一种均流预混低氮燃烧与强化传热的节能环保热风炉制造技术

本实用新型专利技术涉及均流预混低氮燃烧与强化传热的节能环保热风炉，有效解决结构稳定、性能高效、能源节省与排放超低的问题，燃烧室的圆筒墙体内同心设置有收缩环墙，并与蓄热室上部插入燃烧室的锥筒形墙体上部连接，收缩环墙与圆筒墙体之间的间隙形成混合导流环槽，收缩环墙内的空间为燃烧室气流通道，收缩环墙上部水平周向均布多排多个连通混合导流环槽和燃烧室气流通道的混合气流流出喷口，燃烧室墙体的外壁上热风出口管，燃烧室墙体的外侧壁面上下设置煤气进气管和空气进气管，并连通墙体内的煤气分配环道和空气分配环道，两环道内侧分别有水平周向均布的多个连通混合导流环槽的煤气喷嘴和空气喷嘴，圆筒形的蓄热室墙体围成的内部空间为蓄热室。

【技术实现步骤摘要】
一种均流预混低氮燃烧与强化传热的节能环保热风炉
本技术涉及热风炉，尤其是为高炉、熔炼炉、干馏炉、干燥炉、焚烧炉等提供工艺热气流的一种均流预混低氮燃烧与强化传热的节能环保热风炉。
技术介绍
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。因此，结合热风炉内流动、传热与燃烧的过程特性，基于均流燃烧、均流传热、多孔体燃烧、分级可控燃烧等现有燃烧技术，提出热一种具有均流预混低氮燃烧与均流强化传热的高效节能与环保特性的热风炉，并将其结构稳定、性能高效、能源节省与排放超低的技术特征向前推进一步，以适应现在现代工业的需要，但至今未见有公开报导。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本技术之目的就是提供一种均流预混低氮燃烧与强化传热的节能环保热风炉，可有效解决结构稳定、性能高效、能源节省与排放超低的问题本技术解决的技术方案是，一种均流预混低氮燃烧与强化传热的节能环保热风炉，包括由金属炉壳内砌筑耐火材料砌筑的封闭墙体，墙体从上到下分为燃烧室墙体、蓄热室墙体和冷风室墙体，各部分墙体的内部空间分别为提供煤气与空气混合燃烧的燃烧室、堆放蓄热体格子砖或耐火球的蓄热室、以及调节进、出气流分布的冷风室，燃烧室墙体是由半球形墙体与内面的圆筒墙体构成下部开口的空腔结构，蓄热室墙体是锥筒形和圆筒形墙体的组合结构，上部的锥筒形墙体插入燃烧室墙体内，下部与冷风室墙体连接，冷风室墙体是底部封闭、上部连通蓄热室墙体的圆筒杯状墙体；燃烧室的圆筒墙体内同心设置有收缩环墙，并与蓄热室上部插入燃烧室的锥筒形墙体上部连接，收缩环墙与圆筒墙体之间的间隙形成上部开口的混合导流环槽，收缩环墙内的空间为燃烧室气流通道，收缩环墙上部水平周向均布多排多个连通混合导流环槽和燃烧室气流通道的混合气流流出喷口，燃烧室墙体的外壁上有和燃烧室相连通的热风出口管，燃烧室墙体的圆筒墙体的外侧壁面上下依次设置煤气进气管和空气进气管，并分别连通墙体内的煤气分配环道和空气分配环道，两环道内侧分别有水平周向均布的多个连通混合导流环槽的煤气喷嘴和空气喷嘴；圆筒形的蓄热室墙体围成的内部空间为蓄热室，蓄热室内从上到下设置有由单块的蜂窝状格子砖堆砌而成的顶部气流调节蓄热体、上层蓄热体、中层蓄热体和下层蓄热体；在冷风室墙体圆筒杯状结构的底部砌筑有同心的冷风室气流调节环墙，与冷风室墙体的圆筒墙体之间形成冷风室气流分配环道，冷风室气流调节环墙下部设置有连通冷风室的气流分配通道，冷风室内砌筑有流体流通蓄热体，其上表面承托连接下层蓄热体的底面，冷风室墙体的圆筒墙体不同部位上有与冷风室连通的冷风进口管和烟气出口管。本技术结构新颖独特，具有均流预混低氮燃烧与均流强化传热的高效节能的环保特性，结构稳定，使用寿命长，生产效率高，超低排放，节能环保，有显著的经济和社会效益。附图说明图1为本技术的纵剖面主视图；图2为本技术煤气进气管和空气进气管部位剖面俯视图。图3为本技术冷风室墙体部位剖面视图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式做详细说明。由图1-图3所示，本技术一种均流预混低氮燃烧与强化传热的节能环保热风炉，包括由金属炉壳内砌筑耐火材料砌筑的封闭墙体，墙体从上到下分为燃烧室墙体1、蓄热室墙体2和冷风室墙体3，各部分墙体的内部空间分别为提供煤气与空气混合燃烧的燃烧室1a、堆放蓄热体格子砖或耐火球的蓄热室2a、以及调节进、出气流分布的冷风室3a，燃烧室墙体1是由半球形墙体与内面的圆筒墙体构成下部开口的空腔结构，蓄热室墙体2是锥筒形和圆筒形墙体的组合结构，上部的锥筒形墙体插入燃烧室墙体内，下部与冷风室墙体3连接，冷风室墙体3是底部封闭、上部连通蓄热室墙体2的圆筒杯状墙体；燃烧室1a的圆筒墙体内同心设置有收缩环墙10，并与蓄热室上部插入燃烧室的锥筒形墙体上部连接，收缩环墙与圆筒墙体之间的间隙形成上部开口的混合导流环槽11，收缩环墙内的空间为燃烧室气流通道1b，收缩环墙10上部水平周向均布多排多个连通混合导流环槽11和燃烧室气流通道1b的混合气流流出喷口12，燃烧室墙体1的外壁上有和燃烧室1a相连通的热风出口管23，燃烧室墙体1的圆筒墙体的外侧壁面上下依次设置煤气进气管4和空气进气管5，并分别连通墙体内的煤气分配环道6和空气分配环道7，两环道内侧分别有水平周向均布的多个连通混合导流环槽11的煤气喷嘴8和空气喷嘴9；圆筒形的蓄热室墙体2围成的内部空间为蓄热室，蓄热室内从上到下设置有由单块的蜂窝状格子砖堆砌而成的顶部气流调节蓄热体13、上层蓄热体14、中层蓄热体15和下层蓄热体16；在冷风室墙体3圆筒杯状结构的底部砌筑有同心的冷风室气流调节环墙18，与冷风室墙体3的圆筒墙体之间形成冷风室气流分配环道19，冷风室气流调节环墙18下部设置有连通冷风室3a的多排周向均布的冷风室气流分配通道20，冷风室3a内砌筑有流体流通蓄热体17，其上表面承托连接下层蓄热体16的底面，冷风室墙体3的圆筒墙体不同部位上有与冷风室3a连通的冷风进口管21和烟气出口管22。所述的燃烧室墙体1是由金属外壳及其内依次砌筑的耐高温、低变形、热震性能优良的耐火重质材料层、轻质材料层和耐高温轻质棉毡层构成；所述的蓄热室墙体2是由金属外壳及其内依次砌筑的耐高温、低变形耐火材料砌筑的重质材料层、轻质材料层和耐高温轻质棉毡构成。所述的冷风室墙体3的环筒墙体结构与蓄热室墙体相同，炉底为金属外壳内用耐热混凝土浇筑而成，其上砌筑有重质耐火材料砖体。所述的蓄热体包括顶部气流调节蓄热体13、上层蓄热体14、中层蓄热体15和下层蓄热体16，所述各蓄热体是由多孔蓄热体块规则堆砌构成，或是含有规则排列的通气管道组成的蜂窝块体的构成，或是堆积的各种蓄热球的堆积体，其材质的耐温程度由其所处的位置确定，顶部气流调节蓄热体13的蜂窝本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种均流预混低氮燃烧与强化传热的节能环保热风炉，包括由金属炉壳内砌筑耐火材料砌筑的封闭墙体，墙体从上到下分为燃烧室墙体（1）、蓄热室墙体（2）和冷风室墙体（3），各部分墙体的内部空间分别为提供煤气与空气混合燃烧的燃烧室（1a）、堆放蓄热体格子砖或耐火球的蓄热室（2a）、以及调节进、出气流分布的冷风室（3a），其特征在于，燃烧室墙体（1）是由半球形墙体与内面的圆筒墙体构成下部开口的空腔结构，蓄热室墙体（2）是锥筒形和圆筒形墙体的组合结构，上部的锥筒形墙体插入燃烧室墙体内，下部与冷风室墙体（3）连接，冷风室墙体（3）是底部封闭、上部连通蓄热室墙体（2）的圆筒杯状墙体；燃烧室（1a）的圆筒墙体内同心设置有收缩环墙（10），并与蓄热室上部插入燃烧室的锥筒形墙体上部连接，收缩环墙与圆筒墙体之间的间隙形成上部开口的混合导流环槽（11），收缩环墙内的空间为燃烧室气流通道（1b），收缩环墙（10）上部水平周向均布多排多个连通混合导流环槽（11）和燃烧室气流通道（1b）的混合气流流出喷口（12），燃烧室墙体（1）的外壁上有和燃烧室（1a）相连通的热风出口管（23），燃烧室墙体（1）的圆筒墙体的外侧壁面上下依次设置煤气进气管（4）和空气进气管（5），并分别连通墙体内的煤气分配环道（6）和空气分配环道（7），两环道内侧分别有水平周向均布的多个连通混合导流环槽（11）的煤气喷嘴（8）和空气喷嘴（9）；圆筒形的蓄热室墙体（2）围成的内部空间为蓄热室，蓄热室内从上到下设置有由单块的蜂窝状格子砖堆砌而成的顶部气流调节蓄热体（13）、上层蓄热体（14）、中层蓄热体（15）和下层蓄热体（16）；在冷风室墙体（3）圆筒杯状结构的底部砌筑有同心的冷风室气流调节环墙（18），与冷风室墙体（3）的圆筒墙体之间形成冷风室气流分配环道（19），冷风室气流调节环墙（18）下部设置有连通冷风室（3a）的多排周向均布的冷风室气流分配通道（20），冷风室（3a）内砌筑有流体流通蓄热体（17），其上表面承托连接下层蓄热体（16）的底面，冷风室墙体（3）的圆筒墙体不同部位上有与冷风室（3a）连通的冷风进口管（21）和烟气出口管（22）。/n...

【技术特征摘要】
1.一种均流预混低氮燃烧与强化传热的节能环保热风炉，包括由金属炉壳内砌筑耐火材料砌筑的封闭墙体，墙体从上到下分为燃烧室墙体（1）、蓄热室墙体（2）和冷风室墙体（3），各部分墙体的内部空间分别为提供煤气与空气混合燃烧的燃烧室（1a）、堆放蓄热体格子砖或耐火球的蓄热室（2a）、以及调节进、出气流分布的冷风室（3a），其特征在于，燃烧室墙体（1）是由半球形墙体与内面的圆筒墙体构成下部开口的空腔结构，蓄热室墙体（2）是锥筒形和圆筒形墙体的组合结构，上部的锥筒形墙体插入燃烧室墙体内，下部与冷风室墙体（3）连接，冷风室墙体（3）是底部封闭、上部连通蓄热室墙体（2）的圆筒杯状墙体；燃烧室（1a）的圆筒墙体内同心设置有收缩环墙（10），并与蓄热室上部插入燃烧室的锥筒形墙体上部连接，收缩环墙与圆筒墙体之间的间隙形成上部开口的混合导流环槽（11），收缩环墙内的空间为燃烧室气流通道（1b），收缩环墙（10）上部水平周向均布多排多个连通混合导流环槽（11）和燃烧室气流通道（1b）的混合气流流出喷口（12），燃烧室墙体（1）的外壁上有和燃烧室（1a）相连通的热风出口管（23），燃烧室墙体（1）的圆筒墙体的外侧壁面上下依次设置煤气进气管（4）和空气进气管（5），并分别连通墙体内的煤气分配环道（6）和空气分配环道（7），两环道内侧分别有水平周向均布的多个连通混合导流环槽（11）的煤气喷嘴（8）和空气喷嘴（9）；圆筒形的蓄热室墙体（2）围成的内部空间为蓄热室，蓄热室内从上到下设置有由单块的蜂窝状格子砖堆砌而成的顶部气流调节蓄热体（13）、上层蓄热体（14）、中层蓄热体（15）和下层蓄热体（16）；在冷风室墙体（3）圆筒杯状结构的底部砌筑有同心的冷风室气流调节环墙（18），与冷风室墙体（3）的圆筒墙体之间形成冷风室气流分配环道（19），冷风室气流调节环墙（18）下部设置有连通冷风室（3a）的多排周向均布的冷风室气流分配通道（20），冷风室（3a）内砌筑有流体流通蓄热体（17），其上表面承托连接下层蓄热体（16）的底面，冷风室墙体（3）的圆筒墙体不同部位上有与冷风室（3a）连通的冷风进口管（21）和烟气出口管（22）。


2.根据权利要求1所述的均流预混低氮燃烧与强化传热的节能环保热风炉，其特征在于，所述的燃烧室墙体（1）是由金属外壳及其内依次砌筑的耐高温、低变形、热震性能优良的耐火重质材料层、轻质材料层和耐高温轻质棉毡层构成；所述的蓄热室墙体（2）是由金属外壳及其内依次砌筑...

【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：新型
国别省市：河南;41