CN103114166B - 一种烟气均布的顶燃式热风炉蓄热室布置结构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种烟气均布的顶燃式热风炉蓄热室布置结构，关键在于：所述蓄热室的顶部具有阶梯型凹凸状部分，该凹凸状部分由水平段及斜面段组成。所述蓄热室顶部呈阶梯型凹凸状的部分从中心到边缘依次具有中心水平段、上升的斜面、顶部水平段、下降的斜面和边缘水平段。本发明将顶燃式热风炉蓄热室顶面由平面改为阶梯型凹凸顶，使烟气在蓄热室内的分布更加均匀，且结构简单，易实现，其效果明显优于横截面水平的顶燃式热风炉蓄热室布置方式，可有效改善烟气在蓄热室内的分布状况、提高蓄热室格子砖的利用率、增大拱顶燃烧室的容积利用率。

Description

一种烟气均布的顶燃式热风炉蓄热室布置结构

技术领域

本发明涉及一种烟气均布的顶燃式热风炉蓄热室横截面结构。

背景技术

目前顶燃式热风炉普遍应用旋流燃烧器1，由于旋流的作用，这会造成烟气流在拱顶燃烧室2分布呈现中心速度较低，四周速度偏高的分布形式。这种气流分布会造成以下问题：

1、烟气流在进入传统平顶蓄热室时速度分布仍然呈现“中心低、四周高”的形式，这会造成蓄热室横截面边缘区域的烟气量大于中心区域的烟气量，从而导致蓄热室中心区域格砖的利用率下降，降低蓄热室的蓄热量，影响送风期风温的提高。

2、烟气流在蓄热室内“中心低、四周高”的速度分布还会造成蓄热室横截面上格砖温度分布不均，边缘格砖温度高于中心区域，从而造成四周与中心格砖出现膨胀差；同时蓄热量的减小还会增大送风期内温度的波动，长期运行，将严重影响热风炉蓄热室的格砖寿命。

3、在拱顶燃烧室2内，由于旋流，使空、煤气气流集中分布在燃烧室2边缘地带，中心区域的压力偏低，受到蓄热室顶面的影响，会在燃烧室2的中心区域形成很大的回流区，使燃烧室2的容积利用率降低；同时，气流集中在燃烧室2边缘燃烧，也使得拱顶的燃烧旺盛区更靠近大墙区域，这对耐材的寿命等都造成不利的影响。

发明内容

本发明的目的是提出一种烟气均布的顶燃式热风炉蓄热室布置结构，可以有效改善烟气在蓄热室横截面上的分布，提高蓄热室格子砖的利用率，提高送风温度。

    为了实现上述技术目的，采用以下技术方案：一种烟气均布的顶燃式热风炉蓄热室布置结构，其特征在于：所述蓄热室的顶部具有阶梯型凹凸状部分，该凹凸状部分由水平段及斜面段组成。

    进一步，所述蓄热室的顶部成阶梯型凹凸状的部分可以以蓄热室中心线成轴对称。

    进一步，所述凹凸状部分从中心到边缘依次具有中心水平段；上升的斜面，顶部水平段、下降的斜面和边缘水平段。

    进一步，所述斜面段由高度依次递增或递减的梯形组成，各阶梯顶点所连成的线为直线多段线或曲线。

进一步，蓄热室纵截面上各凹凸部分的水平投影距离之和等于蓄热室的直径D，其中每一部分尺寸可调，其变化范围为0～D。

进一步，蓄热室阶梯型凹凸顶的斜面段与水平面形成的夹角均大于等于0°，且小于等于90°。

进一步，蓄热室阶梯型凹凸顶的斜面段与水平面形成的各夹角不同时为0°。

本发明的有益效果为：

1、由于旋流燃烧器的作用，烟气流会集中分布在拱顶燃烧室边缘区域内，应用阶梯型凹凸顶布置方式则可对应增大蓄热室这一区域的阻力、减小中心及其它区域的阻力，同时凹凸部分的斜面作用，会促使气流在到达蓄热室顶面时，向蓄热室阻力较小的区域分流，从而使烟气流在整个蓄热室内分布更加均匀；

2、由于烟气在蓄热室横截面上的分布更加均匀，这可以有效提高蓄热室格砖的利用率，增大蓄热室的蓄热量，从而提高风温；同时蓄热量的增加还可以减小送风期风温的波动，对耐材的稳定和长寿大有利处；

3、应用阶梯型凹凸顶蓄热室还可以减小燃烧室中心回流区的高度，在保证空、煤气顺利点火燃烧及不改变空、煤气流旋流流程的情况下提高燃烧室的容积利用率，使高温区远离拱顶边缘，向中心移动，从而保护了拱顶耐材。

附图说明

图1为应用本发明的顶燃式热风炉的结构示意图；

图2为图1中Ⅰ的局部放大图；

图3为图1中斜面段部分的另一种结构示意图

图中，1为旋流燃烧器、2为拱顶燃烧室、3为蓄热室。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施作进一步说明：

如图1所示，顶燃式热风炉主要由旋流燃烧器1、拱顶燃烧室2以及蓄热室3构成，L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆、L₇、L₈、L₉、L₁₀分别为蓄热室顶部阶梯型凹凸部分纵截面的水平段和斜面段的水平投影长度，a₁、a₂、a₃、a₄为阶梯型凹凸部分的斜面段与水平面的夹角。蓄热室顶部砌筑时，蓄热室的左侧从中心处开始到半径为L₁范围内蓄热室顶部保持水平；半径L₁到L₁+L₂范围内从每一层高度相比相邻内环逐级递增，角度为a₂；从半径L₁+L₂到L₁+L₂+L₃范围内保持蓄热室顶部为水平；从半径L₁+L₂+L₃到L₁+L₂+L₃+L₄范围内每一层高度相比相邻内环逐级递减，角度为a₁；从半径L₁+L₂+L₃+L₄到蓄热室边缘处蓄热室顶部保持水平。同样，在蓄热室的右侧具有与左侧同样的坡度变化。

以上各参数L₁、L₂、L₃、L₄、L₅、L₆、L₇、L₈、L₉、L₁₀、a₁、a₂、a₃、a₄均可调。

如图2所示，边沿处的格砖顶点连接起来为多段线。如图3所示，边沿处的格砖顶点连接起来为曲线。

砌筑完毕后，蓄热室顶部截面呈阶梯型曲面。应用这种蓄热室横截面的布置方式，可使烟气流经过该蓄热室阶梯型凹凸顶时发生偏转，从而在蓄热室横截面上分布的更加均匀。这也使得在送风期，冷风通过该形状的蓄热室可使风温有所提高，其余无影响。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非用来限定本发明实施的范围，凡依本发明申请专利范围所述形状、构造、特征及原理等的变化与修饰，均应包含于本发明的申请专利范围内。

Claims (1)

1.一种烟气均布的顶燃式热风炉蓄热室结构，其特征在于：所述蓄热室的顶部布置成阶梯型凹凸状，该凹凸状部分由水平段及斜面段组成；

     所述蓄热室顶部呈阶梯型凹凸状的部分以蓄热室中心线成轴对称；

     所述凹凸状部分从蓄热室的中心到边缘依次具有中心水平段、上升的斜面、顶部水平段、下降的斜面和边缘水平段。