一种高速对冲旋流预混蓄热体中高温低氮燃烧的热风炉制造技术

本发明专利技术涉及高速对冲旋流预混蓄热体中高温低氮燃烧的热风炉，有效解决热风炉实现高效低氮燃烧与均流强化传热相结合，达到高效节能与低排放的问题，冷风室墙体下部置于炉底上，各部墙体的内部空间为煤气与空气混合的预混室、预混气流在其中着火燃烧的燃烧室、堆放多孔格子砖或耐火球蓄热体的上部蓄热室、下部蓄热室以及调节进、出气流分布的冷风室；预混室墙体由口向下的第一半球形墙体与圆筒墙体构成的下部收缩开口的空腔体预混室，煤气进口管和空气进口管水平对称布置在预混室的圆筒墙体上，并连通预混室，预混室墙体的下部和与燃烧室墙体的上部开口连通，构成预混室出口；本发明专利技术结构稳定，使用效果好，高效节能，低排放，节能环保。

A hot blast stove with high temperature and low nitrogen combustion

【技术实现步骤摘要】
一种高速对冲旋流预混蓄热体中高温低氮燃烧的热风炉
本专利技术涉及热利用设备，尤其是为高炉、熔炼炉、干馏炉、干燥炉、焚烧炉等提供热气流的一种高速对冲旋流预混蓄热体中高温低氮燃烧的热风炉。
技术介绍
热风炉是一种工业中常用的热利用设备，对于采用燃烧气流加热多孔蓄热体与送风冷气流冷却多孔蓄热体从而产生高温（或高压）工艺热气流的周期性工作的热风炉而言，气体燃料燃烧过程与多孔体周期性的蓄热与放热的传热过程将直接影响到热风炉的工作性能。随着现代工业技术的进步，对热风炉也提出了更高的技术要求，主要体现在节能、高效、稳定与环保等四个主要方面。为了达到上述目标或者部分达到上述要求，热风炉的技术创新与技术进步从来就没有停歇过，诸如为改善燃烧过程提出的各种热风炉的燃烧装置，都起到了改善与促进气流混合、优化和强化燃烧的效果，再如多种结构与不同性能的格子砖蓄热体的应用，体现在各种蓄热材质的选用、蓄热体结构与形状的改变、以及热能计算相对完善等，都促进传热与蓄热性能的优化与强化；以及借助于数值模拟技术的发展，对炉内气流流场的合理组织与控制，提高了燃烧气流的均匀分布状态和送风气流在蓄热体中的均匀分布特征，最终从整体上实现传热过程的优化与强化等。有必要指出，随着燃烧、流动与传热科学与技术的进步，多孔介质燃烧技术的长足发展，相关技术的实际应用也层出不穷。此外，国家对环境治理的强制性措施的实施，超低排放成为一种常态，对于燃烧设备烟气的除尘、脱硫及脱硝指标要求的日趋严厉，煤气的超低氮燃烧与烟气的超低排放也成为热风炉技术不可分割的重要部分。由于结构上存在的问题，目前热风炉并不能真正实现高效低氮燃烧与均流强化传热相结合，达到高效节能与低排放，以满足工业生产中的实际需要问题。因此，结合热风炉内流动、传热与燃烧的过程特性，基于预混高强燃烧、均流变流强化传热、多孔体超焓燃烧提温、分级可控与欠氧燃烧等现有燃烧与传热技术，提出一种具有高速对冲旋流预混与直接在多孔蓄热体中燃烧的能实现高温低氮燃烧与均流强化传热相结合的热风炉，使之在结构稳定、性能优化、高效节能与超低排放，极大地适应现代工业对热风炉结构与性能的需要是必须解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种高速对冲旋流预混蓄热体中高温低氮燃烧的热风炉，可有效解决热风炉实现高效低氮燃烧与均流强化传热相结合，达到高效节能与低排放，以满足工业生产中的实际需要问题。本专利技术解决的技术方案是，一种高速对冲旋流预混蓄热体中高温低氮燃烧的热风炉，包括有由金属炉壳内砌筑耐火材料的封闭墙体，墙体从上到下分为预混室墙体、燃烧室墙体、上部蓄热室墙体、下部蓄热室墙体和冷风室墙体，冷风室墙体下部置于炉底上，各部墙体的内部空间分别为提供煤气与空气混合的预混室、预混气流在其中着火燃烧的燃烧室、堆放多孔格子砖或耐火球蓄热体的上部蓄热室、下部蓄热室以及调节进、出气流分布的冷风室；预混室墙体由口向下的第一半球形墙体与圆筒墙体构成的下部收缩开口的空腔体，空腔体内构成预混室，煤气进口管和空气进口管水平对称布置在预混室的圆筒墙体上，并连通预混室，预混室墙体的下部和与燃烧室墙体的上部开口连通，构成预混室出口，并由固定在燃烧室炉壳上的预混室墙体承托圈支撑；燃烧室墙体是由第二半球形墙体与圆筒墙体构成的空腔体，空腔体内部构成燃烧室，燃烧室墙体的下部开口与上部蓄热室墙体锥筒段的顶部开口相连通，形成滑移的通道，构成燃烧出口，燃烧室墙体底部由连接到炉壳的燃烧室墙体承托圈支撑，热风出口管与人孔及气流调节孔放置在燃烧室墙体的圆筒段上，并垂直连通燃烧室；上部蓄热室墙体和下部蓄热室墙体均是圆筒形墙体，相互间呈滑移的插入式连接结构，内部空间分别为上部蓄热室和下部蓄热室，上部蓄热室墙体的下部墙体是由连接到炉壳的上部蓄热室墙体承托圈支撑；冷风室墙体是底部由热风炉炉底封闭的杯筒状结构，其内的空间为冷风室，上部承托下部蓄热室墙体，冷风室内砌筑有与之同心的冷风室环墙，冷风室墙体与冷风室环墙之间形成冷风气流分配环道，在冷风室墙体上分别设置有连通冷风气流分配环道的冷风进口管和烟气出口管，在冷风室环墙中下部设置有沿周向水平倾斜布置的冷风进气喷口（或烟气流出喷口），构成冷风室环墙内的冷风室与冷风气流分配环道之间的通道；冷风室内从热风炉炉底铺设有蓄热体底部导流板，导流板上堆砌气流调节蓄热体，并向上进入下部蓄热室和上部蓄热室的蓄热室空间内，并至堆砌满整个的下部蓄热体、中部蓄热体、上部蓄热体的蓄热室空间。本专利技术结构新颖独特，安装使用方便，结构稳定，使用效果好，可有效实现热风炉高效低氮燃烧与均流强化传热相结合，达到高效节能与低排放，节能环保，以满足工业生产中的实际需要问题，经济和社会效益巨大。附图说明图1为本专利技术热风炉结构剖面主视图。图2为本专利技术热风炉预混室墙体部位的横截面俯视图。图3为本专利技术热风炉燃烧体墙体部位的横截面俯视图。图4为本专利技术热风炉冷风室墙体部位的横截面俯视图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。如图1-4给出，本专利技术一种高速对冲旋流预混蓄热体中高温低氮燃烧的热风炉，包括有由金属炉壳内砌筑耐火材料的封闭墙体，墙体从上到下分为预混室墙体1、燃烧室墙体2、上部蓄热室墙体3、下部蓄热室墙体4和冷风室墙体5，冷风室墙体5下部置于炉底6上，各部墙体的内部空间分别为提供煤气与空气混合的预混室1-1、预混气流在其中着火燃烧的燃烧室2-1、堆放多孔格子砖或耐火球蓄热体的上部蓄热室3-1、下部蓄热室4-1以及调节进、出气流分布的冷风室5-1；预混室墙体1由口向下的第一半球形墙体与圆筒墙体构成的下部收缩开口的空腔体，空腔体内构成预混室1-1，煤气进口管1-2和空气进口管1-3水平对称布置在预混室的圆筒墙体上，并连通预混室1-1，预混室墙体1的下部和与燃烧室墙体2的上部开口连通，构成预混室出口1-4，并由固定在燃烧室炉壳上的预混室墙体承托圈1-5支撑；燃烧室墙体2是由第二半球形墙体与圆筒墙体构成的空腔体，空腔体内部构成燃烧室2-1，燃烧室墙体2的下部开口与上部蓄热室墙体3锥筒段的顶部开口相连通，形成滑移的通道，构成燃烧出口2-4，燃烧室墙体底部由连接到炉壳的燃烧室墙体承托圈2-5支撑，热风出口管2-2与人孔及气流调节孔2-3放置在燃烧室墙体2的圆筒段上，并垂直连通燃烧室2-1；上部蓄热室墙体3和下部蓄热室墙体4均是圆筒形墙体，相互间呈滑移的插入式连接结构，内部空间分别为上部蓄热室3-1和下部蓄热室4-1，上部蓄热室墙体3的下部墙体是由连接到炉壳的上部蓄热室墙体承托圈3-3支撑；冷风室墙体5是底部由热风炉炉底6封闭的杯筒状结构，其内的空间为冷风室5-1，上部承托下部蓄热室墙体4，冷风室5-1内砌筑有与之同心的冷风室环墙5-3，冷风室墙体5与冷风室环墙5-3之间形成冷风气流分配环道5-4，在冷风室墙体5上分别设置有连通冷风气流分配环道5-4的冷风进口管5-2和烟气出口管5-6，在冷风室环墙5-3中下部设置有沿周向水平倾斜布置的冷风进气喷口（或烟气流出喷口）5-5，构成冷风室环本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速对冲旋流预混蓄热体中高温低氮燃烧的热风炉，包括有由金属炉壳内砌筑耐火材料的封闭墙体，墙体从上到下分为预混室墙体（1）、燃烧室墙体（2）、上部蓄热室墙体（3）、下部蓄热室墙体（4）和冷风室墙体（5），冷风室墙体（5）下部置于炉底（6）上，各部墙体的内部空间分别为提供煤气与空气混合的预混室（1-1）、预混气流在其中着火燃烧的燃烧室（2-1）、堆放多孔格子砖或耐火球蓄热体的上部蓄热室（3-1）、下部蓄热室（4-1）以及调节进、出气流分布的冷风室（5-1）；其特征在于，预混室墙体（1）由口向下的第一半球形墙体与圆筒墙体构成的下部收缩开口的空腔体，空腔体内构成预混室（1-1），煤气进口管（1-2）和空气进口管（1-3）水平对称布置在预混室的圆筒墙体上，并连通预混室（1-1），预混室墙体（1）的下部和与燃烧室墙体（2）的上部开口连通，构成预混室出口（1-4），并由固定在燃烧室炉壳上的预混室墙体承托圈（1-5）支撑；燃烧室墙体（2）是由第二半球形墙体与圆筒墙体构成的空腔体，空腔体内部构成燃烧室（2-1），燃烧室墙体（2）的下部开口与上部蓄热室墙体（3）锥筒段的顶部开口相连通，形成滑移的通道，构成燃烧出口（2-4），燃烧室墙体底部由连接到炉壳的燃烧室墙体承托圈（2-5）支撑，热风出口管（2-2）与人孔及气流调节孔（2-3）放置在燃烧室墙体（2）的圆筒段上，并垂直连通燃烧室（2-1）；上部蓄热室墙体（3）和下部蓄热室墙体（4）均是圆筒形墙体，相互间呈滑移的插入式连接结构，内部空间分别为上部蓄热室（3-1）和下部蓄热室（4-1），上部蓄热室墙体（3）的下部墙体是由连接到炉壳的上部蓄热室墙体承托圈（3-3）支撑；冷风室墙体（5）是底部由炉底（6）封闭的杯筒状结构，其内的空间为冷风室（5-1），上部承托下部蓄热室墙体（4），冷风室（5-1）内砌筑有与之同心的冷风室环墙（5-3），冷风室墙体（5）与冷风室环墙（5-3）之间形成冷风气流分配环道（5-4），在冷风室墙体（5）上分别设置有连通冷风气流分配环道（5-4）的冷风进口管（5-2）和烟气出口管（5-6），在冷风室环墙（5-3）中下部设置有沿周向水平倾斜布置的冷风进气喷口（5-5），构成冷风室环墙（5-3）内的冷风室（5-1）与冷风气流分配环道（5-4）之间的通道；冷风室（5-1）内从炉底（6）铺设有蓄热体底部导流板（5-8），导流板上堆砌底部气流调节蓄热体（5-7），并向上进入下部蓄热室（4-1）和上部蓄热室（3-1）的蓄热室空间内，并至堆砌满整个的下部蓄热体（4-3）、中部蓄热体（4-2）、上部蓄热体（3-2）的蓄热室空间。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高速对冲旋流预混蓄热体中高温低氮燃烧的热风炉，包括有由金属炉壳内砌筑耐火材料的封闭墙体，墙体从上到下分为预混室墙体（1）、燃烧室墙体（2）、上部蓄热室墙体（3）、下部蓄热室墙体（4）和冷风室墙体（5），冷风室墙体（5）下部置于炉底（6）上，各部墙体的内部空间分别为提供煤气与空气混合的预混室（1-1）、预混气流在其中着火燃烧的燃烧室（2-1）、堆放多孔格子砖或耐火球蓄热体的上部蓄热室（3-1）、下部蓄热室（4-1）以及调节进、出气流分布的冷风室（5-1）；其特征在于，预混室墙体（1）由口向下的第一半球形墙体与圆筒墙体构成的下部收缩开口的空腔体，空腔体内构成预混室（1-1），煤气进口管（1-2）和空气进口管（1-3）水平对称布置在预混室的圆筒墙体上，并连通预混室（1-1），预混室墙体（1）的下部和与燃烧室墙体（2）的上部开口连通，构成预混室出口（1-4），并由固定在燃烧室炉壳上的预混室墙体承托圈（1-5）支撑；燃烧室墙体（2）是由第二半球形墙体与圆筒墙体构成的空腔体，空腔体内部构成燃烧室（2-1），燃烧室墙体（2）的下部开口与上部蓄热室墙体（3）锥筒段的顶部开口相连通，形成滑移的通道，构成燃烧出口（2-4），燃烧室墙体底部由连接到炉壳的燃烧室墙体承托圈（2-5）支撑，热风出口管（2-2）与人孔及气流调节孔（2-3）放置在燃烧室墙体（2）的圆筒段上，并垂直连通燃烧室（2-1）；上部蓄热室墙体（3）和下部蓄热室墙体（4）均是圆筒形墙体，相互间呈滑移的插入式连接结构，内部空间分别为上部蓄热室（3-1）和下部蓄热室（4-1），上部蓄热室墙体（3）的下部墙体是由连接到炉壳的上部蓄热室墙体承托圈（3-3）支撑；冷风室墙体（5）是底部由炉底（6）封闭的杯筒状结构，其内的空间为冷风室（5-1），上部承托下部蓄热室墙体（4），冷风室（5-1）内砌筑有与之同心的冷风室环墙（5-3），冷风室墙体（5）与冷风室环墙（5-3）之间形成冷风气流分配环道（5-4），在冷风室墙体（5）上分别设置有连通冷风气流分配环道（5-4）的冷风进口管（5-2）和烟气出口管（5-6），在冷风室环墙（5-3）中下部设置有沿周向水平倾斜布置的冷风进气喷口（5-5），构成冷风室环墙（5-3）内的冷风室（5-1）与冷风气流分配环道（5-4）之间的通道；冷风室（5-1）内从炉底（6）铺设有蓄热体底部导流板（5-8），导流板上堆砌底部气流调节蓄热体（5-7），并向上进入下部蓄热室（4-1）和上部蓄热室（3-1）的蓄热室空间内，并至堆砌满整个的下部蓄热体（4-3）、中部蓄热体（4-2）、上部蓄热体（3-2）的蓄热室空间。


2.根据权利要求1所述的高速对冲旋流预混蓄热体中高温低氮燃烧的热风炉，其特征在于，所述的预混室墙体（1）和燃烧室墙体（2）为金属外壳内用耐高温、低变形、抗热震性优良的耐火材料砌筑而成，从内到外分别为重质材料和轻质材料，以及外层耐高温轻质棉毡。


3....

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维汉，陈云鹤，杨海涛，张佳鹏，杨昊哲，
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