CN103836627B - 无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机 - Google Patents
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Abstract
无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机属于高炉煤气燃烧机技术领域。本发明提供一种无需辅助燃料点火，燃烧稳定的高炉煤气燃烧机。本发明包括燃烧机壳，燃烧机壳一端设置有风机，燃烧机壳侧方设置有燃气总管路，其特征在于：燃烧机壳内为与风机相连的二级配风室，二级配风室内设置有同风机相连的一级配风管，一级配风管内设置有一段调风阀；一级配风管的端部设置有稳燃风室；燃气总管路上设置有一段供气支路，一段供气支路端部的一次燃烧头设置于稳燃风室内；一次燃烧头外设置有稳燃筒，稳燃筒内相应于一次燃烧头设置有点火针，稳燃筒的开口端设置有稳燃板；燃气总管路通过二段供气管同二级配风室内的主燃烧头相连；主燃烧头均匀环布于稳燃风室外。
Description
技术领域
本发明属于高炉煤气燃烧机技术领域，具体涉及一种无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机。
背景技术
高煤气属于低热值燃气，高炉煤气含有H2（1.5-3.0%），CH4（0.2-0.5%），CO（25-30%），CO2（9-12%），N2（55-60%），O2（0.2-0.4%）；密度为1.29-1.30Kg/Nm3。主要可燃成分是CO，一般CO含量在25%左右，发热值600～800千卡/立方米；高炉煤气是无色无味、无臭的气体，因CO含量很高、所以毒性极大；燃烧速度慢、火焰较长；着火温度大于700℃。
高炉煤气点火难，稳定着火更难。热值不高，600～800千卡/立方米。其中含有大量灭火气体：氮气和CO2。氮气和CO2吸收热量，不参燃烧，而且降低燃烧温度。
由于高炉煤气是混合气体，受各种因素影响，即使点燃也不能稳定燃烧。宏观表现为燃烧温度低。点火针一直点，有时有火，有时无火。
对于供风：不给风时燃烧一下，没火了。给风就更加无法点燃，风与煤气混合后，氧气有了，氮气也增加了，混合气体浓度在爆炸极限（下限）以外了，更无法点燃了。
目前高炉煤气的点燃方法是：用其他高热值气体做辅助点火，液化气、天然气、焦炉煤气，这笔资金也比较大，而且很麻烦，投资也不小。
目前，绝大多数钢厂等企业，通常将高炉煤气直接排放到大气中，不仅对环境造成极大破坏，而且还大量浪费能源。
另外，由于高炉煤气压力不稳，温度低。并且，工艺技术的更新，导致煤气热值更低。更加难以实现高炉煤气的全烧和纯烧。
发明内容
本发明就是针对上述问题，提供一种无需辅助燃料点火，并且燃烧稳定的高炉煤气燃烧机。
为实现本发明的上述目的，本发明采用如下技术方案，本发明包括燃烧机壳，燃烧机壳的一端设置有风机，燃烧机壳的侧方设置有燃气总管路，其特征在于：燃烧机壳内为与风机相连的二级配风室，二级配风室内设置有同风机相连的一级配风管，一级配风管内设置有一段调风阀；一级配风管的端部设置有稳燃风室；所述燃气总管路上设置有一段供气支路，一段供气支路端部的一次燃烧头设置于所述稳燃风室内；一次燃烧头外设置有稳燃筒，稳燃筒内相应于一次燃烧头设置有点火针，稳燃筒的开口端设置有稳燃板；所述燃气总管路通过二段供气管同二级配风室内的主燃烧头相连；所述主燃烧头均匀环布于所述稳燃风室外。
本发明的有益效果：1、由于本发明的结构特点，一次燃烧头的配风和进气与主燃烧头的配风和进气是相互独立的；因此，只需通过调节一段供气支路的供气速度和一级配风管的供风速度，即可使一次燃烧头发出的火焰稳定的控制在稳燃风室内，不受主燃烧头和二级配风室配风的干扰，使本发明燃烧稳定。
2、本发明使用稳燃筒内的火焰对主燃烧头进行点燃的同时，稳燃筒内的火焰还具有对主燃烧头内的燃气进行预热的作用，可有效提高高炉煤气着火范围宽度；并且通过控制风机风量和主燃烧头的燃气配给，可实现大的调节比。
3、本发明通过一级配风管和一段调风阀的配合，能很好的控制稳燃风室内的风量和风速；一段供气支路为一次燃烧头提供高炉煤气；高炉煤气和稳燃风室内的风混合后，易于达到点火条件，仅需使用点火针即可将火点燃；火焰在稳燃筒和稳燃板的作用下稳定燃烧；达到无需辅助燃料即可点火的目的。
4、本发明点火容易、使用方便，使高炉煤气无需任何处理，点火燃烧过程与普通的天然气点火燃烧过程基本相同，想点燃就点燃，想停止就停止。利用无用并且污染环境的废气可实现厂房内加热、烘干甚至发电等功能；变废为宝，具有巨大的经济效益和社会效益。
5、本发明无需蓄热体，能实现纯烧和全烧。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是稳燃板的结构示意图。
图3是图2的A-A剖视图。
附图中1为主控阀门、2为燃气总管路、3为压力开关、4为二段阀门组、5为一段阀门组、6为一段供气支路、7为二段供气管、8为主燃烧头、9为稳燃板、10为稳燃筒、11为一次燃烧头、12为稳燃风室、13为二级配风室、14为二段配气套、15为一级配风管、16为操作手柄、17为一段调风阀、18为燃烧机壳、19为风机、20为翘片开口。
具体实施方式
本发明包括燃烧机壳18，燃烧机壳18的一端设置有风机19，燃烧机壳18的侧方设置有燃气总管路2，其特征在于：燃烧机壳18内为与风机19相连的二级配风室13，二级配风室13内设置有同风机19相连的一级配风管15，一级配风管15内设置有一段调风阀17；一级配风管15的端部设置有稳燃风室12；所述燃气总管路2上设置有一段供气支路6，一段供气支路6端部的一次燃烧头11设置于所述稳燃风室12内；一次燃烧头11外设置有稳燃筒10，稳燃筒10内相应于一次燃烧头11设置有点火针，稳燃筒10的开口端设置有稳燃板9；所述燃气总管路2通过二段供气管7同二级配风室13内的主燃烧头8相连；所述主燃烧头8均匀环布于所述稳燃风室12外。
所述一次燃烧头11设置为半球形，半球形表面均布设置有供气孔。
所述稳燃筒10表面均布设置有燃烧孔。
所述稳燃板9表面环形排布设置有翘片开口20；翘片开口20的方向均相同。
由于高炉煤气热值低，最低2508kJ/Nm3（600kal/Nm3），而且压力波动大，往往压力在2～15kPa范围内波动，所以点火后稳燃困难，通过稳燃板9和稳燃筒10，以及燃烧头的配合，使火焰在稳燃板9前流速趋近于0，有利于火焰燃烧稳定不飘，进一步提高稳定燃烧的目的。
所述一段供气支路6穿过燃烧机壳18，经过二级配风室13和一级配风管15，伸入稳燃风室12内，并同一次燃烧头11相连。
所述二段供气管7同燃烧机壳18外的二段配气套14相连，所述二级配风室13内的主燃烧头8同所述二段配气套14相连。结构紧凑，体积小；可应用于多种不同场合，如：锅炉、热风炉、烘干炉等。
所述燃烧机壳18外设置用同一段调风阀17相连的操作手柄16。
所述燃气总管路2上设置有主控阀门1，所述一段供气支路6上设置有一段阀门组5；所述二段供气管7上设置有二段阀门组4。
所述主控阀门1、一段阀门组5和二段阀门组4均同控制器相连，所述稳燃筒10内设置有同控制器相连的验火针。
所述验火针设置为离子验火针。验火针长度可为200mm，粗细可为φ8mm。
一般高炉煤气验火采用紫外线检验火焰，但是，由于高炉煤气脱火时未燃烧煤气量较大，容易出现煤气中毒及爆鸣、爆炸的危险。由于火有导电流的性质，在着火的时候会有微弱的电流通过，采用离子验火针，验火非常灵敏，一旦点不着火，立即将一段阀门组5和二段阀门组4关闭，并报警。
所述控制器还可同燃气总管路2上的压力开关3相连。进一步提高安全系数。
所述控制器还可同漏气检测器和报警器相连。
所述风机19为采用变频电机。
下面结合附图说明本发明的使用过程：打开主控阀门1，开始供气，启动控制按钮，二段阀门组4打开，压力开关3对燃气总管路2进行检测；如阀门正常，无漏点，风机19启动，风门全开，进行前吹扫，吹扫结束，风门自动关小。一段阀门组5打开，开始供气。手动调整一段调风阀17，开度由小到大，采用交流升压变压器1100V，功率100W的高压电子点火针进行点火；由于高炉煤气燃烧速度慢，经试验测定，点火时间一般在20秒左右，此为一段燃烧。
验火针检测到稳燃筒10内的点燃信号后，二段阀门组4打开供气，风门开度加大。给二段供气管7供气。主燃烧头8开始工作；主燃烧头8可根据燃烧器大小不同，设置为五个以上。
当漏点检测器检测出有问题或者验火无信号时，本发明自动报警。一段阀门组5和二段阀门组4同时关闭，风门全开，进行吹扫。吹扫后系统自动关闭。进行故障检查处理。故障排除后，重新启动。
关机时，二段阀门组4、一段阀门组5次序关闭，风门全开，进行自动后吹扫，吹扫结束，风机19关闭。系统停机。关闭主控阀。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机，包括燃烧机壳（18），燃烧机壳（18）的一端设置有风机（19），燃烧机壳（18）的侧方设置有燃气总管路（2），其特征在于：燃烧机壳（18）内为与风机（19）相连的二级配风室（13），二级配风室（13）内设置有同风机（19）相连的一级配风管（15），一级配风管（15）内设置有一段调风阀（17）；一级配风管（15）的端部设置有稳燃风室（12）；所述燃气总管路（2）上设置有一段供气支路（6），一段供气支路（6）端部的一次燃烧头（11）设置于所述稳燃风室（12）内；一次燃烧头（11）外设置有稳燃筒（10），稳燃筒（10）内相应于一次燃烧头（11）设置有点火针，稳燃筒（10）的开口端设置有稳燃板（9）；所述燃气总管路（2）通过二段供气管（7）同二级配风室（13）内的主燃烧头（8）相连；所述主燃烧头（8）均匀环布于所述稳燃风室（12）外；所述稳燃板（9）表面环形排布设置有翘片开口（20）；翘片开口（20）的方向均相同；所述一段供气支路（6）穿过燃烧机壳（18），经过二级配风室（13）和一级配风管（15），伸入稳燃风室（12）内，并同一次燃烧头（11）相连。
2.根据权利要求1所述的无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机，其特征在于：所述一次燃烧头（11）设置为半球形，半球形表面均布设置有供气孔。
3.根据权利要求1所述的无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机，其特征在于：所述稳燃筒（10）表面均布设置有燃烧孔。
4.根据权利要求1所述的无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机，其特征在于：所述二段供气管（7）同燃烧机壳（18）外的二段配气套（14）相连，所述二级配风室（13）内的主燃烧头（8）同所述二段配气套（14）相连。
5.根据权利要求1所述的无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机，其特征在于：所述燃烧机壳（18）外设置用同一段调风阀（17）相连的操作手柄（16）。
6.根据权利要求1所述的无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机，其特征在于：所述燃气总管路（2）上设置有主控阀门（1），所述一段供气支路（6）上设置有一段阀门组（5）；所述二段供气管（7）上设置有二段阀门组（4）。
7.根据权利要求6所述的无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机，其特征在于：所述主控阀门（1）、一段阀门组（5）和二段阀门组（4）均同控制器相连，所述稳燃筒（10）内设置有同控制器相连的验火针。
8.根据权利要求7所述的无辅助燃料点火的高炉煤气燃烧机，其特征在于：所述控制器同燃气总管路（2）上的压力开关（3）相连。
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