CN101799158A - 空气单蓄热烧嘴 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种空气单蓄热烧嘴，包括烧嘴砖(1)和烧嘴安装板(2)，在烧嘴安装板(2)上设有烧嘴壳体(3)，在烧嘴壳体(3)中设有蓄热体(4)，在烧嘴壳体(3)上设有通往炉膛的二次空气管道(5)，在烧嘴壳体(3)的外部设有煤气管道(6)，煤气管道(6)的末端插入烧嘴砖(1)中，在煤气管道(6)中设有一次空气管道(7)，也可以将煤气管道(6)连同一次空气管道(7)一起设在烧嘴壳体(3)中。本发明能使工业炉窑中的燃料充分燃烧，从而减少NO_X的生成，节能环保；并能有效防止煤气管道回火，安全性能好。

Description

空气单蓄热烧嘴

技术领域

本发明涉及一种用于工业炉窑的空气单蓄热烧嘴。

背景技术

在工业炉窑领域中，工业炉窑内的工件加热常采用燃气烧嘴供热，其中有一种燃气烧嘴就是蓄热式烧嘴。通常，在煤气热值较高的情况下，只需要空气单蓄热、煤气不预热就能达到工业炉窑内要求的理论燃烧温度，这种情形下采用的烧嘴就是空气单蓄热烧嘴。

现有的空气单蓄热烧嘴，煤气喷口和空气单蓄热烧嘴是分开设置的，而且没有在煤气管道内设置一次空气管道。这种烧嘴存在如下弊端：(1)、在烧嘴供热阶段，由于空气煤气在炉内属于扩散燃烧，这会导致燃料燃烧不充分，燃烧产物中的NO_X含量高，污染环境；(2)、而在烧嘴排烟阶段，煤气管道内的残余的煤气可能会导致管道回火，严重的情况下会产生回火爆炸，存在严重的安全隐患；(3)、有些煤气(如天然气)含有较多CH₄等在高温下易裂解气体，这些煤气在高温通道内容易裂解积碳而堵塞通道，影响烧嘴寿命，同时也导致较大的能源浪费；而当前的烧嘴设计没有采取相应措施来冷却与烧嘴砖相连的高温煤气管道。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种空气单蓄热烧嘴，它能使工业炉窑中的燃料充分燃烧，从而减少NO_X的生成，节能环保；并能有效防止煤气管道回火，安全性能好；能延长烧嘴寿命，节约燃料，提高炉窑产量。

为解决上述技术问题，本发明的基本构思是：在空气单蓄热烧嘴的煤气管道中设置一次空气管道，在烧嘴处于供热和蓄热状态中，该管道始终处于供风状态，这就有效防止了在烧嘴蓄热状态下煤气管道内的回火，提高了烧嘴的安全性能；同时还有冷却煤气管道的作用，降低了烧嘴内煤气管道的温度，延长了煤气管道的使用寿命，另外，该种结构有效防止了煤气内易裂解气体受热裂解而导致积碳堵塞管道，减小了烧嘴的维护量，延长了烧嘴的使用寿命。

作为实现本发明基本构思的第一种技术方案，一种空气单蓄热烧嘴，包括烧嘴砖和烧嘴安装板，在烧嘴安装板上设有烧嘴壳体，在烧嘴壳体中设有蓄热体，在烧嘴壳体上设有通往炉膛的二次空气管道，在烧嘴壳体的外部设有煤气管道，煤气管道的末端插入烧嘴砖中，在煤气管道中设有一次空气管道。

作为实现本发明基本构思的第二种技术方案，一种空气单蓄热烧嘴，包括烧嘴砖和烧嘴安装板，在烧嘴安装板上设有烧嘴壳体，在烧嘴壳体中设有蓄热体，在烧嘴壳体上设有通往炉膛的二次空气管道，在烧嘴壳体中设有煤气管道，且煤气管道穿过蓄热体和烧嘴砖部分的外部设有耐火保温材料，在煤气管道中设有一次空气管道。

作为上述第一种和第二种技术方案的改进，将空气单蓄热烧嘴中的烧嘴砖设置成迷宫结构，能有效防止烧嘴砖和炉墙缝隙间的串火，进一步提高了烧嘴的安全性能。

与现有技术相比，本发明技术具有以下优点：

1、本发明能有效防止煤气管道回火，大大提高烧嘴的安全性能。本发明通过在空气单蓄热烧嘴的煤气管道中设置一次空气管道，使得在烧嘴处于供热和蓄热状态时，该管道始终处于供风状态，这就有效防止了在烧嘴蓄热状态下煤气管道内的回火，提高了烧嘴的安全性能；同时设置一次空气管道还有冷却煤气管道的作用，能显著降低烧嘴内煤气管道的温度，延长了煤气管道的使用寿命，减小了维修时间，增加了炉窑的作业时间，从而提高了炉窑产量，另外，该种结构有效防止了煤气内易裂解气体受热裂解而导致积碳堵塞管道，减小了烧嘴的维护量，节约了燃料。

2、本发明有利于火焰组织，使得工件在炉内受热均匀。通过在煤气管道内设置了一次空气管道用于送一次风，有利于炉内火焰组织，能保证火焰的刚度，使得工件受热更均匀。

3、本发明结构紧凑，能使炉内煤气燃烧充分，降低NO_X的排放量，节能又环保。在本发明中，将煤气管道和一次空气管道共同设置在空气单蓄热烧嘴内的结构，使得本发明的结构更加紧凑；同时，空气分为一次空气、二次空气，从而实现空气的分级供应及煤气的分级燃烧，使得煤气在炉内处于高温低氧的燃烧环境中，减少了NO_X的排放量，同时使得空气煤气能够在炉内充分混合燃烧，减少了燃料的消耗，既节能又环保。

4、本发明安全可靠。在本发明中，将烧嘴砖设置成迷宫结构，能够有效防止烧嘴砖和炉墙缝隙间的串火，进一步提高了本发明的安全性能。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明空气单蓄热烧嘴的第一个实施方式的结构示意图。

图2是本发明空气单蓄热烧嘴的第二个实施方式的结构示意图。

图3是图2所示空气单蓄热烧嘴的A-A剖视图。

图4是图2所示空气单蓄热烧嘴的供热状态示意图。

图5是图2所示空气单蓄热烧嘴的供热状态示意图。

具体实施方式

实施例1

一种空气单蓄热烧嘴，包括烧嘴砖1和烧嘴安装板2，在烧嘴安装板2上设有烧嘴壳体3，在烧嘴壳体3中设有蓄热体4，在烧嘴壳体3上设有通往炉膛的二次空气管道5，在烧嘴壳体3的外部设有煤气管道6，煤气管道6的末端插入烧嘴砖1中，在煤气管道6中设有一次空气管道7。

在本实施例中，整个空气单蓄热烧嘴呈分体式结构，同时将烧嘴砖1设置成迷宫结构，这样就能够有效防止烧嘴砖和炉墙缝隙间的串火，进一步提高了本发明的安全性能。

实施例2

参照图2和图3，一种空气单蓄热烧嘴，包括烧嘴砖1和烧嘴安装板2，在烧嘴安装板2上设有烧嘴壳体3，在烧嘴壳体3中设有蓄热体4，在烧嘴壳体3上设有通往炉体的二次空气管道5，在烧嘴壳体3中设有煤气管道6，且煤气管道6穿过蓄热体4和烧嘴砖1部分的外部设有耐火保温材料8，在煤气管道6中设有一次空气管道7，所述的烧嘴砖1采用迷宫结构。

在本实施例中，整个烧嘴呈整体式结构，使得烧嘴的结构更加紧凑，煤气管道6和两个空气管道均置于烧嘴壳体3中，二次空气与烧嘴内的蓄热体4进行热交换而被预热到高温状态，煤气和一次空气不蓄热，这有利于空气煤气充分混合燃烧，而且煤气能够处于高温低氧的燃烧环境中，减少NO_X的排放量，节能环保；空气由一次空气管道7和二次空气管道5供入烧嘴内，这有利于火焰的组织，并能保证火焰的刚度；同时，一次风还可以降低烧嘴内煤气管道的温度，延长烧嘴使用寿命，烧嘴维护量小；此外，在烧嘴处于蓄热状态初期，一次风还可以吹扫煤气管道内的残余煤气，防止煤气管道回火，保证烧嘴使用安全。

参照图4，当本发明处于供热状态时，二次空气通过二次空气管道5导入烧嘴内，与烧嘴内的蓄热体4进行热交换而被预热到高温状态后，再通过蓄热体前的烧嘴砖1喷入炉内；煤气通过煤气管道6喷入炉内，煤气管道6与蓄热体4和烧嘴砖1相接的部分用耐火保温材料8包扎，防止煤气被预热；一次空气通过一次空气管道7喷入煤气管道6中，然后喷入炉内；高温二次空气和常温煤气及常温一次空气在炉内充分混合燃烧，为炉内工件提供热量。

参照图5，当本发明处于蓄热状态时，炉内高温烟气经由烧嘴砖1上的二次空气通道被吸进烧嘴内，与蓄热体4进行热交换而被降低温度，低温烟气经由二次空气管道5排出；此时煤气处于切断状态；一次空气经由一次空气管道7喷入煤气管道6内，吹扫煤气管道6内的残余煤气，并冷却煤气管道6。

Claims (3)

1.一种空气单蓄热烧嘴，包括烧嘴砖(1)和烧嘴安装板(2)，在烧嘴安装板(2)上设有烧嘴壳体(3)，在烧嘴壳体(3)中设有蓄热体(4)，在烧嘴壳体(3)上设有通往炉膛的二次空气管道(5)，在烧嘴壳体(3)的外部设有煤气管道(6)，煤气管道(6)的末端插入烧嘴砖(1)中，其特征在于：在煤气管道(6)中设有一次空气管道(7)。

2.一种空气单蓄热烧嘴，包括烧嘴砖(1)和烧嘴安装板(2)，在烧嘴安装板(2)上设有烧嘴壳体(3)，在烧嘴壳体(3)中设有蓄热体(4)，在烧嘴壳体(3)上设有通往炉膛的二次空气管道(5)，其特征在于：在烧嘴壳体(3)中设有煤气管道(6)，且煤气管道(6)穿过蓄热体(4)和烧嘴砖(1)部分的外部设有耐火保温材料(8)，在煤气管道(6)中设有一次空气管道(7)。

3.根据权利要求1或2所述的空气单蓄热烧嘴，其特征在于：所述的烧嘴砖(1)采用迷宫结构。

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