一种高速对冲旋流可调预混蓄热体回流高温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可调预混蓄热体回流高温燃烧的热风炉，进一步实现实现燃烧过程的可控强化与低氮、传热过程的高效与优化，其解决的技术方案是，整体由金属外壳内砌筑耐火材料砌筑的封闭墙体构成，炉壳内从上到下依次为预混室墙体、蓄热燃烧室墙体、蓄热室墙体和冷风室墙体，其各自的内部空间分别为提供煤气与空气混合燃烧的预混室、堆放回流高温助燃蓄热体的蓄热燃烧室、堆放中温蓄热体和低温蓄热体的蓄热室、以及调节进、出口气流分布的冷风室；本发明专利技术热风炉普遍能提高送风温度50℃到80℃，送风周期温度波动能控制在40℃到60℃，是热风炉上的创新。

【技术实现步骤摘要】
一种高速对冲旋流可调预混蓄热体回流高温燃烧的热风炉
本专利技术涉及热风炉类型的热利用设备，尤其是为高炉、熔炼炉、干馏炉、干燥炉、焚烧炉等提供工艺热气流的热工设备，即一种高速对冲旋流可调预混蓄热体回流高温燃烧的热风炉。
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，其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，专利技术一种空煤气多进口布置旋流预混可控燃烧的热风炉，以便在热风炉结构简化的基础上实现燃烧过程的强化与可控、传热过程的进一步优化、以及高效节省等目标势在必行。
技术实现思路
针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种高速对冲旋流可调预混蓄热体回流高温燃烧的热风炉，进一步实现实现燃烧过程的可控强化与低氮、传热过程的高效与优化。本专利技术解决的技术方案是，整体由金属外壳内砌筑耐火材料砌筑的封闭墙体构成，炉壳内从上到下依次为预混室墙体、蓄热燃烧室墙体、蓄热室墙体和冷风室墙体，其各自的内部空间分别为提供煤气与空气混合燃烧的预混室、堆放回流高温助燃蓄热体的蓄热燃烧室、堆放中温蓄热体和低温蓄热体的蓄热室、以及调节进、出口气流分布的冷风室；预混室是由预混室墙体的半球形墙体与圆筒墙体组成的下部开口的空间，预混室墙体的半球形墙体顶部设置有气流调节进气管，而其圆筒墙体上沿周向对称布置煤气旋流进口管和空气旋流进口管，预混室墙体的圆筒墙体上设置有与预混室相连通的热风出口管，预混室下部开口为预混室出口并连通其下方的蓄热燃烧室，蓄热燃烧室是由蓄热燃烧室墙体的椭球形墙体和圆筒形墙体组合而成的空间，由回流助燃高温蓄热体填充，蓄热燃烧室墙体的顶部设置有连通预混室出口的入口气流调节通道，其结构为逐渐扩大状的圆筒通道，其中心位置设置由助燃高温蓄热体顶部承托的锥台形的中心气流导流块，蓄热室是由圆筒形的蓄热室墙体围成的空间，蓄热室墙体的上部内层墙体直接插入到蓄热燃烧室墙体圆筒段的内部，且与之采用可滑移的密封连接方式，而下部墙体与冷风室墙体连接成一体，蓄热室内从上到下堆砌有中温蓄热体和低温蓄热体；冷风室是由圆筒形冷风室墙体与圆盘状炉底组成的圆筒杯状结构，其底部砌筑有同心多圈冷风室气流分配环墙，冷风室气流分配环墙相互间及其与冷风室墙体之间形成冷风室气流分配环道，冷风室气流分配环墙上沿周向设置有多层布置的冷风进气喷口，用以冷风室气流分配环道之间，以及与冷风室中心部位之间的连通，冷风室气流分配环墙的顶部沿环道从内到外铺设有块状蓄热体多孔承托板，以便于在其上堆砌低温蓄热体，冷风室墙体上设置有冷风进口管和烟气出口管，并与最外层的冷风室气流分配环道相连通。本专利技术热风炉具有均匀气流分布与高强高温的蓄热体中回流燃烧，以及均匀、高强与高效的传热，同时兼具较高的性价比（让燃烧室成为高温蓄热体堆放的地方，以及冷风室多层环墙也能起到蓄热体的作用）与节能环保的显著特征。如果设计、选材、砌筑合理到位，获得结构稳定性与长久的使用周期是十分确定的，本专利技术热风炉普遍能提高送风温度50℃到80℃，送风周期温度波动能控制在40℃到60℃，由于没有实际意义的燃烧室和冷风室，使得热风炉空间得到更加合理有效的利用，是热风炉上突出的技术创新。附图说明图1为本专利技术热风炉的纵剖面主视图。图2为本专利技术热风炉预混室横截面图。图3为本专利技术热风炉的冷风室截面图。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进一步详细说明。由图1-3给出，本专利技术整体由金属外壳内砌筑耐火材料砌筑的封闭墙体构成，炉壳内从上到下依次为预混室墙体1、蓄热燃烧室墙体2、蓄热室墙体3和冷风室墙体4，其各自的内部空间分别为提供煤气与空气混合燃烧的预混室1-1、堆放回流高温助燃蓄热体2-2的蓄热燃烧室2-1、堆放中温蓄热体3-2和低温蓄热体3-3（多孔介质或格子砖）的蓄热室3-1、以及调节进、出口气流分布的冷风室4-1；预混室1-1是由预混室墙体1的半球形墙体与圆筒墙体组成的下部开口的空间，预混室墙体1的半球形墙体顶部设置有气流调节进气管1-7，而其圆筒墙体上沿周向对称布置煤气旋流进口管1-2和空气旋流进口管1-3，预混室墙体1的圆筒墙体上设置有与预混室1-1相连通的热风出口管1-6，预混室1-1下部开口为预混室出口1-4并连通其下方的蓄热燃烧室2-1，蓄热燃烧室2-1是由蓄热燃烧室墙体2的椭球形墙体和圆筒形墙体组合而成的空间，由回流助燃高温蓄热体2-2填充，蓄热燃烧室墙体2的顶部设置有连通预混室出口1-4的入口气流调节通道2-4，其结构为逐渐扩大状的圆筒通道，其中心位置设置由助燃高温蓄热体2-2顶部承托的锥台形的中心气流导流块2-3，蓄热室3-1是由圆筒形的蓄热室墙体3围成的空间，蓄热室墙体3的上部内层墙体直接插入到蓄热燃烧室墙体2圆筒段的内部，且与之采用可滑移的密封连接方式，而下部墙体与冷风室墙体4连接成一体，蓄热室3-1内从上到下堆砌有中温蓄热体3-2和低温蓄热体3-3；冷风室4-1是由圆筒形冷风室墙体4与圆盘状炉底5组成的圆筒杯状结构，其底部砌筑有同心多圈冷风室气流分配环墙4-3，冷风室气流分配环墙4-3相互间及其与冷风室墙体4之间形成冷风室气流分配环道4-4，冷风室气流分配环墙4-3上沿周向设置有多层布置的冷风进气喷口4-5，用以冷风室气流分配环道4-4之间，以及与冷风室4-1中心部位之间的连通，冷风室气流分配环墙4-3的顶部沿环道从内到外铺设有块状蓄热体多孔承托板4-7，以便于在其上堆砌低温蓄热体3-3，冷风室墙体4上设置有冷风进口管4-2和烟气出口管4-6，并与最外层的冷风室气流分配环道4-4相连通。为了保证使用效果，所述的预混室墙体1和蓄热燃烧室墙体2为金属外壳内用耐高温、低变形、热震性能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。所述的蓄热室墙体3为金属外壳内用耐本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高速对冲旋流可调预混蓄热体回流高温燃烧的热风炉，整体由金属外壳内砌筑耐火材料砌筑的封闭墙体构成，其特征在于，炉壳内从上到下依次为预混室墙体(1)、蓄热燃烧室墙体(2)、蓄热室墙体(3)和冷风室墙体(4)，其各自的内部空间分别为提供煤气与空气混合燃烧的预混室(1-1)、堆放回流高温助燃蓄热体(2-2)的蓄热燃烧室(2-1)、堆放中温蓄热体(3-2)和低温蓄热体(3-3)的蓄热室(3-1)、以及调节进、出口气流分布的冷风室(4-1)；预混室(1-1)是由预混室墙体(1)的半球形墙体与圆筒墙体组成的下部开口的空间，预混室墙体(1)的半球形墙体顶部设置有气流调节进气管(1-7)，而其圆筒墙体上沿周向对称布置煤气旋流进口管(1-2)和空气旋流进口管(1-3)，预混室墙体(1)的圆筒墙体上设置有与预混室(1-1)相连通的热风出口管(1-6)，预混室(1-1)下部开口为预混室出口(1-4)并连通其下方的蓄热燃烧室(2-1)，蓄热燃烧室(2-1)是由蓄热燃烧室墙体(2)的椭球形墙体和圆筒形墙体组合而成的空间，由回流助燃高温蓄热体(2-2)填充，蓄热燃烧室墙体(2)的顶部设置有连通预混室出口(1-4)的入口气流调节通道(2-4)，其结构为逐渐扩大状的圆筒通道，其中心位置设置由助燃高温蓄热体(2-2)顶部承托的锥台形的中心气流导流块(2-3)，蓄热室(3-1)是由圆筒形的蓄热室墙体(3)围成的空间，蓄热室墙体(3)的上部内层墙体直接插入到蓄热燃烧室墙体(2)圆筒段的内部，且与之采用可滑移的密封连接方式，而下部墙体与冷风室墙体(4)连接成一体，蓄热室(3-1)内从上到下堆砌有中温蓄热体(3-2)和低温蓄热体(3-3)；冷风室(4-1)是由圆筒形冷风室墙体(4)与圆盘状炉底(5)组成的圆筒杯状结构，其底部砌筑有同心多圈冷风室气流分配环墙(4-3)，冷风室气流分配环墙(4-3)相互间及其与冷风室墙体(4)之间形成冷风室气流分配环道(4-4)，冷风室气流分配环墙(4-3)上沿周向设置有多层布置的冷风进气喷口(4-5)，用以冷风室气流分配环道(4-4)之间，以及与冷风室(4-1)中心部位之间的连通，冷风室气流分配环墙(4-3)的顶部沿环道从内到外铺设有块状蓄热体多孔承托板(4-7)，以便于在其上堆砌低温蓄热体(3-3)，冷风室墙体(4)上设置有冷风进口管(4-2)和烟气出口管(4-6)，并与最外层的冷风室气流分配环道(4-4)相连通。/n...

【技术特征摘要】
1.一种高速对冲旋流可调预混蓄热体回流高温燃烧的热风炉，整体由金属外壳内砌筑耐火材料砌筑的封闭墙体构成，其特征在于，炉壳内从上到下依次为预混室墙体(1)、蓄热燃烧室墙体(2)、蓄热室墙体(3)和冷风室墙体(4)，其各自的内部空间分别为提供煤气与空气混合燃烧的预混室(1-1)、堆放回流高温助燃蓄热体(2-2)的蓄热燃烧室(2-1)、堆放中温蓄热体(3-2)和低温蓄热体(3-3)的蓄热室(3-1)、以及调节进、出口气流分布的冷风室(4-1)；预混室(1-1)是由预混室墙体(1)的半球形墙体与圆筒墙体组成的下部开口的空间，预混室墙体(1)的半球形墙体顶部设置有气流调节进气管(1-7)，而其圆筒墙体上沿周向对称布置煤气旋流进口管(1-2)和空气旋流进口管(1-3)，预混室墙体(1)的圆筒墙体上设置有与预混室(1-1)相连通的热风出口管(1-6)，预混室(1-1)下部开口为预混室出口(1-4)并连通其下方的蓄热燃烧室(2-1)，蓄热燃烧室(2-1)是由蓄热燃烧室墙体(2)的椭球形墙体和圆筒形墙体组合而成的空间，由回流助燃高温蓄热体(2-2)填充，蓄热燃烧室墙体(2)的顶部设置有连通预混室出口(1-4)的入口气流调节通道(2-4)，其结构为逐渐扩大状的圆筒通道，其中心位置设置由助燃高温蓄热体(2-2)顶部承托的锥台形的中心气流导流块(2-3)，蓄热室(3-1)是由圆筒形的蓄热室墙体(3)围成的空间，蓄热室墙体(3)的上部内层墙体直接插入到蓄热燃烧室墙体(2)圆筒段的内部，且与之采用可滑移的密封连接方式，而下部墙体与冷风室墙体(4)连接成一体，蓄热室(3-1)内从上到下堆砌有中温蓄热体(3-2)和低温蓄热体(3-3)；冷风室(4-1)是由圆筒形冷风室墙体(4)与圆盘状炉底(5)组成的圆筒杯状结构，其底部砌筑有同心多圈冷风室气流分配环墙(4-3)，冷风室气流分配环墙(4-3)相互间及其与冷风室墙体(4)之间形成冷风室气流分配环道(4-4)，冷风室气流分配环墙(4-3)上沿周向设置有多层布置的冷风进气喷口(4-5)，用以冷风室气流分配环道(4-4)之间，以及与冷风室(4-1)中心部位之间的连通，冷风室气流分配环墙(4-3)的顶部沿环道从内到外铺设有块状蓄热体多孔承托板(4-7)，以便于在其上堆砌低温蓄热体(3-3)，冷风室墙体(4)上设置有冷风进口管(4-2)和烟气出口管(4-6)，并与最外层的冷风室气流分配环道(4-4)相连通。


2.根据权利要求1所述的高速对冲旋流可调预混蓄热体回流高温燃烧的热风炉，其特征在于，所述的预混室墙体(1)和蓄热燃烧室墙体(2)为金属外壳内用耐高温、低变形、热震性能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.根据权利要求1所述的高速对冲旋流可调预混蓄热体回流高温燃烧的热风炉...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维汉，陈云鹤，杨昊哲，张佳鹏，
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