过安装螺栓8固定在冷端空腔20上。热端空腔21在是在浇注一体式多孔烧嘴砖1时，支模浇注成型，并热端空腔21的端面设空气喷口22。空气喷口22和煤气喷口14为上、下组合式，空气喷口22在设计上采用多流股，喷口的大小和角度通过试验或计算机数值模拟等方法进行最优化设计。空气喷口22设计多孔结构，按照成3行2列排布；煤气喷口14设置在空气蓄热箱上部或下部，成独立的喷口，煤气喷口都设置冷却风接口，保护煤气喷头。冷端空腔20包括空气入口(烟气出口)7和装卸口5。冷端空腔20端部设置装卸口5，以便在安装和平时维护中对挡砖2、蓄热体3、格栅板4进行拆卸。装卸口5通过法兰、螺栓等安装在冷端空腔20上。本技术具有下列优点：1、空气喷口采用多流股，上、下交替组合式的设计，应用“贫氧”燃烧机理，空气、煤气在喷口喷出过程中较传统单一的大圆孔喷口能够卷吸更多周围炉气，稀释燃烧区域空、煤气浓度，降低燃烧速度，拉长火焰长度，降低火焰中心区域温度，抑制燃烧过程中NOx生成条件，实现高温、贫氧、弥散燃烧，均化炉内温度场，降低坯料在炉内高温下氧化烧损和脱碳，提高钢坯加热质量的同时，大幅度降低NOx等有害气体的排放，具有显著的经济效益、社会效益和环境效益。2、空气蓄热箱和煤气喷口的设计结构解决了传统一体式烧嘴结构中煤气管走空气蓄热箱的中心，煤气管完全置于高温环境中，使用寿命短的问题；同时解决了传统空气单蓄热式烧嘴空、煤气不能充分均匀混合，炉内温度梯度大，不能满足加热工艺要求的问题。3、多孔烧嘴砖采用与炉墙浇注料同材质耐火材料整体浇注成型工艺，保证多孔烧嘴砖、空气蓄热箱、炉墙浇注料紧密连接，防止烧嘴四周漏气或吸冷风，提高烧嘴使用寿命。4、本技术安装在加热炉上加热时，煤气喷口在下，空气喷口在上；安装在加热炉下部供热时，煤气喷口在上、空气喷口在下，钢坯在加热过程中，煤气流始终贴着钢坯表面，形成还原性气氛，有效防止钢坯在加热过程中“氧化”和“脱碳”，提高钢坯加热质量。附图说明图1是上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴的主视图。其中，多孔烧嘴砖1、挡砖2、蓄热体3、格栅板4、装卸口5、煤气接口6、空气入口(烟气出口)7、安装螺栓8、锚固钩9、纤维板10、莫来石浇注料11、纤维毯12、锚固砖13、煤气喷口14、冷却风套管15、冷却风接管16、烧嘴安装板17、炉墙钢板18、空气蓄热箱壳体19、冷端空腔20、热端空腔21、空气喷口22。图2是上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴的A-A剖面图。图3是上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴的B-B剖面图。图4是上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴的C向视图。图5是上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴的D向视图。具体实施方式图1—图5为本技术的一种具体实施方式。本技术包括多孔烧嘴砖1、空气蓄热箱、蓄热体3、煤气喷管14；多孔烧嘴砖1与炉墙同材质耐火浇注料整体浇注成型，安装在空气蓄热箱的前端；蓄热体3安装在空气蓄热箱内；煤气喷管安装在空气蓄热箱内；空气蓄热箱前端伸进炉墙150mm，与炉墙钢板连续焊接。多孔烧嘴砖1安装在空气蓄热箱的前端，采用与炉墙同材质AL2O3≥65％低水泥浇注料整体浇注成型工艺。多孔烧嘴砖1四周通过锚固砖13固定在炉墙钢板18上，锚固砖13和蓄热箱壳体的间距在≈150mm，锚固砖13间距在300-500mm，多孔烧嘴砖与烧嘴端面间填塞10～15mm纤维毯12。蓄热箱四周整体浇注≈150mm耐火浇注料，以保证多孔烧嘴砖1、空气蓄热箱、炉墙之间密封性和可靠性，防止多孔烧嘴砖因结构不稳，发生炉墙倒塌现象；同时，也防止烧嘴四周漏气或吸冷风，以提高烧嘴使用寿命。挡砖2采用刚玉材质，厚度100mm，安装在蓄热箱内前端，用于固定蓄热体3，同时防止炉内高温烟气对蓄热体3的侵蚀。蓄热体3在高温段采用刚玉莫来石材质，低温段采用堇青石材质，作为蓄热烧嘴燃烧过程中热量的存储和释放媒介。格栅板4采用热镀锌格栅板，用于固定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴，其特征在于，包括多孔烧嘴砖(1)、空气蓄热箱、蓄热体(3)、煤气喷管(14)；多孔烧嘴砖(1)安装在空气蓄热箱的前端；蓄热体(3)安装在空气蓄热箱内；煤气喷管安装在空气蓄热箱内；空气蓄热箱前端伸进炉墙150mm，与炉墙钢板连续焊接；多孔烧嘴砖(1)四周通过锚固砖(13)固定在炉墙钢板上，锚固砖(13)和空气蓄热箱间距在100‑150mm，锚固砖间距在300‑500mm，多孔烧嘴砖(1)与烧嘴端面间填塞10～15mm纤维毯；空气蓄热箱四周整体浇注120‑160mm耐高温高强浇注料；空气蓄热箱包括蓄热体(3)、挡砖(2)、热端空腔(21)、格栅板(4)、安装螺丝(8)、冷端空腔(20)；在空气蓄热箱内放置蜂窝状的蓄热体(3)，蓄热体(3)高温端设置挡砖(2)，通过挡砖(2)隔开蓄热体(3)与热端空腔(21)；蓄热体(3)低温端设置格栅板(4)，格栅板(4)通过安装螺栓(8)固定在冷端空腔(20)上；空气蓄热箱的壳体由钢板制成外壳，箱体的内衬采用莫来石浇注料和纤维板复合隔热结构；壳体插入炉墙部分四周焊接锚固钩，锚固钩的间距为100‑120mm，烧嘴四周留120‑160mm的无保温层，壳体四周整体浇注120‑160mm耐高温高强浇注料；烧嘴安装板(17)和炉墙钢板(18)里外四周采用连续焊接方式连接；热端空腔(21)的端面设空气喷口(22)；空气喷口(22)和煤气喷口(14)为上、下组合式，空气喷口(22)设计多孔结构形式，按照成3行2列排布；煤气喷口(14)布置在空气蓄热箱上部或下部，煤气喷口设置冷却风接口；冷端空腔(20)包括空气入口或烟气出口(7)和装卸口(5)；冷端空腔(20)端部设置装卸口(5)，装卸口(5)通过法兰、螺栓安装在冷端空腔(20)上。...

【技术特征摘要】
1.一种上、下组合式低NOx空气单蓄热烧嘴，其特征在于，包括多孔烧嘴砖(1)、空气蓄热箱、蓄热体(3)、煤气喷管(14)；多孔烧嘴砖(1)安装在空气蓄热箱的前端；蓄热体(3)安装在空气蓄热箱内；煤气喷管安装在空气蓄热箱内；空气蓄热箱前端伸进炉墙150mm，与炉墙钢板连续焊接；多孔烧嘴砖(1)四周通过锚固砖(13)固定在炉墙钢板上，锚固砖(13)和空气蓄热箱间距在100-150mm，锚固砖间距在300-500mm，多孔烧嘴砖(1)与烧嘴端面间填塞10～15mm纤维毯；空气蓄热箱四周整体浇注120-160mm耐高温高强浇注料；空气蓄热箱包括蓄热体(3)、挡砖(2)、热端空腔(21)、格栅板(4)、安装螺丝(8)、冷端空腔(20)；在空气蓄热箱内放置蜂窝状的蓄热体(3)，蓄热体(3)高温端设置挡砖(2)，通过挡砖(2)隔开蓄热体(3)与热端空腔(21)；...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈迪安，苗为人，李文，汪小龙，韩琳，陈国海，江波，高文葆，程扬，解长举，李浩，
申请(专利权)人：北京首钢国际工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：北京,11