本发明专利技术涉及预混气流单股喷射回流预热蓄热体中燃烧的热风炉，有效克服煤气与空气在大容积的燃烧室中混合燃烧出现的诸多问题，预燃室墙体上有预混气喷嘴和热风出口管，预混气喷嘴和喷射混合器连通，喷射混合器上有煤气和空气进气管，预燃室墙体内的预燃室下面的燃烧室、蓄热室和冷风室是热风炉墙体与炉底构成的空间，热风炉墙体置于预燃室墙体下部固定在炉底上，燃烧室和蓄热室内堆放的蓄热体下部有置于炉底上的分流结构，热风炉墙体的上部和预燃室墙体的下部相互套接，冷风室的侧墙上有烟气出口管和冷风进口管，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、温度分布不均、气流分布不均等关键问题。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及为高炉提供高温鼓风的一种预混气流单股喷射回流预热蓄热体中燃烧的热风炉。
技术介绍
当前，高炉热风炉从节能降耗上考虑要求在燃烧低热值高炉煤气下获得高性能和高效益，而最终达到高效、节能、环保、增产的目的。为此，在热风炉中完成强化的燃烧过程与高效的传热过程，并使之有机地结合起来就是达到上述目标的必要条件，这就涉及到燃烧装置的性能、蓄热体结构与布置、以及气流流场的组织。纵观目前使用的各种热风炉，其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、燃烧器结构复杂等问题；如燃烧室与蓄热室·中的气流组织安排不当(流速选择、气流分配与控制、旋流与回流状态的应用等)，就会导致燃烧室中燃烧气流的特征变化大、气流不稳定、燃烧强度低，也会引起蓄热室中气流分布不均，降低传热效果与蓄热体的利用率；如果蓄热体的结构与布置不能按照流场结构和负荷状态合理选取，也会整体影响热风炉的性能和实际使用效果。此外，复杂的喷嘴结构不仅使燃烧器的设计与制作困难，同时也会增加热风炉结构的不稳定性。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有热风炉的缺陷，本专利技术之目的就是提供一种预混气流单股喷射回流预热蓄热体中燃烧的热风炉，有效克服煤气与空气在大容积的燃烧室中混合燃烧模式容易出现的诸多问题，如煤气与空气混合速率低、混合不均匀，以及由此导致的燃烧强度低、燃烧温度低、燃烧不完全、燃烧器结构复杂，喷嘴结构复杂，燃烧器制作困难，热风炉结构的不稳定性等问题。本专利技术解决的技术方案是，包括预燃室墙体、预燃室、热风炉墙体、燃烧室、蓄热室和冷风室，预燃室墙体是由上部的耐火砖砌成的球形拱顶和下部的圆筒体组合在一起构成，并承托在热风炉墙体上部的托圈上，预燃室墙体的圆筒体上连接有预混气喷嘴和热风出口管，预混气喷嘴的外端和喷射混合器(或套筒燃烧器)相连通，沿喷射混合器的轴向和径向分别连接有煤气进气管和空气进气管，煤气向喷射混合器中心喷射，空气通过喷射混合器上的圆孔进入与煤气混合，形成半预混气流之后进入预混气喷嘴，预燃室墙体内的预燃室下面依次向下分别有燃烧室、蓄热室和冷风室，燃烧室、蓄热室和冷风室是热风炉墙体与炉底构成的空间，热风炉墙体置于预燃室墙体的下部，固定在炉底上，燃烧室和蓄热室内堆放有蓄热体，蓄热体的下部有置于炉底上的用铸铁格子砖堆放的和冷风室形状大小相匹配的分(集)流结构，热风炉墙体的上部和预燃室墙体的下部经迷宫连接结构呈滑移状相互套接在一起，冷风室的侧墙上有烟气出口管和冷风进口管。对于这样的热风炉，煤气与空气通过各自的进气管进入喷射混合器(或套筒燃烧器)，形成半预混气流后通过预混气喷嘴形成上翘的射流进入预燃室，借助其环墙与拱顶作用形成折返的预混气流向下进入燃烧室中与堆砌其内的蓄热体而完成燃烧过程；由于燃烧室中蓄热体的助燃与均流作用使得进入下部蓄热室中蓄热体烟气流场的温度分布与速度分布变得较为均匀。热风炉采用这种燃烧装置后，就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、温度分布不均、气流分布不均等关键问题；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预混气流的蓄热体中快速与高强度燃烧的方式。鉴于燃烧过程基本上集中在燃烧室内蓄热体中完成，且这部分蓄热体也充分起到高温蓄热的作用而有效节省与利用了燃烧空间和直接减少蓄热室的空间。同时，因充分实现蓄热体中燃烧而有效提高上部蓄热体的温度和均匀了上部蓄热体的温度，为提供高风温创造了极为有利的条件。由于蓄热体是采用格子砖间的宽缝隙来实现格孔互通的，其对气流的调压均流作用得到提高，这就有效增加了蓄热体的利用率和增强了蓄热体与气流间的热交换过程，蓄热室的空间高度也会因此而降低。尤其是在热风炉的送风阶段，冷风室内的铸铁格子砖的分流与均流作用，以及其上蓄热室中蓄热体的调压均流作用对于改善冷风气流分布的均匀程度更为明显，因此，该热风炉能极大地改善了热风炉的热工性能，使得热风炉能在燃烧低热值煤气的条件下，在煤气与空气均不预热的条件下，具备了高效、高风温、与节能环保的功能。此外，结构的进一步的简化与紧凑不仅会带来了投资费用的节 省，也为热风炉结构的稳定提供了基础性条件。附图说明图I为本专利技术的剖面主视图。图2为本专利技术图I中A-A部截面图。图3为本专利技术图I中B-B部截面图。图4为本专利技术喷射混合器的截面图。具体实施例方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。如图I、图2、图3及图4所示，本专利技术包括预燃室墙体I、预燃室2、热风炉墙体8、燃烧室9、蓄热室12和冷风室13，预燃室墙体I是由上部的耐火砖砌成的球形拱顶和下部的圆筒体组合在一起构成，并承托在热风炉墙体8上部的托圈上，预燃室墙体的圆筒体上连接有预混气喷嘴6和热风出口管7，预混气喷嘴6的外端和喷射混合器(或套筒燃烧器)5相连通，沿喷射混合器的轴向和径向分别连接有煤气进气管3和空气进气管4，煤气向喷射混合器中心喷射，空气通过喷射混合器上的圆孔进入与煤气混合，形成半预混气流之后进入预混气喷嘴6，预燃室墙体内的预燃室2下面依次向下分别有燃烧室9、蓄热室12和冷风室13，燃烧室9、蓄热室12和冷风室是热风炉墙体8与炉底16构成的空间，热风炉墙体置于预燃室墙体的下部，固定在炉底上，燃烧室9和蓄热室12内堆放有蓄热体，蓄热体的下部有置于炉底上的用铸铁格子砖11堆放的和冷风室形状大小相匹配的分(集)流结构，热风炉墙体8的上部和预燃室墙体I的下部经迷宫连接结构17呈滑移状相互套接在一起，冷风室的侧墙上有烟气出口管15和冷风进口管14。所述的预燃室墙体I是在金属外壳内壁上砌筑耐火材料层构成，耐火材料层是由耐温1300°C 1500°C的重质耐火材料(低蠕变高铝砖或红柱石高铝砖)内层的外面有轻质耐材(如轻质硅砖或高铝聚轻砖)外层，轻质耐材外层的外面有陶瓷纤维棉，陶瓷纤维棉的外面有喷涂防护层，组合在一起构成，重质耐火材料内层作为承重炉衬。所述的喷射混合器5和预混气喷嘴6均为圆筒形，预混气喷嘴内端倾斜向上以O 30°的角度和预燃室2相连通，预混气喷嘴的外端水平伸出预燃室墙体。 所述的热风出口管7是用耐高温且性能稳定的耐火材料(如低蠕变高铝砖或红柱石刚玉砖等)砌筑构成，和预燃室墙体呈滑移状重叠式连接。所述的热风炉墙体8是在金属外壳内壁上自上向下分别依次用红柱石高铝砖、高铝砖、高密度粘土砖砌筑构成的上部和下部均为圆筒形，中部为锥形，上部直径小于下部直径的瓶形结构，与圆盘形的炉底16固定在一起，炉底内分布有呈井字形的槽工字钢，以加强结构的稳定性，槽工字钢上浇注一层耐热在600°C以下的混凝土层，混凝土层上放置有铸铁格子砖11。所述的蓄热体是由第一娃质格子砖10a、第二娃质格子砖10b、红柱石高招砖IOc与粘土格子砖IOd构成,粘土格子砖IOd置于分流结构的上面,粘土格子砖10d、红柱石高招砖IOc和第二娃质格子砖IOb从下向上依次堆放呈圆柱形置于蓄热室12中，第一娃质格子砖IOa在第二硅质格子砖IOb的上面，堆放呈圆锥形或圆台形直至燃烧室的喉部，每个格子砖之间有堆放缝隙，达到气流的相互串通。所述的烟气出口管15和冷风进口管14均为金属管内壁上用耐火材料(通常为粘土砖)砌筑构成，与热风炉墙体8连接成一体结构本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种预混气流单股喷射回流预热蓄热体中燃烧的热风炉，包括预燃室墙体（1）、预燃室（2）、热风炉墙体（8）、燃烧室（9）、蓄热室（12）和冷风室（13），其特征在于，预燃室墙体（1）是由上部的耐火砖砌成的球形拱顶和下部的圆筒体组合在一起构成，并承托在热风炉墙体（8）上部的托圈上，预燃室墙体的圆筒体上接有预混气喷嘴（6）和热风出口管（7），预混气喷嘴（6）的外端和喷射混合器（5）相连通，沿喷射混合器的轴向和径向分别接有煤气进气管（3）和空气进气管（4），煤气向喷射混合器中心喷射，空气通过喷射混合器上的圆孔进入与煤气混合，形成半预混气流之后进入预混气喷嘴（6），预燃室墙体内的预燃室（2）下面依次向下分别有燃烧室（9）、蓄热室（12）和冷风室（13），燃烧室（9）、蓄热室（12）和冷风室是热风炉墙体（8）与炉底（16）构成的空间，热风炉墙体置于预燃室墙体的下部，固定在炉底上，燃烧室（9）和蓄热室（12）内堆放有蓄热体，蓄热体的下部有置于炉底上的用铸铁格子砖（11）堆放的和冷风室形状大小相匹配的分流结构，热风炉墙体（8）的上部和预燃室墙体（1）的下部经迷宫连接结构（17）呈滑移状相互套接在一起，冷风室的侧墙上有烟气出口管（15）和冷风进口管（14）。...
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：陈维汉，陈云鹤，杨海涛，
申请(专利权)人：陈维汉，
类型：发明
国别省市：
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