带喷嘴环形交错布置旋流喷射预燃室的燃烧器制造技术

本发明专利技术涉及一种带喷嘴环形交错布置旋流喷射预燃室的燃烧器，该燃烧器能有效解决热风炉燃烧器燃烧过程中煤气与空气混合不均匀，燃烧不充分，燃烧温度不高及使用寿命短等突出问题，其结构是，空气进口管在预燃室墙体外侧壁上，预燃室墙体内有与空气进口管连通的空气分配环道，其上有空气喷嘴，空气进口管下部的预燃室墙体侧壁上有煤气进口管与墙体内的煤气分配环道，其上有相通的煤气喷嘴，煤气喷嘴和空气喷嘴环形交错布置首尾相接，煤气喷嘴的中心线与水平方向呈向上倾斜指向炉腔上部预燃室的中心，预燃室墙体下部和燃烧室墙体下部均采用迷宫滑移连接。本发明专利技术有效提高热风炉燃烧器的燃烧效率和燃烧温度，以及蓄热室的利用率和传热效果。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及燃烧器，尤其涉及一种高炉顶燃式热风炉用的带喷嘴环形交错 布置旋流喷射预燃室的燃烧器。二
技术介绍
顶燃式热风炉是最近年来在国内应用比较广泛的一种炉型，但是其燃烧器 存在的缺陷却是不容忽视的。尤其是目前广泛使用的带预燃室的顶燃式热风 炉，由于燃烧器的煤气和空气喷嘴布置在不同的截面上，上截面喷嘴在预燃室 形成的旋转向下的气流使下一个截面喷嘴喷入的气流无法进入该气流之中，这 样就导致了煤气和空气在初始阶段混合不均匀，燃烧不充分，使得过量空气系数偏大，废气中co含量过高，因而降低了燃料的理论燃烧温度，进而影响热风炉热风温度的提高，同时由于混合气流的旋流运动使得进入蓄热体的轴向气 流的分布极不均匀，严重影响蓄热室中蓄热体传热效果和蓄热体的利用律。此 外有些带预燃室的燃烧器是简单的安装在热风炉的墙体上，密封效果差，使用 寿命短。因此，改进燃烧器结构及连接方式，使之能实现高强度的燃烧、高效 率的传热、以及稳定的结构，是热风炉技术发展的有效途径。三
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术的缺陷，本专利技术之目的就是提供一种带喷 嘴环形交错布置旋流喷射预燃室的燃烧器，它带有喷嘴环形交错布置旋流喷射 的外混合预混燃烧的预燃室，其与燃烧室的连接采用大接触面的迷宫连接方 式。该燃烧器能有效解决热风炉燃烧器燃烧过程中煤气与空气混合不均匀，燃烧不充分，燃烧温度不高及使用寿命短等突出问题。其解决的技术方案是包 括有燃烧器本体、空气进口管和煤气进口管，空气进口管安装在预燃室墙体外 侧壁上，预燃室墙体内有与空气进口管连通的空气分配环道，空气分配环道上 均匀布置有空气喷嘴，空气进口管下部的预燃室墙体侧壁上装有煤气进口管， 预燃室墙体内的煤气分配环道与煤气进口管相连通，煤气喷嘴均匀布置在煤气 分配环道上，煤气喷嘴和空气喷嘴环形交错布置首尾相接，其轴线在同一个水 平面上，空气喷嘴水平布置，与径向呈有角度的倾斜状，煤气喷嘴的中心线与水平方向呈向上倾斜指向炉腔上部预燃室的中心，燃烧器本体上部有球形拱 顶，燃烧室在预燃室下方，预燃室墙体下部，与燃烧室墙体上部采用迷宫滑移 连接，燃烧室墙体下部与蓄热室墙体上部也采用迷宫滑移连接。这样的燃烧器结构，使得进入预燃室的煤气射流与空气射流形成交叉混合 并构成一种复杂的流场结构，即相互混合又旋转向上，之后从中部旋转向下， 上下气流之间存在强烈的热量与质量交换，形成一个紊流强度极大的流动状 态。这种流场结构有利于空气与煤气的充分混合、预热着火、及稳定燃烧，极 大地提高了燃烧强度。而预燃室的支撑连接以及燃烧室的支撑和连接，既保证了燃烧器的良好密 封效果，又使燃烧室墙体在温度周期性变化下产生的热应力得到安全释放，也 有效避免了蓄热室大墙热胀产生的位移对燃烧器的影响，从而有效地保护了燃 烧器结构的稳定。本专利技术以独特的结构有效地解决气体燃料燃烧的关键问题，显著提高了燃 烧强度和强化了蓄热室的传热-蓄热能力。本专利技术结构新颖独特，结构间的连接合理，可有效提高热风炉燃烧器的燃 烧效率和燃烧温度，以及蓄热室的利用率和传热效果，是热风炉燃烧器结构上 的一个创新。四附图说明图1为本专利技术燃烧器及其拱顶的剖面主视图。图2为本专利技术截面俯视图。五具体实施例方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式作进一步详细的说明。 由图1和图2所示，本专利技术解决的技术方案是，包括有燃烧器本体、空气 进口管和煤气进口管，空气进口管1安装在预燃室墙体11外侧壁上，预燃室 内有与空气进口管1连通的空气分配环道2，空气分配环道2上均匀布置有空 气喷嘴3，空气进口管1下部的预燃室侧壁上装有煤气进口管4，预燃室墙体 内的煤气分配环道5与煤气进口管相连通，煤气喷嘴6均匀布置在煤气分配环 道5上，煤气喷嘴6和空气喷嘴3环形交错布置且首尾相接，其轴线在同一个水平面上(目前的布置方式)，空气喷嘴3水平布置，与径向呈有角度的倾斜 状，煤气喷嘴6的中心线与水平方向呈向上倾斜(即有倾角)指向炉腔上部预 燃室10的中心，燃烧器本体上部有球形拱顶9，燃烧室7在预燃室10的下方， 预燃室墙体11下部，与燃烧室墙体12上部采用迷宫式滑移连接13，燃烧室墙 体12下部与蓄热室8大墙14也采用迷宫式滑移连接15。所说的空气喷嘴呈水平布置与径向的夹角的角度范围为0-60° ，所说的煤 气喷嘴6的中心线与水平方向呈向上倾斜指向炉腔上部预燃室10的中心，其 倾斜角的变化范围在0-45°之间，喷嘴角度的选择可根据具体情况来设置。所说的燃烧室墙体12与预燃室墙体11迷宫滑移连接的内墙面构成变直径 的内腔体，内腔体水平截面与内腔体壁呈60-80°的夹角。对于这种燃烧器，当空气由空气进口管l进入空气分配环道2，空气通过 均匀布置在环道上的空气喷嘴3，与预燃室的径向方向成一定角度进入预燃室； 煤气由煤气进口管4进入煤气分配环道5,煤气通过均匀布置在环道上的煤气 喷嘴6，最终通过喷嘴与预燃室中轴线倾斜向上进入预燃室10，由于煤气喷嘴 和空气喷嘴环形交错布置在同一层面上并首尾相连，多股煤气气流和空气气流 在预燃室中充分混合，向上进入球形拱顶9空间后向下折返并燃烧，由于预燃 室空间狭小，燃烧过程继续在燃烧室7中进行，燃烧产生的高温烟气在有一定 旋流的状态下进入蓄热室8。由于煤气喷嘴和空气喷嘴是环形交错均匀布置在同一个环形截面上，大大 增加了煤气和空气的混合机率，縮短了混合所用的时间，有利于实现空气和煤 气充分均匀的混合；由于旋转气流的上下交互作用，有效保证了旋流混合、火 焰稳定与高强度燃烧；充分燃烧后的烟气进入蓄热室,不会在蓄热体上发生燃 烧的现象，即使在高负荷状态下也不易出现上述现象；燃烧的充分直接减少了 废气中的C0的含量。因此该专利技术的实现了气流混合充分、流场稳定、燃烧强度高等性能，是对 现有热风炉燃烧器的一个创造性改进和革新。权利要求1、一种带喷嘴环形交错布置旋流喷射预燃室的燃烧器，包括有燃烧器本体、空气进口管和煤气进口管，其特征在于，空气进口管(1)安装在预燃室墙体(11)外侧壁上，预燃室墙体内有与空气进口管(1)连通的空气分配环道(2)，空气分配环道(2)上均匀布置有空气喷嘴(3)，空气进口管(1)下部的预燃室墙体侧壁上装有煤气进口管(4)，预燃室墙体内的煤气分配环道(5)与煤气进口管相连通，煤气喷嘴(6)均匀布置在煤气分配环道(5)上，煤气喷嘴(6)和空气喷嘴(3)环形交错布置首尾相接，其轴线在同一个水平面上，空气喷嘴(3)水平布置，与径向呈有角度的倾斜状，煤气喷嘴(6)的中心线与水平方向呈向上倾斜指向炉腔上部预燃室(10)的中心，燃烧器本体上部有球形拱顶(9)，燃烧室(7)在预燃室(10)下方，预燃室墙体(11)下部，与燃烧室墙体(12)上部采用迷宫滑移连接(13)，燃烧室墙体(12)下部与蓄热室(8)墙体(14)上部也采用迷宫滑移连接(15)。2、 根据权利要求1所述的带喷嘴环形交错布置旋流喷射预燃室的燃烧器， 其特征在于，所说的空气喷嘴呈水平布置与径向的夹角的角度为0-60。。3、 根据权利要求1所述的带喷嘴环形交错布置旋流喷射预燃室的燃烧器， 其特征在于，所说的煤气喷嘴(6)的中心线与水平方向呈向上倾斜指向炉腔 上部预燃室(10)的中心，其倾斜角度为0-45° 。4、 根据权本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种带喷嘴环形交错布置旋流喷射预燃室的燃烧器，包括有燃烧器本体、空气进口管和煤气进口管，其特征在于，空气进口管（１）安装在预燃室墙体（１１）外侧壁上，预燃室墙体内有与空气进口管（１）连通的空气分配环道（２），空气分配环道（２）上均匀布置有空气喷嘴（３），空气进口管（１）下部的预燃室墙体侧壁上装有煤气进口管（４），预燃室墙体内的煤气分配环道（５）与煤气进口管相连通，煤气喷嘴（６）均匀布置在煤气分配环道（５）上，煤气喷嘴（６）和空气喷嘴（３）环形交错布置首尾相接，其轴线在同一个水平面上，空气喷嘴（３）水平布置，与径向呈有角度的倾斜状，煤气喷嘴（６）的中心线与水平方向呈向上倾斜指向炉腔上部预燃室（１０）的中心，燃烧器本体上部有球形拱顶（９），燃烧室（７）在预燃室（１０）下方，预燃室墙体（１１）下部，与燃烧室墙体（１２）上部采用迷宫滑移连接（１３），燃烧室墙体（１２）下部与蓄热室（８）墙体（１４）上部也采用迷宫滑移连接（１５）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘世聚，陈维汉，刘力铭，刘东培，张正涛，郭立鹏，崔方辉，
申请(专利权)人：河南省豫兴热风炉工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：41[中国|河南]