CN103429761B - 炉顶燃烧式热风炉 - Google Patents

Abstract

提供一种炉顶燃烧式热风炉，其能够提高燃烧器系统的燃烧效率，能够向整个蓄热室供应高温燃烧气体，且燃烧器风道内壁的耐火材料不易受损。一种具有燃烧器系统的炉顶燃烧式热风炉（10），该燃烧器系统包括燃烧器（1）和燃烧器风道（2），燃烧器（1）使燃料气体或助燃空气在三重以上的多重管道的各管道中流动，在中心管道（1b）和中央管道（1c）中设有旋转流生成装置以产生燃料气体或助燃空气的旋转流，燃料气体或助燃空气的直进流在最外侧管道（1d）中流动，在燃烧器风道（2）内生成包括直进成分HG”及旋转成分HG’的燃烧气体HG。从至少一个以上燃烧器系统在不经过该燃烧室（3）的中心位置的流入方向将燃烧气体HG供应在燃烧室（3）中。

Description

炉顶燃烧式热风炉

技术领域

本发明涉及特征在于燃烧器系统的炉顶燃烧式热风炉。

背景技术

在使空气在储存有热的蓄热室中流通而生成热风，将该热风供应给高炉的蓄热式热风炉中，具有在圆筒外壳内并设有燃烧室及蓄热室的内燃式热风炉、燃烧室和蓄热室设于分开的圆筒外壳内且在双方的外壳的一端使两室连通的外燃式热风炉等，作为具备与该外燃式热风炉同等的性能，同时相比外燃式热风炉可降低设备费用的蓄热式热风炉，专利文献1公开了一种炉顶燃烧式热风炉，其在蓄热室上方设有连通燃烧器的燃烧室。

在此，参照图7的示意图，对现有炉顶燃烧式热风炉的结构进行概述。如图7所示，现有炉顶燃烧式热风炉F在蓄热室T的上方配置有燃烧室N，在所谓的燃烧时，从燃烧器B对该燃烧室N供应的（X1方向）燃料气体和助燃空气的混合气体在经过燃烧器风道BD时的过程中点火燃烧，形成高温燃烧气体并流入燃烧室N。如作为图7中VIII-VIII向视图的图8所示，在俯视下，该燃烧器风道BD对于燃烧室N设于多处（图8中为4处），高温的燃烧气体在燃烧室内一边大幅旋转（X4方向）一边向下流动，燃烧气体在流过蓄热室T的过程（X2方向）中，其热被储存于蓄热室T中，流过蓄热室T的燃烧气体经由烟道E排出。另外，在本说明书中，燃烧器B和燃烧器风道BD统称为燃烧器系统。

燃烧器风道BD相对于燃烧室N的具体的安装方式，如图8所示，在俯视下，例如4组燃烧器风道BD相对于燃烧器N以错开90度的形态设置，各燃烧器风道BD都在燃烧气体向燃烧室N的流入方向不经过俯视为圆形的燃烧室N的中心O的偏心位置与燃烧室N连通，其结果是，从各燃烧器风道BD流入燃烧室N内的燃烧气体与从其他相邻的燃烧器风道BD流入燃烧室N内的燃烧气体发生干扰而改变燃烧气体各自的流动方向，在燃烧室N内形成较大的燃烧气体的旋转流（X4方向气流）。

如图8所示，通过在燃烧室N内形成燃烧气体的较大的旋转流，高温燃烧气体被供应给整个蓄热室T，因此，成为利用整个蓄热室T形成具有高热风生成能的热风炉。

另一方面，在向未图示的高炉供应热风的所谓的鼓风时，控制燃烧器风道BD内的切断阀V使其关闭，燃烧器系统中燃料气体和助燃空气的供应便会停止，经由鼓风管S向蓄热室T供应例如150℃左右的空气，空气在蓄热室T内上升的过程中形成例如1200℃左右的热风，该热风经由热风管H供应给高炉（X3方向）。

这样，在燃烧时，由于燃烧前的低温的燃料气体和助燃空气混合后而成的低温混合气体在燃烧器风道中流通，因此该燃烧器风道被冷却，成为变凉的状态。与此相对，在鼓风时，由于通过蓄热室并上升的热风充满燃烧室内，因此与该燃烧室连通的燃烧器风道也被加热。即，燃烧器风道反复交替受到燃烧时的冷却与鼓风时的加热，通过这样的反复冷却与加热，例如保护燃烧器风道内壁的耐火材料（耐火砖等的陶瓷）便容易受到损伤，存在寿命变短的问题。

这里，提高燃烧器系统的燃烧效率是该技术领域的重要课题之一，要提高该燃烧效率，重要的是获得燃料气体与助燃空气充分混合而成的混合气体。

作为构成燃烧器系统的现有燃烧器，如图9a、b所示，可举出同芯且为三重管构造的燃烧器B。该燃烧器B分别向中心管道Ba、其外周的中央管道Bb以及其外周的最外侧管道Bc中通入助燃空气A1、燃料气体G、另外的助燃空气A2（X1方向），通过分别固定在管道Ba、Bb、Bc内的旋转叶片Ra、Rb、Rc，使助燃空气A1、A2及燃料气体G在Y1、Y2及Y3方向生成旋转流，在燃烧器风道BD内生成这些旋转流混合而成的混合气体MG。另外，专利文献2公开了一种在多重管道的最外侧管道内设有旋转叶片的构造的燃烧器。

混合气体MG在燃烧器风道BD内一边旋转一边在流通的过程中点火燃烧，燃烧后的燃烧气体同燃烧前一样一边旋转一边流入燃烧室N。

但是，如图9a中所示，在燃烧器风道BD内生成混合气体MG的旋转流，且混合气体MG燃烧产生的燃烧气体的旋转流流入燃烧室N时，在燃烧室N内形成了更大的燃烧气体的旋转流（该旋转流不是图8所示的平面的旋转流X4），例如朝燃烧室N下方的蓄热室T一侧急剧下降，如图8所示，而难以形成从燃烧器风道BD以直进流方式（X1方向）流入燃烧室N的燃烧气体的气流。

对于如图8所示的燃烧室N内的燃烧气体的大的旋转流（X4方向的气流），通过使从各燃烧器风道BD流入燃烧室N的燃烧气体的气流携带某种程度上的直进成分而流入，来使燃烧气体彼此相互干扰，导致大的旋转流的形成。因此，为了使燃料气体和助燃空气充分混合形成混合气体，仅仅是在燃烧器BD内形成如图9a所示的混合气体的大的旋转流，进而形成燃烧后的燃烧气体的旋转流，而由于燃烧气体并不具备足够的直进成分，因此，无法在燃烧室N内形成用于向整个蓄热室T供应高温的燃烧气体的大的旋转流（X4方向的气流）。

鉴于此，期望进行能够解决如下的所有课题的技术开发，即：在燃烧器系统内生成燃料气体和助燃空气充分混合后的混合气体；使在燃烧器风道中混合气体燃烧后形成的燃烧气体携带足够的直进成分流入燃烧室内，在燃烧室内形成大的旋转流以将高温燃烧气体供应给整个蓄热室；再者，解决燃烧器风道内壁的耐火材料因燃烧器风道内壁的耐火材料反复受到的冷却、加热而容易损伤的问题。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：（日本）特公昭48-4284号公报

专利文献2：（日本）专利第3793466号公报

发明概要

发明解决的课题

本发明是鉴于上述问题而开发的，其目的在于，提供一种炉顶燃烧式热风炉，其能够解决如下所有课题，即：在燃烧器系统中生成燃料气体和助燃空气充分混合后的混合气体；使在燃烧器风道中混合气体燃烧后形成的燃烧气体携带足够的直进成分而流入燃烧室内，在燃烧室内形成大的旋转流以将高温燃烧气体供应给整个蓄热室；再者，解决燃烧器风道内壁的耐火材料因燃烧器风道的燃烧室侧的区域反复受到冷却、加热而容易损伤的问题。

解决课题的手段

为了达成所述目的，本发明的炉顶燃烧式热风炉包括：具备供应热风用空气的鼓风管的蓄热室，以及具备向高炉供应热风的热风管和燃烧器系统且配设于蓄热室的上部的燃烧室，通过从燃烧器系统供应到燃烧室的燃料气体和助燃空气的混合气体的燃烧使蓄热室升温，并且将热风用空气在通过蓄热室的过程中所生成的热风经由热风管供应给高炉，所述燃烧器系统包括燃烧器和与燃烧器连通的燃烧器风道，所述燃烧器为直径不同的三重以上的多重管道，且其各管道流动有燃料气体或助燃空气流动，燃烧器风道与燃烧室连通，在构成所述多重管道的各管道中的除最外侧管道以外的管道中设有旋转流生成装置以生成流经其内部的燃料气体或助燃空气的旋转流，并且在所述最外侧管道中流动有燃料气体或助燃空气的直进流，由流入燃烧器风道内的燃料气体和助燃空气的旋转流生成混合气体的旋转流，该混合气体的旋转流和燃料气体或助燃空气的直进流在流经燃烧器风道内的过程中进行燃烧，生成具有直进成分和旋转成分的燃烧气体，燃烧气体被从至少一个以上所述燃烧器系统在对于所述燃烧室不经过该燃烧室中心位置的流入方向上供应到所述燃烧室中。

本发明的炉顶燃烧式热风炉，对构成作为其构成要素的燃烧器系统的燃烧器加以改良，在由直径不同的三重以上多重管道构成的燃烧器中的除最外侧管道以外的管道内设置旋转流生成装置以生成燃料气体或助燃空气的旋转流，这些旋转流能够通过在燃烧器风道内混合而生成充分地混合的混合气体，而且，在燃烧器的最外侧管道内，不使燃料气体或助燃空气旋转而是使其以直进的方式流入，通过燃料气体或助燃空气原样流入燃烧器风道内，由此，使混合气体的旋转流和燃料气体或助燃空气的直进流在燃烧器风道内流通。

燃烧器为例如由同芯三重管道构成的构造方式时，若选定使助燃空气在中心管道内流动，使燃料气体在中央管道内流动，使另外的助燃空气在最外侧管道内流动的情况举例说明，则在中央的两个管道内，燃料气体和助燃空气同时通过旋转流生成装置生成旋转流，这些旋转流在燃烧器风道内混合在一起。然后，该混合气体不会在其周围进行旋转而是与直进的另外的助燃空气一起在燃烧器风道内流动。即，在燃烧器风道内形成由助燃空气生成的直进成分和由混合气体生成的旋转成分混合成的气流，该气流在燃烧器风道的燃烧室侧附近的区域点火燃烧，燃烧后的燃烧气体同燃烧前的气流一样也成为具有直进成分和旋转成分的燃烧气体，并流入燃烧室。

由该燃烧气体的通过中心两个管道的旋转流生成装置所生成的旋转成分，在燃烧器风道的中心部形成负压区域，通过形成负压区域，燃烧室的高温气氛能够被吸进其中，被吸进的高温气氛辐射到燃烧器风道的内壁上，从而能够对燃烧时易冷却的燃烧器风道的内壁进行加温。

由于燃烧时燃烧器风道的燃烧室侧区域的内壁被加温，内壁在燃烧时和鼓风时的温度差非常小，从而能够有效抑制燃烧器风道内壁的耐火材料因反复冷却、加热而受到损伤。

另一方面，能够通过燃烧气体的直进成分使燃烧气体保持充分的直线性并使其流入燃烧室内，携带有该直进成分而流入燃烧室的燃烧气体，与从其它燃烧器系统流入燃烧室的燃烧气体相互干扰，或者流入燃烧室后与对向的燃烧室内壁碰撞而改变流动方向，由此，在俯视下，在燃烧室内容易形成燃烧气体的大的旋转流，因此能够向蓄热室的整个区域供应高温燃烧气体。

这样，本发明的炉顶燃烧式热风炉，对构成作为构成要素的燃烧器系统的燃烧器加以改良，使燃烧器风道内生成混合气体的旋转流和燃料气体或助燃空气的直进流，通过使这些在燃烧器风道内燃烧，生成携带直进成分和旋转成分的燃烧气体，即，通过对燃烧气体的流动成分进行优化，能够在燃烧器系统内生成燃料气体和助燃空气充分地混合而成的混合气体，能够提高燃烧器系统的燃烧效率。另外，能够在燃烧室内形成燃烧气体的大的旋转流并将其供应给整个蓄热室，能够形成热风生成能优异的热风炉。再者，减小了燃烧器风道内壁的燃烧时和鼓风时的温度差，从而能够提高燃烧器风道内壁的耐火材料的耐久性。

在此，作为所述旋转流生成装置，可以举出以下所示的两个实施方式。

其中之一实施方式为，最外侧管道以外的各个管道内设有旋转叶片。

例如，在燃烧器由同心的三重管道构成的情况下，中央两个管道内分别设有特有的旋转叶片，在燃烧器由同芯五层管道构成的情况下，中央四个管道内分别设有特有的旋转叶片。不管哪个方式，在最外侧管道均未设置旋转叶片，使燃料气体或助燃空气以直进的方式流动，并使其流入燃烧器风道。

另一方面，旋转流生成装置的另一实施方式为，使每个构成燃烧器的多重管道中的生成装置都不同，在最小直径的中心管道中设有旋转叶片，在最外侧管道及中心管道以外的管道中，从相对于其轴心偏心的位置，或者在倾斜方向供应燃料气体或助燃空气。

位于中央的中心管道具有旋转叶片的情况同以上所述的实施方式一样，但作为除最外侧管道以外的管道中所使用的旋转流生成装置的方式，对向管道供应燃料气体或助燃空气的供给方向加以调整，从相对于管道轴心偏心的位置、或者在倾斜方向供应燃料气体或助燃空气，由此能够在比其更小直径的管道周围形成旋转流（或者螺旋流）。

例如，在燃烧器由同芯的三重管道构成的情况下，通过对位于中间的管道，从对于轴心偏心的位置供给气体，由此在中心管道的周围形成旋转流，并使该旋转流流入燃烧器风道内。

另外，作为燃烧器系统相对于燃烧室的安装方式，优选的方式是，三个所述燃烧器系统相对于燃烧室以120度间隔配设，在不经过该燃烧室的中心位置的流入方向，从各个燃烧器系统向所述燃烧室供应燃烧气体，进一步，优选的方式是，四个所述燃烧器系统相对于燃烧室以90度间隔配设，在不经过该燃烧室的中心位置的流入方向，从各个燃烧器系统向所述燃烧室供应燃烧气体。

燃烧器系统相对于燃烧室的安装方式中，例如即使只有一个燃烧器系统，也能够在燃烧室内生成旋转流，只要该燃烧器系统配置为在不经过燃烧室的中心位置的流入方向供应燃烧气体即可。但是，该情况下，从一个燃烧器系统流入燃烧室内的燃烧气体与燃烧室的对向的内壁碰撞而改变流动方向，以顺着燃烧室的内壁的方式边流动边形成旋转流。

与此相对，在三个燃烧器系统相对于燃烧室以120度间隔配设的情况、或四个燃烧器系统相对于燃烧室以90度间隔配设的情况下，从一个燃烧器系统流入燃烧室内的燃烧气体，容易与从其他燃烧室系统流入的燃烧气体发生干扰，通过该相互干扰，在俯视下，能够在燃烧室内顺利地形成大的旋转流。

发明效果

由以上的说明容易理解，根据本发明的炉顶燃烧式热风炉，在燃烧器风道内生成混合气体的旋转流和燃料气体或助燃空气的直进流，通过使这些旋转流和直进流在燃烧器风道内燃烧，生成携带有直进成分和旋转成分的燃烧气体，由此，能够在燃烧器系统内生成燃烧气体和助燃空气充分地混合而成的混合气体，从而能够提高燃烧器系统的燃烧效率。另外，能够使携带有足够的直进成分的燃烧气体从燃烧器风道流入燃烧室，因此，能够在燃烧室内形成燃烧气体的大的旋转流并将其供应给整个蓄热室，且成为热风生成能优异的炉顶燃烧式热风炉。进一步，在燃烧器风道内，由燃烧气体的旋转成分形成负压区域，将燃烧室的高温气氛吸进其中，并把其辐射热供应给燃烧器风道内壁，由此减小了燃烧时和鼓风时燃烧器风道内壁的温度差，消除或缓和了在此的冷却、加热的反复循环，能够提高配置在该内壁的耐火材料的耐久性。

附图简要说明

图1为本发明的炉顶燃烧式热风炉的一实施方式的示意图，该图显示了混合气体、燃烧气体、热风用空气及热风各自的流动。

图2为图1中II-II向视图。

图3（a）、（b）均为图1的III-III向视图，该图显示了燃烧室内的燃烧气体的流动，及燃烧器系统相对于燃烧室的安装方式。

图4（a）、（b）同图3a、b一样，均为图1的III-III向视图，该图显示了燃烧室内的燃烧气体的流动、燃烧器系统相对于燃烧室的安装方式。

图5为燃烧器系统的一实施方式的纵剖视图，该图说明了具备直进成分和旋转成分的燃烧气体及由该燃烧气体形成负压区域的情况。

图6（a）为构成燃烧器系统的燃烧器的另一实施方式的纵剖视图，（b）为（a）的b-b向视图。

图7为现有炉顶燃烧式热风炉的一实施方式的示意图，显示了混合气体、燃烧气体、热风用空气及热风的各流动。

图8为图7的VIII-VIII向视图，显示了燃烧室内的燃烧气体的流动。

图9为现有炉顶燃烧式热风炉的一实施方式的纵剖视图。

发明实施方式

下面，参照附图对本发明的炉顶燃烧式热风炉的实施方式进行说明。

图1为本发明的炉顶燃烧式热风炉的一实施方式的示意图，该图显示了混合气体、燃烧气体、热风用空气及热风的各流动，图2为图1的II-II向视图，图3a、b、图4a、b均为图1的III-III向视图，这些图显示了燃烧室内的燃烧气体的流动，因此为显示了燃烧器系统相对燃烧室的安装方式图。再者，图5为燃烧器系统的一个实施方式的纵切面图。

图1中所示的炉顶燃烧式热风炉10，其整体结构俯视时为圆形或者大致圆形（椭圆形等），蓄热室4的上方配置有燃烧室3，从燃烧器1向该燃烧室3供应的（X1方向）燃料气体和助燃空气的混合气体在通过燃烧器风道2的过程中点火燃烧，形成高温的燃烧气体，流入燃烧室3。另外，由燃烧器1和燃烧器风道2构成燃烧器系统。另外，更严格地说，从燃烧器风道2流入燃烧室3的气体，除了燃烧气体以外，还存在有未燃烧的混合气体或燃料气体等，但是在本说明书中，主要提出作为流入燃烧室3的气体成分的燃烧气体而进行说明。

如图3所示，俯视图中燃烧器风道2相对于燃烧室3设于四个部位，分别配置在各自错开90度的位置，各燃烧器风道2都是在燃烧气体向燃烧室3的流入方向不通过俯视为圆形的燃烧室3的中心O的偏心位置与燃烧室3连通。因此，从各燃烧器风道2流入燃烧室3内的燃烧气体与从其它的相邻的燃烧器风道2流入燃烧室3内的燃烧气体发生干扰，而改变燃烧气体各自的流动方向，在燃烧室3内形成如图所示的大的燃烧气体的旋转流（X4流动方向）。

另外，除了燃烧器风道2相对于燃烧室3的安装方式以外，也可以是如图3b所示的，三个燃烧器系统相对于燃烧室3以120度间隔配设的方式、如图4a所示，一个燃烧器系统安装在燃烧室3中的方式、如图4b所示，两个燃烧器系统错开90度安装于燃烧室3的方式等，不管哪个方式，燃烧器风道2都是在混合气体向燃烧室3的流入方向不通过俯视为圆形的燃烧室3的中心O的偏心位置与燃烧室3连通。

如图3、图4所示，在俯视下，该燃烧气体一边大幅旋转，一边形成在纵剖视图中在图1的X2方向下降的螺旋流，同时，往下流入整个蓄热室4，在往下流的过程中，其热量储存在蓄热室4中，通过了蓄热室4的燃烧气体，经由切断阀7a控制为开启的烟道管7排出。将这样在燃烧器系统中的混合气体的燃烧及向蓄热室4供应高温的燃烧气体以使蓄热室4升温的操作可以称为“燃烧时”。

如图2所示，燃烧器1为同芯且三孔式的多重管道，如图5所示，燃烧器1在其端面1a以连通姿态与燃烧器风道2连接，助燃空气A1在其中心管道1b中流动，燃料气体G在中央管道1c中流动，其它的助燃空气A2在最外侧管道1d中流动。

再者，在最外侧管路1d以外的中心管道1b及中央管道1c中，分别在管道内固设有旋转叶片8b、8c。

在中央的两个管道1b、1c中，助燃空气A1和燃料气体G分别利用旋转叶片8b、8c（Y1方向、Y2方向）生成各自的旋转流X1’，这些旋转流X1’在燃烧器风道2内混合，生成混合气体MG的旋转流。然后，该混合气体MG不是在其周围旋转而是与直进的其它助燃空气A2一同在燃烧器风道2内流动。

即，在燃烧器风道2内，生成由助燃空气A2所形成的直进成分和混合气体MG所形成的旋转成分混合而成的气流，这些气流在燃烧器风道2的燃烧室侧附近的区域中点火燃烧，同燃烧前的气流一样，生成具有直进成分HG”和旋转成分HG’的燃烧气体HG，而流入燃烧室3。

由于该燃烧气体HG的旋转成分HG’，在燃烧器风道2的燃烧室3侧的区域形成负压区域NP。通过负压区域NP的形成，燃烧室3内的高温气氛被吸进其中（Z1方向），被吸进的高温气氛辐射到燃烧器风道2的内壁上（Z2方向），由此能够对燃烧时易冷却的燃烧器风道2的燃烧室侧区域的内壁进行加温。

在燃烧时，燃烧器风道2的内壁被加温，因此燃烧时和鼓风时的内壁温度差非常小，能够有效抑制燃烧器风道内壁的耐火材料因反复冷却、加热而受到损伤。

另外，通过燃烧气体HG的直进成分HG”，能够使燃烧气体HG保持充分的直线性并使其流入燃烧室3内，携带该直进成分流入燃烧室3的燃烧气体HG与从其它燃烧器系统流入燃烧室3的燃烧气体相互干扰（图3a、b的情况），或者流入燃烧室3后与对向的燃烧室3内壁碰撞而改变流动方向，（图4a、b的情况），因此，在俯视下，在燃烧室3内容易形成燃烧气体HG的大的旋转流X4，从而能够向整个蓄热室4供应高温燃烧气体HG。

在图6a中，显示了构成燃烧器系统的燃烧器的另一实施方式。该燃烧器1A虽然也是由同芯的三重管道构成，但在中心管道1b中设有旋转叶片8b，如图6所示，在中央管道1c中，从使燃料气体G向该管道内的供应方向相对于管道轴心偏心的位置供应燃料气体G，通过燃料气体G从偏心的位置或者沿倾斜方向供应到中央管道1c内，由此能够在其内侧的中心管道1b的周围形成旋转流X1”（或称螺旋流）。

回到图1，向未图示的高炉供应热风时，控制燃烧器风道2内的切断阀2a、烟道管7内的烟道阀7a而使其关闭，经由被切断阀6a控制为开启的鼓风管6，向蓄热室4供应例如150℃左右的高温空气，高温空气在蓄热室4内上升的过程中形成例如1200℃左右的热风，该热风通过被切断阀5a控制为开启的热风管5向高炉供应（X3方向）。可以将这样在热风炉内生成热风并将该热风向高炉供应的操作称为“鼓风时”。

根据图中所示的炉顶燃烧式热风炉10，在燃烧器风道2内生成混合气体MG的旋转流和燃料气体或助燃空气的直进流，通过使这些旋转流和直进流在燃烧器风道2内燃烧，生成携带有直进成分HG”和旋转成分HG’的燃烧气体HG，由此，能够在燃烧器系统内生成燃烧气体和助燃空气充分地混合而成的混合气体MG，能够提高燃烧器系统的燃烧效率。另外，能够使携带有充分的直进成分的燃烧气体HG从燃烧器风道2流入燃烧室3，并且能够在燃烧室3内形成燃烧气体HG的大的旋转流并将其向整个蓄热室4供应，成为热风生成能优异的炉顶燃烧式热风炉。再者，由燃烧器风道2内的燃烧气体HG的旋转成分HG’形成负压区域NP，燃烧室3内的高温气氛被吸进其中，并把其辐射热向燃烧器风道内壁供应，由此减小了燃烧时和鼓风时的燃烧器风道内壁的温度差，能够消除或缓和此处的冷却、加热的反复循环，提高配置在该内壁上的耐火材料的耐久性。

以上，利用附图详细阐述了本发明的实施方式，但具体的结构不限于该实施方式，在不脱离本发明的宗旨的范围内的设计变更等，都包括在本发明中。

符号说明

1、1A：燃烧器、1b：中心管道、1c：中央管道、1d：最外侧管道、

1a：燃烧器出口、2：燃烧器风道、2a：切断阀、3：燃烧室、

4：蓄热室、5：热风管、6：鼓风管、7：烟道管、8b、8c：旋转叶片、

10：炉顶燃烧式热风炉、G：燃料气体、A1、A2：助燃空气、

MG：混合气体、HG：燃烧气体、HG’：燃烧气体的旋转成分、

HG”：燃烧气体的直进成分

Claims (5)

1.一种炉顶燃烧式热风炉，包括：

具备供应热风用空气的鼓风管的蓄热室，

向高炉供应热风的热风管和燃烧器系统，以及

配置在蓄热室的上部的燃烧室；

通过从燃烧器系统供应到燃烧室的燃料气体和助燃空气的混合气体的燃烧使蓄热室升温，并且将热风用空气在通过蓄热室的过程中所生成的热风经由热风管向高炉供应，

所述燃烧器系统包括燃烧器和与燃烧器连通的燃烧器风道，所述燃烧器为直径不同的三重以上的多重管道，且其各个管道流动有燃料气体或助燃空气，燃烧器风道与燃烧室连通，

在构成所述多重管道的各管道中的除最外侧管道以外的管道中设有旋转流生成装置，以生成流经其内部的燃料气体或助燃空气的旋转流，并且在所述最外侧管道中流动有燃料气体或助燃空气的直进流，

由流入燃烧器风道内的燃料气体和助燃空气的旋转流生成混合气体的旋转流，该混合气体的旋转流和所述最外侧管道的燃料气体或助燃空气的直进流在流经燃烧器风道内的过程中进行燃烧而生成具有直进成分和旋转成分的燃烧气体，

燃烧气体被从至少一个以上的所述燃烧器系统在对于所述燃烧室不经过该燃烧室的中心位置的流入方向上供应到所述燃烧室中。

2.根据权利要求1所述的炉顶燃烧式热风炉，

所述旋转流生成装置是设于最外侧管道以外的各管道内的旋转叶片。

3.根据权利要求1所述的炉顶燃烧式热风炉，

所述旋转流生成装置在每个管道中不同，

直径最小的中心管道中的旋转流生成装置是设于该管道内的旋转叶片，

除最外侧管道以及中心管道以外的管道中的旋转流生成装置，从相对于其轴心偏心的位置或者在倾斜方向供应燃料气体或助燃空气。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的炉顶燃烧式热风炉，

三个所述燃烧器系统相对于燃烧室以120度间隔配设，燃烧气体被从各个燃烧器系统在不经过该燃烧室的中心位置的流入方向对所述燃烧室供应。

5.根据权利要求1～3中任一项所述的炉顶燃烧式热风炉，

四个所述燃烧器系统相对于燃烧室以90度间隔配设，燃烧气体被从各个燃烧器系统在不经过该燃烧室的中心位置的流入方向对所述燃烧室供应。