带预燃室的天然气窑炉小炉结构制造技术

本实用新型专利技术公开了一种带预燃室的天然气窑炉小炉结构，包括小炉，小炉上设有用于架设喷枪的喷嘴，小炉的喷火侧设有预燃室。天然气通过喷枪喷入预燃室，并与小炉内预热的助燃空气在预燃室内混合，由于预燃室的温度较高，并且在设计时空间狭窄，因此预燃室内助燃空气与天然气的浓度均较大。燃烧时，由于天然气和助燃空气混合理想，使参与反应的分子具有更大的能量，燃烧产生的温度高，并且天然气还能够在预燃室内部分裂解，产生碳粒，提高火焰的辐射能力。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于窑炉燃烧系统，具体而言是一种带预燃室的天然气玻璃窑炉小炉结构。
技术介绍
小炉是窑炉燃烧系统的重要组成部分。合理的小炉结构对提高熔炉的热效率、降低能耗有重要作用，衡量小炉结构是否合理的四要素如下火焰的长短及刚性、火焰的角度、火焰的亮度及火焰的覆盖面。天然气是窑炉燃烧的主要燃料，其主要成分为甲烷(CH4)，碳氢比(C:H)较小，最大燃烧速度为O. 3m/s，在无焰燃烧时黑度为O. 2。在天然气使用初期，我们直接将天然气用管道接到小炉内进行燃烧，发现这种火焰软而长，火焰速度太慢，火焰刚性差，易发飘，对流传热效果差，而且天然气在小炉内大量析碳，仅I 2天就在小炉底板上聚集大量的碳黑， 特别是纵焰窖，析碳明显，大量碳黑的聚集改变了火焰的流向，直接影响熔化效果，因此每隔I 2天就要清理碳黑，严重时每天都需要清除，而清除碳黑较为繁琐，要用铁钎剔打才能将附着在炉底上的碳黑清除掉，时间一长又影响炉温，大量的碳黑没在炉内完全燃烧释放出热量，也就浪费了大量燃料。因此，若直接将天然气接入小炉燃烧，对天然气的压力要求较高，而且效果较差。基于上述燃烧方式的不足，我们又将喷枪架设到喷火口附近燃烧，天然气出喷枪后就进入熔窖，熔窖火焰空间非常大，单位容积里燃气和氧气的浓度小，分子产生碰撞几率小，因而火焰火根的温度不高、火焰长，火焰亮度不够，火焰的覆盖面较窄，能耗较高。通过对天然气成分及燃烧特性的分析，我们发现要使天然气在窑炉内充分燃烧， 释放出大量热量，提高天然气燃烧时的黑度必须具备如下三个条件(I)燃气中可燃成分和空气的氧气按一定比例混合；(2)参与反应的分子碰撞时必须具有破坏旧分子和生成新分子的热量；(3)具有完成反应所需的时间。当第一和第三两个条件满足时，若提高天然气的温度，能够增加参与反应的分子碰撞时的能量，从而使天然气在窑炉内充分燃烧，释放出大量热量，提高天然气燃烧时的黑度。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种燃烧充分且产生的温度较高、火焰辐射能力强、 能耗低的带预燃室的天然气窑炉小炉结构。为达到上述目的，本技术的技术方案如下一种带预燃室的天然气窑炉小炉结构，包括小炉，小炉上设有用于架设喷枪的喷嘴，小炉的喷火侧设有预燃室。在上述技术方案中，小炉的喷嘴用于架设喷枪，天然气通过喷枪喷入预燃室，并与小炉内预热的助燃空气在预燃室内混合，由于预燃室的温度较高，并且在设计时空间狭窄， 因此预燃室内助燃空气与天然气的浓度均较大。燃烧时，由于天然气和助燃空气混合理想， 使参与反应的分子具有更大的能量，燃烧产生的温度高，并且天然气还能够在预燃室内部分裂解，产生碳粒，提高火焰的辐射能力。作为优选，喷嘴上部设有导向砖，导向砖倾斜边与小炉炉底形成三角区。导向砖上部是预热的二次空气，下部是通过喷枪输入的天然气，在导向砖倾斜边与小炉炉底形成的三角区内，尤其是导向砖下方，会形成一个涡流回流区，天然气的回流有利于大量碳的析出，提高了天然气的自增碳能力，使火焰更加明亮，辐射能力更强、能耗更低。综上所述，本技术的显著效果在于助燃空气和氧气在预燃室内混合较好，使燃烧时产生的温度较高、火焰的辐射能力较强、能耗更低。附图说明图I为本技术一种优选实施方式的结构示意图；图2为本技术I部的局部结构示意图。具体实施方式下面结合具体附图和实施方式对本技术作进一步的说明。如图1、2所示，一种带预燃室的天然气窑炉小炉结构，包括小炉1，小炉I上设有喷嘴4，喷嘴4用于架设喷枪，喷枪4输送天然气到小炉内与助燃空气混合。小炉I的喷火侧设有预燃室2，预燃室2的温度较高，并且在设计时空间狭窄，因此预燃室内助燃空气与天然气的浓度均较大。燃烧时，混合的助燃空气与天然气进入小炉I 的喷火区燃烧，由于天然气和助燃空气混合理想，使参与反应的分子具有更大的能量，燃烧产生的温度高，并且天然气还能够在预燃室内部分裂解，产生碳粒，提高火焰的辐射能力。作为本技术的优选实施方式，喷嘴4上部设有导向砖3，导向砖3在小炉I内倾斜设置，且其倾斜边与小炉炉底形成三角区。导向砖上部是预热的二次空气，下部是通过喷枪输入的天然气，在导向砖倾斜边与小炉炉底形成的三角区内，尤其是导向砖下方，会形成一个涡流回流区，天然气的回流有利于大量碳的析出，提高了天然气的自增碳能力，使火焰更加明亮，辐射能力更强、能耗更低。权利要求1.一种带预燃室的天然气窑炉小炉结构，包括小炉，所述小炉上设有用于架设喷枪的喷嘴，其特征在于所述小炉的喷火侧设有预燃室。2.根据权利要求I所述的带预燃室的天然气窑炉小炉结构，其特征在于所述喷嘴上部设有导向砖，导向砖倾斜边与小炉炉底形成三角区。专利摘要本技术公开了一种带预燃室的天然气窑炉小炉结构，包括小炉，小炉上设有用于架设喷枪的喷嘴，小炉的喷火侧设有预燃室。天然气通过喷枪喷入预燃室，并与小炉内预热的助燃空气在预燃室内混合，由于预燃室的温度较高，并且在设计时空间狭窄，因此预燃室内助燃空气与天然气的浓度均较大。燃烧时，由于天然气和助燃空气混合理想，使参与反应的分子具有更大的能量，燃烧产生的温度高，并且天然气还能够在预燃室内部分裂解，产生碳粒，提高火焰的辐射能力。文档编号C03B5/235GK202346884SQ20112042506公开日2012年7月25日 申请日期2011年10月31日 优先权日2011年10月31日专利技术者陈兴孝 申请人:重庆莱弗窑炉技术有限公司本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈兴孝，
申请(专利权)人：重庆莱弗窑炉技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：