煤气与空气交叉混合旋流上喷折返蓄热体燃烧的热风炉制造技术

本实用新型专利技术涉及煤气与空气交叉混合旋流上喷折返蓄热体燃烧的热风炉，可有效解决现有技术煤气与混合不均匀的问题，其解决的技术方案是，燃烧室墙体和其下部的圆筒体状的燃烧器墙体连为一体，燃烧器墙体上在煤气分配环道同一高度位置上设有垂直其轴线的热风出口管，燃烧器墙体的下部圆筒体内侧与蓄热室墙体的上部内层圆筒墙体外侧经阶梯缝式的迷宫密封连接结构相互呈可滑移状套接在一起，冷风室墙体内为冷风室，冷风室墙体上装有与其垂直的相连通的烟气出口管和冷风进口管，冷风室墙体固定在炉底上，本实用新型专利技术能够有效实现热风炉的高效、高温、均速、高热强度、且安全与稳定地运行，是热风炉上的创新。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
煤气与空气交叉混合旋流上喷折返蓄热体燃烧的热风炉
本技术涉及用于为高炉提供高温鼓风的热风炉，特别是一种煤气与空气交叉混合旋流上喷折返蓄热体燃烧的热风炉。
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，在热风炉中必须实现优化的燃烧过程与强化的传热过程相结合炉内过程。这就涉及到燃烧装置的结构、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；而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)，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，进而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；由于蓄热体的结构与布置均难以按照流场结构和负荷状态选取，从而整体影响热风炉的性能和实际使用效果，因此，热风炉的改进和创新是亟需解决的技术问题。
技术实现思路
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本技术之目的就是提供一种煤气与空气交叉混合旋流上喷折返蓄热体燃烧的热风炉，可有效解决现有技术煤气与空气混合速率低、混合不均匀，燃烧强度低、燃烧温度低、燃烧不完全、燃烧室空间大和燃烧器结构复杂的问题。本技术解决的技术方案是，包括燃烧室墙体、燃烧室、蓄热室和冷风室，燃烧室墙体为半球面的拱顶状，其内部的燃烧室中堆放有锥形的助燃蓄热体，燃烧室墙体和其下部的圆筒体状的燃烧器墙体连为一体，燃烧器墙体上设有分别与砌筑在燃烧器墙体内的煤气分配环道、空气分配环道相连接的煤气进气管、空气进气管，煤气分配环道的底部、空气分配环道的顶部分别对应连接有沿周向均布的截面为矩形的煤气喷嘴通道、空气喷嘴通道，向上倾斜的空气喷嘴通道与向下倾斜的煤气喷嘴通道汇合连通，构成有水平倾角的喷口接入上部开口的煤气与空气预混合环道的外侧环墙上，燃烧器墙体上在煤气分配环道同一高度位置上设有垂直其轴线的热风出口管，燃烧器墙体的下部圆筒体内侧与蓄热室墙体的上部内层圆筒墙体外侧经阶梯缝式的迷宫密封连接结构相互呈可滑移状套接在一起，圆筒形的蓄热室墙体与冷风室墙体连接处内部水平设置有多孔板状的炉箅子，炉箅子置于炉底上的支撑柱上，蓄热室墙体内的蓄热室内有自炉箅子向上堆砌至燃烧器墙体顶端的多孔状的蓄热体，冷风室墙体内为冷风室，冷风室墙体上装有与其垂直的相连通的烟气出口管和冷风进口管，冷风室墙体固定在炉底上。本技术能够有效实现热风炉的高效、高温、均速、高热强度、且安全与稳定地运行，有效节省燃料、节约投资、降低废气温度与有害气体的排放量、减少环境污染，是热风炉上的创新。【附图说明】图1为本技术的剖面主视图。图2为本技术图1中A-A部截面图。图3为本技术图1中B-B部截面图。【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1-3给出，本技术包括燃烧室墙体、燃烧室、蓄热室和冷风室，燃烧室墙体Ia为半球面的拱顶状，其内部的燃烧室2中堆放有锥形的助燃蓄热体11，燃烧室墙体Ia和其下部的圆筒体状的燃烧器墙体Ib连为一体，燃烧器墙体Ib上设有分别与砌筑在燃烧器墙体Ib内的煤气分配环道5、空气分配环道6相连接的煤气进气管3、空气进气管4，煤气分配环道5的底部、空气分配环道6的顶部分别对应连接有沿周向均布的截面为矩形的煤气喷嘴通道7、空气喷嘴通道8，向上倾斜的空气喷嘴通道8与向下倾斜的煤气喷嘴通道7相连通，构成有水平倾角的喷口，接入上部开口的煤气与空气预混合环道9的外侧环墙上，燃烧器墙体Ib上在煤气分配环道5同一高度位置上设有垂直其轴线的热风出口管17，因而煤气分配环道5为断开式的不完整圆环，燃烧器墙体Ib的下部圆筒体内侧与蓄热室墙体Ic的上部内层圆筒墙体外侧经阶梯缝式的迷宫密封连接结构18相互呈可滑移状套接在一起，圆筒形的蓄热室墙体Ic与冷风室墙体Ie连接处内部水平设置有多孔板状的炉箅子13，炉箅子13置于炉底Id上的支撑柱上，蓄热室墙体Ic内的蓄热室10内有自炉箅子向上堆砌至燃烧器墙体Ib顶端的多孔状的蓄热体12，冷风室墙体Ie内为冷风室14，冷风室墙体Ie上装有与其垂直的相连通的烟气出口管16和冷风进口管15，冷风室墙体Ie固定在炉底Id上。所述的燃烧室墙体Ia和燃烧器墙体Ib均为金属外壳内壁上砌筑耐温1300°C?1500°C的耐火材料层构成，耐火材料层由重质耐材(低蠕变高铝砖或红柱石高铝砖)内层、轻质耐材(高铝聚轻砖)外层，以及外层外面的陶瓷纤维棉与喷涂层依次组合在一起构成，内部堆放的助燃陶瓷多孔体11，是由高温热震性能强且防粘附的格子砖自下向上堆砌成锥形，与下部的蓄热体的格孔呈互通状。所述的煤气进气管3和空气进气管4是在金属管内壁上砌筑高铝砖或粘土砖构成的圆形通道，煤气进气管3置于空气进气管4的上方，煤气进气管3和空气进气管4均以O?30°的角度分别连接煤气分配环道5和空气分配环道6。所述的煤气与空气预混合环道9为上部宽、下部窄的收缩状，上部开口垂直连通燃烧器墙体Ib的上端面上。所述的热风出口管17是用耐高温且性能稳定的低蠕变高铝砖或红柱石刚玉砖砌筑构成的圆筒形。所述的蓄热室墙体Ic是在金属外壳内壁上自上向下分别由硅质砖或红柱石质砖、高招质砖、粘土质砖砌筑构成的圆筒体。所述的蓄热体12由从上到下依次排列的第一蓄热体12a、第二蓄热体12b和第三蓄热体12c构成,第一蓄热体12a为娃质格子砖,第二蓄热体12b为红柱石高招格子砖,第三蓄热体12c为红柱石粘土格子砖，格子砖的格孔为锥形圆孔，格孔与格孔之间有互通的沟槽。所述的炉箅子13是由耐热铸铁制成的多孔体，置于耐热铸铁制成的支撑柱上，支撑柱置于冷风室14内。所述的烟气出口管16和冷风进口管15为金属管内壁上砌筑粘土砖构成的与冷风室墙体Ie相连的一体结构，冷风室墙体Ie与圆盘形的炉底Id固定在一起，炉底Id内有工字型槽钢叠铺成井字形的稳定性加强体。本技术的使用情况是，在燃烧器中煤气与空气通过各自的分配环道内侧引出均布的煤气喷嘴通道7和空气喷嘴通道8，在相互交汇处开始混合并进入煤气与空气预混合口环道9中继续旋流混合，之后向上进入燃烧室2，进入燃烧室的预混气流(或半预混气流)旋流垂直上行，在经回流高温烟气预热后折返进入堆放在燃烧室中锥形的助燃蓄热体11中完成燃烧过程，燃烧后的大部分高温烟气向下进入蓄热体12中，一部分进入回流烟气区域(气流在上行与折返过程中形成的回流流场)用以实现对上行的预混气流进行预热而使其着火燃烧，因这部分回流气流的存在而使得整个向下的气流流场易于变得较为均匀。热风炉采用这种流动燃烧方式后，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，改变为这种煤气与空气上下交叉喷射预混环道中旋流混合，且上行回流预热后折返进入助燃蓄热体中完成燃烧过程的燃烧的方式，既提高了燃烧的完全程度又缩小了燃烧室空间，且借助气流上行折返形成的一部分处在助燃蓄热体中的回流涡旋，既能实现火焰的稳定又能达到强化预本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤气与空气交叉混合旋流上喷折返蓄热体燃烧的热风炉,包括燃烧室墙体、燃烧室、蓄热室和冷风室，其特征在于，燃烧室墙体(1a)为半球面的拱顶状，其内部的燃烧室(2)中堆放有锥形的助燃蓄热体(11)，燃烧室墙体(1a)和其下部的圆筒体状的燃烧器墙体(1b)连为一体，燃烧器墙体(1b)上设有分别与砌筑在燃烧器墙体(1b)内的煤气分配环道(5)、空气分配环道(6)相连接的煤气进气管(3)、空气进气管(4)，煤气分配环道(5)的底部、空气分配环道(6)的顶部分别对应连接有沿周向均布的截面为矩形的煤气喷嘴通道(7)、空气喷嘴通道(8)，向上倾斜的空气喷嘴通道(8)与向下倾斜的煤气喷嘴通道(7)相连通，构成有水平倾角的喷口，接入上部开口的煤气与空气预混合环道(9)的外侧环墙上，燃烧器墙体(1b)上在煤气分配环道(5)同一高度位置上设有垂直其轴线的热风出口管(17)，燃烧器墙体(1b)的下部圆筒体内侧与蓄热室墙体(1c)的上部内层圆筒墙体外侧经阶梯缝式的迷宫密封连接结构(18)相互呈可滑移状套接在一起，圆筒形的蓄热室墙体(1c)与冷风室墙体(1e)连接处内部水平设置有多孔板状的炉箅子(13)，炉箅子(13)置于炉底(1d)上的支撑柱上，蓄热室墙体(1c)内的蓄热室(10)内有自炉箅子向上堆砌至燃烧器墙体(1b)顶端的多孔状的蓄热体(12)，冷风室墙体(1e)内为冷风室(14)，冷风室墙体(1e)上装有与其垂直的相连通的烟气出口管(16)和冷风进口管(15)，冷风室墙体(1e)固定在炉底(1d)上。...

【技术特征摘要】
1.一种煤气与空气交叉混合旋流上喷折返蓄热体燃烧的热风炉，包括燃烧室墙体、燃烧室、蓄热室和冷风室，其特征在于，燃烧室墙体(Ia)为半球面的拱顶状，其内部的燃烧室(2)中堆放有锥形的助燃蓄热体(11)，燃烧室墙体(Ia)和其下部的圆筒体状的燃烧器墙体(Ib)连为一体，燃烧器墙体(Ib)上设有分别与砌筑在燃烧器墙体(Ib)内的煤气分配环道(5)、空气分配环道(6)相连接的煤气进气管(3)、空气进气管(4)，煤气分配环道(5)的底部、空气分配环道(6)的顶部分别对应连接有沿周向均布的截面为矩形的煤气喷嘴通道(7)、空气喷嘴通道(8)，向上倾斜的空气喷嘴通道(8)与向下倾斜的煤气喷嘴通道(7)相连通，构成有水平倾角的喷口，接入上部开口的煤气与空气预混合环道(9)的外侧环墙上，燃烧器墙体(Ib)上在煤气分配环道(5)同一高度位置上设有垂直其轴线的热风出口管(17)，燃烧器墙体(Ib)的下部圆筒体内侧与蓄热室墙体(Ic)的上部内层圆筒墙体外侧经阶梯缝式的迷宫密封连接结构(18)相互呈可滑移状套接在一起，圆筒形的蓄热室墙体(Ic)与冷风室墙体(Ie)连接处内部水平设置有多孔板状的炉箅子(13)，炉箅子(13)置于炉底(Id)上的支撑柱上，蓄热室墙体(Ic)内的蓄热室(10)内有自炉箅子向上堆砌至燃烧器墙体(Ib)顶端的多孔状的蓄热体(12)，冷风室墙体(Ie)内为冷风室(14)，冷风室墙体(Ie)上装有与其垂直的相连通的烟气出口管(16)和冷风进口管(15)，冷风室墙体(Ie)固定在炉底(Id)上。2.根据权利要求1所述的煤气与空气交叉混合旋流上喷折返蓄热体燃烧的热风炉，其特征在于，所述的燃烧室墙体(Ia)和燃烧器墙体(Ib)均为金属外壳内壁上砌筑耐温1300 V~1500 V的耐火材料层构成，耐火材料层由低蠕变高铝砖或红柱石高铝砖内层、高铝聚轻砖外层，以及外层外面的陶瓷纤维棉与喷涂层依次组合在一起构成，内部堆放的助燃陶瓷多孔体(11)是由格子砖自下向上堆砌成锥形，与下部的蓄热体(12)的格孔呈互通状。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈维汉，杨海涛，陈云鹤，
申请(专利权)人：郑州华鑫耐火材料实业有限公司，
类型：实用新型
国别省市：