本实用新型专利技术涉及带快速旋流混合装置的多孔锥体中燃烧的燃烧器，有效解决众多炉窑燃烧装置结构复杂，需要大的燃烧空间，气体混合不均匀、燃烧不充分、污染环境、浪费能源的问题，旋流与回流燃烧室为钟罩形墙体与圆形多孔蓄热锥体间的环形空间，钟罩形墙体侧面设置煤气和空气进气管，煤气和空气进气管经进气喷口与旋流与回流燃烧室相连通，进气喷口内设导流挡板，开口对着气流混合环道，有效解决低热值煤气燃烧不稳定、燃烧强度弱、燃烧温度低问题；不仅自身在简单的结构下实现气流快速旋流预混、多孔体中高温预热与高强度燃烧，对工业炉窑整体结构的简化与改善其热工特性都起到了至关重要的作用。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及高炉热风炉及其它工业窑炉用的一种带快速旋流混合装置的多孔锥体中燃烧的燃烧器。技术背景 当前，高炉热风炉和其它工业炉窑从节能降耗上考虑要求在燃烧低热值高炉煤气下获得闻性能和闻效益，而最终达到闻效、节能、环保、增广的目的。为此，闻效而强化的燃烧过程就是十分必要的，这就涉及到燃烧装置性能的好坏。纵观目前使用的各种气体燃烧装置，均以煤气与空气在燃烧空间中混合、预热、着火燃烧模式为主，这种模式总是存在混合不均、燃烧不完全、燃烧室空间大、燃烧器结构复杂、燃烧气流组织不当(气流分布不均)、燃烧气流特征随负荷变动(即可控性差)等问题。相反，若跳出燃烧室中气流混合燃烧的模式，利用煤气与空气在管道中混合，在多孔体中预热完成燃烧过程，以实现真正意义上的无焰燃烧模式。这就必然导致产生的烟气流场更加均温均流，而且不受负荷变动的影响。同时，燃烧器的结构因去掉了复杂的燃烧器喷嘴的特殊结构而大为简化，而无焰燃烧省去了有焰燃烧的燃烧空间，使得热风炉和其它工业窑炉的制作成本明显下降。这样的燃烧器应用到相应的热风炉中，可以实现高强度的无焰燃烧过程，且能进一步通过格子砖调压均流和增强传热的结构实现了均匀高效的传热-蓄热过程。
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带快速旋流混合装置的多孔锥体中燃烧的燃烧器，能有效解决众多炉窑(尤其是向高炉提供高温鼓风的热风炉和以热利用为主的窑炉)燃烧装置结构复杂，或需要较大的燃烧空间，且气体混合不均匀、燃烧不充分、污染环境、浪费能源等的问题。本技术解决的技术方案是，包括钟罩形旋流与回流燃烧室、圆形多孔蓄热锥体、煤气进气管、空气进气管、进气喷口及上部开口的气流混合环道，旋流与回流燃烧室为钟罩形墙体与圆形多孔蓄热锥体之间构成的环形空间；圆形多孔蓄热锥体是由多孔的格子砖块堆砌而成的呈逐步向上渐缩状的锥形，钟罩形墙体的侧面上，在同一水平面上沿径向设置煤气进气管和空气进气管，煤气进气管和空气进气管经带有水平倾斜角度的进气喷口与旋流与回流燃烧室相连通，进气喷口使进口气流方向改变和提高其流速，从而在旋流与回流燃烧室中产生高速旋流；进气喷口的断面为圆形、拱形、矩形的一种，其内设置导流挡板，开口对着截面为倒梯形的气流混合环道，使气流在环道中边混合边向上流动进入上部的旋流与回流燃烧室。使用该燃烧器能实现煤气与空气直接进入旋流与回流燃烧室，完成混合气体的高温预热与集中且快速稳定的高强度燃烧，从而有效解决了低热值煤气燃烧不稳定、燃烧强度弱、燃烧温度低等关键问题；将煤气与空气间的边混合边燃烧的占用大量燃烧空间的长焰燃烧方式改变为旋流预混气流并借助于多孔蓄热锥体的大接触表面完成高温与高强度的燃烧过程。由于多孔蓄热锥体的调压均流作用而使烟气以分布均匀的气流进入炉窑的热利用空间。鉴于燃烧过程集中在燃烧器内完成，这样就极大地节省了炉窑的燃烧空间，有效减低其制作成本。显然，采用这种多孔体中无焰或短焰的燃烧方式既提高了燃烧过程的完全程度又省去了炉窑的燃烧室，且还能实现了一定程度的自身预热(多孔蓄热锥体蓄热与 交换能力强、或周期燃烧与送风造成的多孔蓄热锥体高温蓄热)而省去了煤气与空气的预热装置。因此，该燃烧器相对于其他采用气体燃烧类型的燃烧器而言，不仅自身在更加简单的结构下实现了气流快速旋流预混、多孔体中高温预热与高强度燃烧，而且对工业炉窑整体结构的简化与改善其热工特性都起到了至关重要的作用。附图说明图I为本技术的剖面主视图。图2为本技术图I的A-A向截面图。具体实施方式以下结合附图对本技术的具体实施方式作详细说明。由图1-2所示，本技术包括钟罩形旋流与回流燃烧室I、圆形多孔蓄热锥体2、煤气进气管3、空气进气管4、进气喷口 6及上部开口的气流混合环道5，旋流与回流燃烧室I为钟罩形墙体7与圆形多孔蓄热锥体2之间构成的环形空间；圆形多孔蓄热锥体2是由多孔的格子砖块堆砌而成的呈逐步向上渐缩状的锥形，钟罩形墙体7的侧面上，在同一水平面上沿径向设置煤气进气管3和空气进气管4，煤气进气管3和空气进气管4经带有水平倾斜角度的进气喷口 6与旋流与回流燃烧室I相连通，进气喷口使进口气流方向改变和提高其流速，从而在旋流与回流燃烧室I中产生高速旋流；进气喷口 6的断面为圆形、拱形、矩形的一种，其内设置导流挡板6a，开口对着截面为倒梯形的气流混合环道5，使气流在环道中边混合边向上流动进入上部的旋流与回流燃烧室I。所述的钟罩形墙体7是在金属外壳内砌筑耐火砖层构成,耐火砖层是由重质耐火砖砌筑的内层，轻质耐火砖砌筑的外层，外层的外面为耐温纤维粘与喷涂层组成；所述的圆形多孔蓄热锥体2是由格子砖堆砌而成，格子砖是耐高温防黏附的耐火材料烧制成的六边形柱状块，柱状块端面上按等边三角形排列开设通孔，孔径为12 30mm，孔隙率为30% 50%，通孔方向与燃烧器轴向方向一致且上下贯通，使气流保持上下流通；所述的煤气进气管3和空气进气管4均为在圆形截面的金属外壳内由耐火材料砌筑而成的圆形通道，各为I 3个(图2中各给出一个)，数量取决于燃烧器的热负荷以及对气流混合质量的要求；所述的导流挡板6a是由耐火材料砌筑而成的棱形柱体,进气喷口 6内有多个在燃烧器径向方向上倾斜0° 60°角度的气流通道，起着气流导向与提高流速的作用，进气喷口 6的开口对着上部开口的气流混合环道5，进气喷口与气流混合环道的底部对齐；所述的气流混合环道5的高度与进气喷口 6的高度相等，以保证进气喷口 6出来的高速气流不直接冲涮圆形多孔蓄热锥体，迫使其在气流混合环道5中高速旋转、迅速相互混合、且同时向上流动，不断进入上部的旋流与回流燃烧室I ;所述的钟罩形墙体7的侧面环墙上，或钟罩形墙体顶部设置有热风炉的热风出口管8或窑炉的烟气出口管，管口的设置数量与位置取决于实际炉窑的需要。具体实施时，煤气与空气分别从煤气进气管3和空气进气管4进入，经进气喷口 6后形成倾斜冲击的高速气流而进入气流混合环道5，在沿其作快速旋流流动过程中两种气流快速相互混合，并从上部开口向上进入旋流与回流燃烧室1，在向上气流与顶部折返气流的相互作用下，在气流混合环道5中形成的周向旋流的作用下，整个气流流场就形成一个旋转涡环结构，成为气流强烈混合、快速预热、迅速着火与燃烧的环境；随之气流进入圆形多孔蓄热锥体2，并借助高温蓄热其提供的大量的接触 面高温预热下上迅速完成燃烧过程并产生较高的燃烧温度，之后进入热利用空间。当燃烧器是周期性运行时，如在热风炉中的燃烧器，由于送风阶段热风会流经无焰燃烧室中的多孔体，使其温度逐步达到热风温度，并借助多孔体本身的质量而储蓄部分热量，当转入燃烧阶段时这部分热量就成为初期预热预混气流的热量，从而使得燃烧过程具有了自身预热高强度燃烧的特征，这就有效提高了初期燃烧过程的燃烧温度并能快速使燃烧过程在较高的温度下进行，有利于在相应的燃烧时间内将格子砖蓄热体烧透(储蓄更多的热量)。这也就保证了送风过程达到稳定而持续输送高风温的效果。本技术是一种高炉热风炉及其它工业窑炉用的煤气与空气快速旋流混合上喷、回流稳焰、多孔体中完成燃烧过程的预混燃烧模式的燃烧器，其煤气与空气以一定的旋切角度进入燃烧器的预混合环道进行旋流混合并向上喷出，在燃烧器有限的空间本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈维汉，刘辉凯，
申请(专利权)人：陈维汉，
类型：实用新型
国别省市：
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