CN102563653A - 一种自动切换蓄热式燃气烧嘴 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种自动切换蓄热式燃气烧嘴，通过在炉体两侧设置两个结构相同的单体燃气烧嘴，当一只燃烧时，另一只烧嘴进行蓄热，并通过外部的切换阀实现烧嘴的自动换向，而且通过低温工作模式与高温工作模式的切换，通过低温下高速燃烧，高温下欠氧燃烧和烟气回流技术；通过采用在低温下高速燃烧，高温下欠氧燃烧和烟气回流技术，热交换充分，大大提高了助燃空气的进气温度和降低了烟气排出温度，实现了燃烧完全，低NOx排放、自动切换低高温工作模式、高效节能的自身蓄热功能。

Description

一种自动切换蓄热式燃气烧嘴
技术领域
本发明涉及一种蓄热式烧嘴，特别是一种结构紧凑、燃烧完全、低NOx排放的自身蓄热式燃气烧嘴。
背景技术
高风温低氧燃烧的技术关键在于通过交替工作的若干对高效蓄热室将助燃空气从室温预热至800~1100°C高温的同时，通过有效组织燃料与助燃空气入炉的流速、交角、混合方式等手段，使燃料在含氧量控制在2~15%的炉内空间进行体积燃烧，从而可大幅度降低NOx排放量，高效蓄热室可有效截留烟气余热，使排烟温度控制在露点以上、150°C以下的范围内，这种先进的燃烧方式可同时达到环保节能、加热质量高的效果。市面上蓄热和燃烧能同时在一只烧嘴中实现的烧嘴，功率一般在200KW到2000KW之间，其功率低，结构紧凑，在一些小型的加热炉中得到了很好的运用，而对于大型的加热炉或熔化炉，其功率达不到额定的要求，若使用多个烧嘴满足功率要求又会导致增加炉体的设计制作难度。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种结构紧凑、燃烧完全、低NOx排放的自身蓄热式燃气烧嘴。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种自动切换蓄热式燃气烧嘴，包括两个结构相同的单体燃气烧嘴，其特征在于：所述第一燃气烧嘴与第二燃气烧嘴分别安装在炉体的两侧，所述第一燃气烧嘴包括第一非加热进气腔和第一加热进气腔，所述第一非加热进气腔通过第一燃烧室与炉体相连，第一加热进气腔与第一蓄热体相通，第一蓄热体通过第一空气和烟气通道与炉体连通；好处是使得烧嘴结构简单紧凑，气体进出自如，热交换充分，大大提高了助燃空气的进气温度和降低了烟气排出温度，使得燃烧充分，热量利用率高；
作为上述方案的改进，所述的第一非加热进气腔包括有冷态燃气进口，冷态空气进口和热态燃气进口；所述第一加热进气腔上设置有热态冷空气进口；
作为上述方案的进一步改进，所述的第一空气和烟气通道由烧嘴砖或碳化硅燃烧室构成；
进一步，所述第一蓄热体壳体为烧嘴钢结构，保温材料覆盖在烧嘴钢结构外，好处是增强保温效果，降低能量损失。
进一步，所述的烧嘴外接有切换阀。
本发明的有益效果是：本发明通过在炉体两侧设置两个结构相同的单体燃气烧嘴，当一只燃烧时，另一只烧嘴进行蓄热，并通过外部的切换阀实现烧嘴的自动换向，而且通过低温工作模式与高温工作模式的切换，通过低温下高速燃烧，高温下欠氧燃烧和烟气回流技术；通过采用在低温下高速燃烧，高温下欠氧燃烧和烟气回流技术，热交换充分，大大提高了助燃空气的进气温度和降低了烟气排出温度，实现了燃烧完全，低NOx排放、自动切换低高温工作模式、高效节能的自身蓄热功能。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，一种自动切换蓄热式燃气烧嘴，包括两个结构相同的单体燃气烧嘴，所述第一燃气烧嘴1与第二燃气烧嘴2分别安装在炉体10的两侧，所述第一燃气烧嘴1包括第一非加热进气腔11和第一加热进气腔12，所述第一非加热进气腔11通过第一燃烧室13与炉体10相连，第一加热进气腔12与第一蓄热体15相通，第一蓄热体15通过第一空气和烟气通道14与炉体10连通。烧嘴结构简单紧凑，气体进出自如，热交换充分，大大提高了助燃空气的进气温度和降低了烟气排出温度，使得燃烧充分，热量利用率高；所述的第一非加热进气腔11包括有冷态燃气进口111，冷态空气进口112和热态燃气进口113；所述第一加热进气腔12上设置有热态冷空气进口121；所述的第一空气和烟气通道14由烧嘴砖或碳化硅燃烧室构成。
所述第一蓄热体15壳体为烧嘴钢结构，保温材料覆盖在烧嘴钢结构外，保温材料覆盖在烧嘴钢结构外，好处是增强保温效果，降低能量损失。
所述的烧嘴外接有切换阀，用于自动切换烧嘴的燃烧和蓄热功能。
燃气种类可以是天然气，液化气，城市煤气，焦炉煤气，高焦混合气，发生炉煤气等。
本发明的工作原理是：本烧嘴成对使用，当一只燃烧时，另一只烧嘴进行蓄热，并通过外部的切换阀实现烧嘴的自动换向。
本烧嘴采用低温工作模式和高温工作模式，在炉温750度自动切换。当炉温低于750度，开启低温工作模式，此时两只烧嘴不换向。每只烧嘴都工作在低温工作模式，第一燃气烧嘴1燃气由第一冷态燃气进口111和第一冷态空气进口112进入第一燃烧室13内进行燃烧，燃烧的高温烟气由第一燃烧室13高速喷出，喷口速度可以达到80~120米/秒，烟气在炉内热交换后，由炉体10的辅助烟道进行排烟。同样，第二燃气烧嘴2也是这样工作，燃气由第二冷态燃气进口211和第二冷态空气进口212进入第二燃烧室23内进行燃烧，燃烧的高温烟气由第二燃烧室23高速喷出。
当炉温高于750度以后，第一燃气烧嘴1自动转换到高温模式下工作，此时燃气从第一热态燃气进口113进入，空气由热态冷空气进口121进入，冷空气经由第一蓄热体15进入第一空气和烟气通道14，在第一空气和烟气通道14内与回流的烟气混合后，进入炉内与燃气混合，形成高温欠氧燃烧。高温烟气在炉内完成热交换后，由第二燃气烧嘴2的第二空气和烟气通道24进入，经第二蓄热体25后温度降到100~300度后从烟气排烟口排出。
烧嘴换向燃烧后，此时燃气从第二热态燃气进口213进入，空气由第二热态冷空气进口221进入，冷空气经由第二蓄热体25进入第二空气和烟气通道24，在第二空气和烟气通道24内与回流的烟气混合后，进入炉内与燃气混合，形成高温欠氧燃烧。高温烟气在炉内完成热交换后，由第一燃气烧嘴的第一空气和烟气通道14进入，经第一蓄热体15后温度降到100~300度后从烟气排烟口排出。
由于采用了烟气回流和高温欠氧燃烧技术，本烧嘴是一款结构紧凑，燃烧完全，低NOx排放，及带用低温工作模式与高温工作模式的自动切换高效节能低NOx自身蓄热式烧嘴。
当然，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以基本相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种自动切换蓄热式燃气烧嘴，包括两个结构相同的单体燃气烧嘴，其特征在于：所述第一燃气烧嘴（1）与第二燃气烧嘴（2）分别安装在炉体（10）的两侧，所述第一燃气烧嘴（1）包括第一非加热进气腔（11）和第一加热进气腔（12），所述第一非加热进气腔（11）通过第一燃烧室（13）与炉体（10）相连，第一加热进气腔（12）与第一蓄热体（15）相通，第一蓄热体（15）通过第一空气和烟气通道（14）与炉体（10）连通。
2.根据权利要求1所述的一种自动切换蓄热式燃气烧嘴，其特征在于：所述的第一非加热进气腔（11）包括有冷态燃气进口（111），冷态空气进口（112）和热态燃气进口（113）；所述第一加热进气腔（12）上设置有热态冷空气进口（121）。
3.根据权利要求1所述的一种自动切换蓄热式燃气烧嘴，其特征在于：所述的第一空气和烟气通道（14）由烧嘴砖或碳化硅燃烧室构成。
4.根据权利要求1所述的一种自动切换蓄热式燃气烧嘴，其特征在于：所述第一蓄热体（15）壳体为烧嘴钢结构，保温材料覆盖在烧嘴钢结构外。
5.根据权利要求1所述的一种自动切换蓄热式燃气烧嘴，其特征在于：所述的烧嘴外接有切换阀。
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