CN101749706A - 开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器 - Google Patents

开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器 Download PDF

Info

Publication number
CN101749706A
CN101749706A CN 201010110049 CN201010110049A CN101749706A CN 101749706 A CN101749706 A CN 101749706A CN 201010110049 CN201010110049 CN 201010110049 CN 201010110049 A CN201010110049 A CN 201010110049A CN 101749706 A CN101749706 A CN 101749706A
Authority
CN
China
Prior art keywords
premixing
opening
whirling
combustion
coal gas
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN 201010110049
Other languages
English (en)
Other versions
CN101749706B (zh
Inventor
刘世聚
陈维汉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN2010101100494A priority Critical patent/CN101749706B/zh
Publication of CN101749706A publication Critical patent/CN101749706A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN101749706B publication Critical patent/CN101749706B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

本发明涉及开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器，有效解决燃料消耗大、燃烧不稳定、燃烧强度低、燃烧气流速度温度分布不均，效率低，污染环境的问题，其结构是，圆筒墙体和其上部的拱顶构成上端封闭向下开口的半球顶圆筒状，拱顶内在圆筒墙体内上部为燃烧室，圆筒墙体内壁上环状布置有上部开口的预混环道，预混环道分别经煤气导流通道和空气导流通道与煤气进气管和空气进气管相连通，煤气导流通道和空气导流通道中均布有导流导向块，预混环道的上部开口上有相连通的限流环，本发明有效解决了低热值煤气燃烧不稳定、燃烧强度小、燃烧温度低等关键问题，其简单的结构明显优于气流喷管内混合的无焰燃烧器与交错喷射快速混合燃烧器。

Description

开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器
一、技术领域
本发明涉及气体燃料燃烧装置，特别是应用于工业加热的热风炉及工业炉窑上的一种开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器。
二、背景技术
目前，在燃烧低热值煤气(如高炉煤气、发生炉煤气)的各种气体燃烧器中，有煤气集中喷射与空气四周多流股喷射切入的套筒或矩形扩散燃烧结构、煤气与空气分层喷射混合燃烧结构、煤气与空气交错喷射混合燃烧结构、煤气与空气预先混合的内预混喷射燃烧结构、以及新近发展的煤气与空气交错向上喷射混合燃烧气流折返的燃烧器结构等。总之，工业炉窑的燃烧器已经完成从套筒燃烧器，逐步过渡到梳篦形空气喷嘴的矩形燃烧器的转换，并发展到环形多喷嘴喷射、旋流混合的燃烧结构或者环形多喷嘴交错上喷预混燃烧后气流折返、自预热的强化燃烧结构。随着燃烧技术的发展，使低热值煤气的燃烧强度与火焰的稳定性都得到了较大的提高，再配合上煤气与助燃空气的预热使得燃烧温度也不断升高、燃烧效率也逐步提升。但纵观现有的煤气燃烧器，仍然存在燃烧器结构复杂、燃烧气流分配不均、燃烧气流的可控性差等问题，而一些使用在工业炉上的发生炉煤气的燃烧器，由于仍然采用结构简单而气流组织不合理的燃烧器，致使煤气与空气混合不佳和气流分配紊乱，以致燃烧不完全、燃料消耗量大、燃烧不稳定、热负荷调节性能差等问题出现。这种既不节能、又没有效率、还引起环境污染的燃烧器需要加以淘汰。因此，改进燃烧装置的结构，使其与炉膛空间形成合理可控的流场结构，实现高强度燃烧与均匀高效传热的完美结合，是燃烧器发展的主要方向。
三、发明内容
针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明之目的就是提供一种开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器，可有效解决燃料消耗大、燃烧不稳定、燃烧强度低、燃烧气流速度温度分布不均，效率低，污染环境的问题，其解决的技术方案是，圆筒墙体和其上部的拱顶构成上端封闭向下开口的半球顶圆筒状，拱顶内在圆筒墙体内上部为燃烧室，圆筒墙体内壁上环状布置有上部开口的预混环道，预混环道分别经煤气导流通道和空气导流通道与煤气进气管和空气进气管相连通，煤气导流通道和空气导流通道中均布有导流导向块，预混环道的上部开口上有相连通的限流环。本发明能实现煤气与空气在预混环道中的充分混合与旋流向上流出并高强度稳定燃烧，从而有效解决了低热值煤气燃烧不稳定、燃烧强度小、燃烧温度低等关键问题，其简单的结构明显优于气流喷管内混合的无焰燃烧器与交错喷射快速混合燃烧器。
四、附图说明
图1为本发明的结构主视图(剖面图)。
图2为本发明的图1中A-A向截面俯视图(剖面图)。
五、具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。
由图1-图2给出，本发明的结构是，圆筒墙体1和其上部的拱顶2构成上端封闭向下开口的半球顶圆筒状，拱顶内在圆筒墙体内上部为燃烧室3，圆筒墙体1内壁上环状布置有上部开口的预混环道4，预混环道分别经煤气导流通道7和空气导流通道8与煤气进气管5和空气进气管6相连通，煤气导流通道7和空气导流通道8中均布有导流导向块9，预混环道4的上部开口上有相连通的限流环10。
为了保证使用效果，所说的预混环道4在圆筒墙体内壁呈水平周向布置，其横截面为高度大于宽度的矩形，预混环道上部有朝向燃烧室的开口，使混合气流进入燃烧室；所说的预混环道4的外侧对称设置有煤气导流通道7和空气导流通道8，煤气导流通道7和空气导流通道8中分别与垂直方向安放有倾斜角度为20°～60°的导流导向块9，导流导向块有3～5个，倾斜角度的大小和导流导向块的数量是根据燃烧器的热负荷大小、喷嘴流速以及燃烧器的直径大小而定；所说的煤气进气管5和空气进气管6呈对称布置，其截面为圆形，分别与煤气导流通道7和空气导流通道8连接，煤气导流通道7和空气导流通道8其截面均为方形；所说的预混环道4上部开口上在拱顶内侧壁上设置有限流环10，用以限制气流的大小与上喷的方向，避免气流直接刷墙；所说的拱顶2为采用优质耐火材料砌筑成的半球形或倒置的悬链线旋成体。
本发明实现了煤气与空气进入预混环道的同向流动与混合；预混气流经由预混环道上部的开口进入燃烧室，在其中旋转向上后经顶部再折返向下，在上下气流之间产生回流涡旋流动，但流出燃烧室的气流是旋流向下的，在燃烧室中流动完成煤气与空气的继续混合与着火燃烧过程，通过调节导流导向块9角度α＝20°～60°，导流煤气导流通道7和空气导流通道8中气流的流速以及预混环道的相对高度来实现煤气与空气的快速预混合与燃烧，从而提高燃烧强度与燃烧温度，以及可控的流场结构，通过预混环道上部开口上设置的限流环10，用以调节预混环道进入燃烧室气流的流速与方向，同时也防止气流直接冲刷拱顶下部墙体。
本发明以简单而合理的结构，有效地解决了燃烧器气流混合效果差、燃烧不稳定与燃烧强度低、燃烧气流速度温度分布不均或不可控等关键问题，能有效地保证热风炉、工业炉窑等均温、高热强度、且安全与稳定地运行，提高效率30％，节省燃料、节约投资、降低废气温度与排放量、减少环境污染。

Claims (6)

1.一种开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器，其特征在于，圆筒墙体(1)和其上部的拱顶(2)构成上端封闭向下开口的半球顶圆筒状，拱顶内在圆筒墙体内上部为燃烧室(3)，圆筒墙体(1)内壁上环状布置有上部开口的预混环道(4)，预混环道分别经煤气导流通道(7)和空气导流通道(8)与煤气进气管(5)和空气进气管(6)相连通，煤气导流通道(7)和空气导流通道(8)中均布有导流导向块(9)，预混环道(4)的上部开口上有相连通的限流环(10)。
2.根据权利要求1所述的开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器，其特征在于，所说的预混环道(4)在圆筒墙体内壁呈水平周向布置，其横截面为高度大于宽度的矩形，预混环道上部有朝向燃烧室的开口。
3.根据权利要求1所述的开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器，其特征在于，所说的预混环道(4)的外侧对称设置有煤气导流通道(7)和空气导流通道(8)，煤气导流通道(7)和空气导流通道(8)中分别与垂直方向安放有倾斜角度为20°～60°的导流导向块(9)，导流导向块有3～5个。
4.根据权利要求1所述的开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器，其特征在于，所说的煤气进气管(5)和空气进气管(6)呈对称布置，其截面为圆形，分别与煤气导流通道(7)和空气导流通道(8)连接，煤气导流通道(7)和空气导流通道(8)其截面均为方形。
5.根据权利要求1所述的开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器，其特征在于，所说的预混环道(4)上部的开口上在拱顶内侧壁上设置有限流环(10)，用以限制气流的大小与上喷的方向，避免气流直接刷墙。
6.根据权利要求1所述的开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器，其特征在于，所说的拱顶(2)为采用优质耐火材料砌筑成的半球形或倒置的悬链线旋成体。
CN2010101100494A 2010-02-20 2010-02-20 开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器 Expired - Fee Related CN101749706B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101100494A CN101749706B (zh) 2010-02-20 2010-02-20 开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2010101100494A CN101749706B (zh) 2010-02-20 2010-02-20 开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101749706A true CN101749706A (zh) 2010-06-23
CN101749706B CN101749706B (zh) 2011-07-20

Family

ID=42477085

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2010101100494A Expired - Fee Related CN101749706B (zh) 2010-02-20 2010-02-20 开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN101749706B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102410535A (zh) * 2011-11-19 2012-04-11 陈维汉 带快速旋流混合装置的多孔锥体中燃烧的燃烧器
CN102494343A (zh) * 2011-12-22 2012-06-13 陈维汉 环道内煤气喷嘴均布上喷空气旋流混合燃烧的燃烧装置
CN103388039A (zh) * 2013-08-16 2013-11-13 济钢集团有限公司 一种自预热顶燃式热风炉
CN104032057A (zh) * 2014-06-30 2014-09-10 济钢集团有限公司 一种顶燃式热风炉燃烧器

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1466232A (en) * 1975-07-07 1977-03-02 Bloom Eng Co Inc Burner
FR2541427A1 (fr) * 1983-02-18 1984-08-24 Inst Metall Teplo Bruleur ceramique a gaz pour cowpers de hauts fourneaux
US4997362A (en) * 1989-03-08 1991-03-05 Didier-Werke Ag Ceramic burner
CN2687573Y (zh) * 2004-02-27 2005-03-23 温向阳 顶燃式燃烧器的热风炉
CN1763428A (zh) * 2005-09-28 2006-04-26 郑州豫兴耐火材料有限公司 高速均混陶瓷燃烧器
CN2787675Y (zh) * 2005-04-30 2006-06-14 武汉冶金建筑研究院 顶燃式热风炉
CN201306713Y (zh) * 2008-11-27 2009-09-09 河南省豫兴热风炉工程技术有限公司 一种带喷嘴环形交错布置旋流喷射预燃室的燃烧器
CN101644481A (zh) * 2008-08-07 2010-02-10 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种顶燃式热风炉

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1466232A (en) * 1975-07-07 1977-03-02 Bloom Eng Co Inc Burner
FR2541427A1 (fr) * 1983-02-18 1984-08-24 Inst Metall Teplo Bruleur ceramique a gaz pour cowpers de hauts fourneaux
US4997362A (en) * 1989-03-08 1991-03-05 Didier-Werke Ag Ceramic burner
CN2687573Y (zh) * 2004-02-27 2005-03-23 温向阳 顶燃式燃烧器的热风炉
CN2787675Y (zh) * 2005-04-30 2006-06-14 武汉冶金建筑研究院 顶燃式热风炉
CN1763428A (zh) * 2005-09-28 2006-04-26 郑州豫兴耐火材料有限公司 高速均混陶瓷燃烧器
CN101644481A (zh) * 2008-08-07 2010-02-10 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种顶燃式热风炉
CN201306713Y (zh) * 2008-11-27 2009-09-09 河南省豫兴热风炉工程技术有限公司 一种带喷嘴环形交错布置旋流喷射预燃室的燃烧器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
《2008年中小高炉炼铁学术年会论文集》 20081231 陈维汉等 豫兴型顶燃式热风炉性能分析 635-642 1-6 , *

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102410535A (zh) * 2011-11-19 2012-04-11 陈维汉 带快速旋流混合装置的多孔锥体中燃烧的燃烧器
CN102494343A (zh) * 2011-12-22 2012-06-13 陈维汉 环道内煤气喷嘴均布上喷空气旋流混合燃烧的燃烧装置
CN103388039A (zh) * 2013-08-16 2013-11-13 济钢集团有限公司 一种自预热顶燃式热风炉
CN104032057A (zh) * 2014-06-30 2014-09-10 济钢集团有限公司 一种顶燃式热风炉燃烧器
CN104032057B (zh) * 2014-06-30 2016-01-06 济钢集团有限公司 一种顶燃式热风炉燃烧器

Also Published As

Publication number Publication date
CN101749706B (zh) 2011-07-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106196056B (zh) 烟气回流与分级预混燃烧的控温低氮节能的燃烧装置
CN101865467B (zh) 环道旋流上喷多孔蓄热体预混预热燃烧器
CN101749706B (zh) 开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器
CN102829471A (zh) 煤气与空气在环形通道内旋流预混上喷的无焰燃烧装置
CN104266188B (zh) 煤气富氧助燃的预混旋流燃烧装置
CN101382286B (zh) 气流环形交错均流喷射预混稳焰的燃烧器
CN204100244U (zh) 一种煤气富氧助燃的预混旋流燃烧装置
CN107893991B (zh) 环道旋流预混多排阵列喷射旋流穿透蓄热套筒的燃烧装置
CN101793396A (zh) 预混环形气流上喷燃烧折返流出的燃烧装置
CN201772458U (zh) 一种环道旋流上喷多孔蓄热体预混预热燃烧器
CN102494343A (zh) 环道内煤气喷嘴均布上喷空气旋流混合燃烧的燃烧装置
CN205065716U (zh) 一种稳焰低氮固体燃料富氧燃烧器
CN103740880B (zh) 一种预混气流蓄热体中旋流与回流自预热的高速燃烧器
CN105135430B (zh) 一种稳焰低氮固体燃料富氧燃烧器
CN201688406U (zh) 一种开口环道旋流预混上喷回流预热燃烧器
CN202808853U (zh) 预燃室内喷嘴上下喷射对冲混合蓄热体中燃烧的热风炉
CN203215674U (zh) 带内置热风管的喷嘴正交喷射混合蓄热体中燃烧的燃烧器
CN201706496U (zh) 一种环道旋流预混喷射短焰燃烧装置
CN101761927B (zh) 对冲强旋预混燃烧装置
CN201599794U (zh) 一种预混环形气流上喷燃烧折返流出的燃烧装置
CN101793397B (zh) 喷嘴对冲预混旋流燃烧装置
CN201615484U (zh) 一种对冲强旋预混燃烧装置
CN201306714Y (zh) 一种工业炉窑用反吹式外预混高速均流燃烧器
CN104805246B (zh) 一种预混气流喷嘴互通与送风气流曲径流动的均流热风炉
CN101749705B (zh) 环道旋流预混喷射短焰燃烧装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20110720

Termination date: 20160220