富氧供风的双蓄热式高温贫氧燃烧器制造技术

一种富氧供风的双蓄热式高温贫氧燃烧器，属于燃烧器技术领域。包括燃气进口/烟气出口、富氧空气进口/烟气出口、富氧空气蓄热体箱、富氧空气喷口砖、燃气喷口砖、燃气蓄热体箱、燃气喷口、烟气循环通道、富氧空气与烟气混合气喷口、烟气回流口、烟气回流喷口砖。优点在于，利用富氧空气供风，减少烟气带走余热，加强炉内传热效率，利用蓄热体回收烟气余热，预热助燃空气和燃气，同时特殊的结构设计，实现高温贫氧燃烧条件，弱化工业炉内的氧化性气氛以大幅度降低被加热物料氧化烧损率，从而解决工业炉高能耗、低成材率及氮氧化合物排放的问题，并且使难燃燃料燃烧充分。

Double regenerative high temperature oxygen poor burner with oxygen enriched air supply

The utility model relates to a double accumulation type high-temperature oxygen poor burner with oxygen enriched air supply, belonging to the technical field of burners. Including the import / export gas, flue gas oxygen enriched air inlet / outlet flue gas, oxygen enriched air storage box, oxygen enriched air nozzle, the gas nozzle brick brick, gas tank, gas nozzle and regenerator flue gas circulation, oxygen enriched air and flue gas mixed gas nozzle, flue gas reflux opening, smoke gas reflux vent brick. The advantages of using oxygen enriched air, air supply, reduce the flue gas waste heat away, strengthen heat efficiency of furnace body, utilizing heat recovery of waste heat and combustion air and gas preheating, and special structure design, realization of high temperature air combustion conditions, weak oxidizing atmosphere in industrial furnaces to substantially reduce the heated material oxidation rate in order to solve the industrial furnace, high energy consumption, low yield rate and emissions of nitrogen oxides, and difficult to make full combustion fuel.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于燃烧器
，提供了 一种富氧供风的双蓄热式高温贫氧燃烧器， 从而实现燃烧器节能降耗的同时又降低氮氧化合物的排放。
技术介绍
传统燃烧中利用空气助燃，助燃空气中约79%的氮气不参与燃烧，反而形成烟气 带走燃烧产生的一部分热量。而富氧及纯氧燃烧技术使用富氧空气或纯氧助燃，减少了烟 气中的氮气，从根本上减少了烟气带走的余热；同时提高了炉气中三原子分子(CO2、H2O)的 含量使得炉内辐射换热加强，提高了炉内传热效率，降低了燃料消耗，但同时由于火焰温度 高，使得氧化烧损高，热力型氮氧化合物生成量大量增加。蓄热式燃烧器利用集成到燃烧器中的蓄热体作为中间介质，回收烟气余热，预热 助燃空气和燃气，预热空气的温度一般只比进蓄热体烟气温度低100 150°C，烟气排放温 度只有150°C，最大范围回收了烟气中的余热，且提高了低热值燃料的燃烧温度。将富氧用于蓄热式燃烧器助燃，一方面通过减少烟气量以减少烟气带走的热量， 另一方面最大范围回收了烟气中的余热，能进一步提高热效率，但同时由于助燃空气氧含 量和预热温度的提高，燃料燃烧温度进一步提高，氧化烧损和氮氧化合物生产问题进一步 加剧。在贫氧浓度条件下仍能稳定燃烧的高温贫氧燃烧方式，炉内氧气浓度低，燃烧均 勻，炉温均勻且低于热力型氮氧化合物的生成温度，达到了氧化烧损低、氮氧化合物低的效^ ο因此，专利技术一种富氧供风，蓄热体预热助燃风和燃气，回收烟气余热，同时能实现 高温贫氧燃烧的燃烧器，将最大范围提高燃烧系统热效率的同时降低被加热工件氧化烧损 和氮氧化合物排放，对工业生产节能降耗及环境保护具有重大意义。专利技术内容本专利技术的目的是提供一种富氧供风的双蓄热式高温贫氧燃烧器，利用富氧空气供 风，减少烟气带走余热，加强炉内传热效率，利用蓄热体回收烟气余热，预热助燃空气和燃 气，同时特殊的结构设计，实现高温贫氧燃烧条件，弱化工业炉内的氧化性气氛以大幅度降 低被加热物料氧化烧损率，从而解决工业炉高能耗、低成材率及氮氧化合物排放的问题，并 且使难燃燃料燃烧充分。本专利技术包括燃气进口 /烟气出口 1、富氧空气进口 /烟气出口 2、富氧空气蓄热体 箱3、富氧空气喷口砖4、燃气喷口砖5、燃气蓄热体箱6、燃气喷口 7、烟气循环通道8、富氧 空气与烟气混合气喷口 9、烟气回流口 10、烟气回流喷口砖11。燃气进口 /烟气出口 1与换 向阀的燃气出口 /烟气入口的管路连接，富氧空气进口 /烟气出口 2与换向阀的富氧空气 出口 /烟气出口的管路连接，燃气进口 /烟气出口 1与富氧空气进口 /烟气出口 2并排连 接到燃烧器，富氧空气蓄热体箱3位于富氧空气进口 /烟气出口 2后，富氧空气蓄热体箱3与富氧空气喷口砖4连接，烟气循环通道8、富氧口气与烟气混合气喷口 9位于富氧空气喷 口砖4中，烟气回流喷口砖11位于富氧空气喷口砖4外围，烟气回流喷口砖11与富氧空气 喷口砖4间的C形通道构成烟气回流口 10，燃气蓄热体箱6位于燃气进口 /烟气出口 1后， 燃气蓄热体箱6与燃气喷口砖5连接，燃气喷口 7位于燃气喷口砖5中。本专利技术的燃烧器利用富氧空气助燃，从而减少烟气中氮气的含量，从源头上减少 烟气带走的余热，同时提高炉气中三原子分子(CO2、H2O)的含量，使炉气黑度提高，强化辐 射换热，提高加热效率；采用双蓄热方式，利用烟气余热预热富氧空气和燃气，将烟气排放 温度降至约150°c (烟气温度低于150°c时，烟气中的水容易析出与烟气中的二氧化硫形成 硫酸腐蚀设备)，因此最大范围回收了烟气中的余热；炉内烟气回流，降低富氧空气的氧气 浓度，实现炉内高温贫氧燃烧，燃烧温度低于热力型氮氧化合物的生成温度，同时特殊的结 构设计使得燃烧器在不同含氧量供风的条件下仍能实现稳定的贫氧燃烧。在换向阀的控制 下，燃烧器分两个工作状态燃烧状态和排烟状态。一般30s 45s，换一次向。燃烧状态 时，富氧空气通过进口 2进入富氧蓄热体箱3，与富氧蓄热体箱3中的蓄热体换热，吸收蓄 热体储存的烟气余热，温度提高，受热膨胀，动量增加。在获得较高动量的富氧空气作用下， 烟气循环通道8处形成负压，通过烟气回流口 10卷吸炉内烟气。炉内烟气与富氧空气混合 后，氧浓度降低，同时高温烟气再次预热富氧空气，高温贫氧混合气从富氧空气与烟气混合 气喷口 9喷出。燃气从燃气进口 1中进入燃烧器与燃气蓄热体箱6中的蓄热体换热，提高 温度与动量，从燃气喷口 7高速喷出，与混合气逐渐混合燃烧。排烟状态时烟气通过燃气喷 口 7与混合气喷口 9，分别进入富氧空气蓄热体箱3、燃气蓄热体箱6，与其中的蓄热体换热， 使蓄热体储存烟气中的余热。本专利技术的优点和积极效果本专利技术的特别之处在于采用富氧供风，减少了烟气中的氮气含量，同时提高了炉 气中三原子分子(CO2，H2O)的含量，从而减少烟气带走的余热并且提高了炉内换热效率；采 用集成到燃烧器中的蓄热体对富氧空气和燃气进行双蓄热，极限回收烟气的余热，同时提 高了低热值燃料的燃烧温度；通过结构上的改进和参数上的优化，提高了富氧空气的流速， 烟气循环通道处形成了较大的负压区，回流烟气可在负压作用下无需任何动力装置进入富 氧空气通道，高温烟气的进入一方面极大冲淡了富氧空气的氧浓度，另一方面对高温富氧 空气再次预热，使燃烧在贫氧状态下进行，被加热物料的氧化烧损率和氮氧化合物生成量 大幅降低，燃烧状况更好，且通过控制富氧空气压力及改变烟气回流口的大小，在不同含氧 量供风的条件下，仍能调节富氧空气与烟气的混合比例，从而使混合气达到所需的氧浓度； 通过烟气多次循环，烟气中难燃燃料充分燃烧，提高了燃料的利用率。本专利技术提高工业炉换 热效率，节约燃料、降低氧化烧损、降低氮氧化合物排放，经济效益和环境效益显著。附图说明图1为燃烧器总体示意图。其中，燃气进口 /烟气出口 1、富氧空气进口 /烟气出 口 2、富氧空气蓄热体箱3、富氧空气喷口砖4、燃气喷口砖5、燃气蓄热体箱6。图2为燃烧器烟气循环通道示意图。其中，烟气循环通道8。图3为喷口砖结构示意图。其中，富氧空气喷口砖4、燃气喷口砖5、燃气喷口 7、烟 气循环通道8、富氧口气与烟气混合气喷口 9、烟气回流口 10、烟气回流喷口砖11。具体实施例方式本专利技术包括燃气进口 /烟气出口 1、富氧空气进口 /烟气出口 2、富氧空气蓄热体 箱3、富氧空气喷口砖4、燃气喷口砖5、燃气蓄热体箱6、燃气喷口 7、烟气循环通道8、富氧 空气与烟气混合气喷口 9、烟气回流口 10、烟气回流喷口砖11。燃气进口 /烟气出口 1与换 向阀的燃气出口 /烟气入口的管路连接，富氧空气进口 /烟气出口 2与换向阀的富氧空气 出口 /烟气出口的管路连接，燃气进口 /烟气出口 1与富氧空气进口 /烟气出口 2并排连 接到燃烧器，富氧空气蓄热体箱3位于富氧空气进口 /烟气出口 2后，富氧空气蓄热体箱3 与富氧空气喷口砖4连接，烟气循环通道8、富氧口气与烟气混合气喷口 9位于富氧空气喷 口砖4中，烟气回流喷口砖11位于富氧空气喷口砖4外围，烟气回流喷口砖11与富氧空气 喷口砖4间的C形通道构成烟气回流口 10，燃气蓄热体箱6位于燃气进口 /烟气出口 1后， 燃气蓄热体箱6与燃气喷口砖5连接，燃气喷口 7位于燃气喷口砖5中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富氧供风的双蓄热式高温贫氧燃烧器，其特征在于，包括燃气进口／烟气出口（１）、富氧空气进口／烟气出口（２）、富氧空气蓄热体箱（３）、富氧空气喷口砖（４）、燃气喷口砖（５）、燃气蓄热体箱（６）、燃气喷口（７）、烟气循环通道（８）、富氧空气与烟气混合气喷口（９）、烟气回流口（１０）、烟气回流喷口砖（１１）；燃气进口／烟气出口（１）与换向阀的燃气出口／烟气入口的管路连接，富氧空气进口／烟气出口（２）与换向阀的富氧空气出口／烟气出口的管路连接，燃气进口／烟气出口（１）与富氧空气进口／烟气出口（２）并排连接到燃烧器，富氧空气蓄热体箱（３）位于富氧空气进口／烟气出口（２）后，富氧空气蓄热体箱（３）与富氧空气喷口砖（４）连接，烟气循环通道（８）、富氧口气与烟气混合气喷口（９）位于富氧空气喷口砖（４）中，烟气回流喷口砖（１１）位于富氧空气喷口砖（４）外围，烟气回流喷口砖（１１）与富氧空气喷口砖（４）间的Ｃ形通道构成烟气回流口（１０），燃气蓄热体箱（６）位于燃气进口／烟气出口（１）后，燃气蓄热体箱（６）与燃气喷口砖（５）连接，燃气喷口（７）位于燃气喷口砖（５）中。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：郑克明，冯娜，
申请(专利权)人：北京沃克能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：11