CN107152680A - 一种惰性热风发生器燃烧器和循环风加热器 - Google Patents

一种惰性热风发生器燃烧器和循环风加热器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种惰性热风发生器燃烧器和循环风加热器，包括柱形壳体以及设置于柱形壳体内部的第一进气管和中心进气管，中心进气管的外端延伸出柱形壳体，形成中心燃料气进气口，中心进气管的出气端包括恒径段和缩径段，恒径段的一端与中心进气管的本体连接，恒径段的另一端与缩径段的大径端连接，缩径段的小径端封口，恒径段和缩径段均与中心进气管的本体同轴设置；恒径段上均布多个布气孔，缩径段上均布多个喷射孔；第一进气管位于中心进气管的一侧，第一进气管的外端延伸出柱形壳体，形成第一燃料气进气口，第一进气管的出气口为朝向中心进气管的出气口的弯折结构，该弯折结构为缩径结构，弯折结构的末端均布有多个喷射孔。

Description

一种惰性热风发生器燃烧器和循环风加热器
技术领域
本发明具体涉及一种惰性热风发生器燃烧器和循环风加热器。
背景技术
来自原料煤贮仓的碎煤送入到磨煤机中，被轧辊在研磨台上磨成粉状，并由来自循环风加热器的高温惰性气体进行干燥和输送。惰性气体进入磨煤机的温度为150-300℃，出磨煤机时的温度为100-110℃。由惰性气体输送的干燥的粉煤进入粉煤分离过滤器进行分离后，粉煤经旋转下料阀送及粉煤螺旋输送机送至粉煤贮罐，分离出的惰性气体部分排放至大气，剩余部分经循环风机进入惰性热风发生器进行循环加热干燥。惰性热风发生器对系统装置的稳定运行起到关键性的制约作用，惰性热风发生器中燃烧器为其核心部分，燃烧器结构的优劣直接对运行质量产生重大影响。原有的热风燃烧器存在以下的缺点：热风燃烧器的点火准确率低，需重复多次操作才能点火成功；原热风燃烧器采用单燃料气进口，燃料气源单一，装置运行自产相对热值较低的粗煤气等其他的燃料气得不到利用，增加使用燃料气成本。而且单燃料气源断时，容易导致停车。
发明内容
针对上述现有技术中存在的技术问题，本发明的目的是提供一种惰性热风发生器燃烧器和循环风加热器。在燃烧器的点火燃料气出口设置布气孔，提高了点火燃料气与点火棒电火花的接触面，确保燃烧器一次点火成功率达98％以上，点火准确可靠。
为了解决以上技术问题，本发明的技术方案为：
一种惰性热风发生器燃烧器，包括柱形壳体以及设置于柱形壳体内部的第一进气管和中心进气管，中心进气管与所述柱形壳体同轴设置，中心进气管的外端延伸出柱形壳体，形成中心燃料气进气口，中心进气管的出气端包括恒径段和缩径段，恒径段的一端与中心进气管的本体连接，恒径段的另一端与缩径段的大径端连接，缩径段的小径端封口，恒径段和缩径段均与中心进气管的本体同轴设置；恒径段上均布多个布气孔，缩径段上均布多个喷射孔；
第一进气管位于中心进气管的一侧，第一进气管的外端延伸出柱形壳体，形成第一燃料气进气口，第一进气管的出气口为朝向中心进气管的出气口的弯折结构，该弯折结构为缩径结构，弯折结构的末端均布有多个喷射孔；
靠近所述中心进气管的缩径段设置有点火器。
其中的恒径段是指不同位置处管的直径相同，且与中心进气管本体的直径相同。进入中心进气管的燃料气首先流经恒径段，部分燃料气通过恒径段的布气孔射出分布在中心进气管的周围，同时由于惯性，该部分射出的燃料气会继续向下游流动，与设置于下游的点火器接触。中心进气管中的大部分的燃料气通过缩径段的喷射孔喷出，喷出的燃料气与点火器接触。恒径段的存在大大提高了点火器与燃料气的接触面积，并提高了点火器周围的燃料气的浓度，改进后的燃烧器的点火成功率提高到98％以上。
同时缩径段上均布喷射孔，缩径段的壳体是一个倒置的圆台面，所以喷射孔是朝各个不同的方向的，使燃料气均匀喷射到燃烧室内进行燃烧。
中心进气管和第一进气管中可以通入不同来源的燃料气，丰富了燃料气的来源，避免了燃料气的浪费，提高了燃料气的利用率。
进一步的，恒径段上的布气孔相对于中心进气管的轴线倾斜设置，且开孔方向朝向缩径段设置。
当布气孔相对于中心进气管的轴线倾斜设置，且开孔方向朝向缩径段设置时，燃料气从布气孔喷出时，更易于向下游流动，避免燃料气的倒流。
更进一步的，所述布气孔的轴线与中心进气管的轴线的夹角为30-70°。
在这个角度范围时，布气孔具有更好的布气效果。
进一步的，所述恒径段上设置有若干层布气孔，每层布气孔的个数为4-10个，每层布气孔共圆，且在圆周上均布。
布气孔在圆周上均布，可以设置为沿不同方向上，使燃料气在恒径段的四周均匀分布，更保证了点火的成功率。
进一步的，所述中心布气管的出气口处设置有旋流稳焰器。在中心进气管的出气口处设置旋流稳焰器，可以显著提高火焰的稳定性，更加适用本发明中的循环风加热器。
更进一步的，旋流稳焰器的旋流片的个数为10-14个，旋流片的旋向为右旋。
再进一步的，旋流片的个数为12个。
进一步的，所述柱形壳体靠近进气管的出气端处设置有导焰结构，导焰结构与进气管的进气口端距离最近，自该位置处，沿气流的流动方向，所述导焰结构为扩径结构。
导焰结构为扩径结构，燃料气燃烧得到的火焰会在导焰结构的导流作用下会保持一定的形状，不会发生火焰的倒流，就不会对柱形壳体和各个进气管产生高温危害。
更进一步的，所述导焰结构采用耐火材料浇注而成。
进一步的，燃烧器的柱形壳体上设置有助燃气进气口。
燃料气和助燃气混合旋流时，可使燃料气和助燃气混合均匀，提高了燃料气的利用效率，同时燃烧掉助燃气中的大量的氧气，形成安全的惰性热风，满足煤粉干燥输送的需求。
进一步的，所述燃烧器还设置有在线火焰检测装置。可以实现点火、开工、运行的全程火焰检测。
进一步的，所述燃烧器的柱形壳体的内层包覆绝热纤维毡。
绝热纤维毡可以对燃烧器的壳体起到隔热保护的作用。
进一步的，燃烧器的柱形壳体为分体结构，包括燃烧器上段和燃烧器下段，两段之间通过法兰连接。
进一步的，所述燃烧器还包括第二进气管，第二进气管设置于中心进气管的一侧，第二进气管的外端延伸出柱形壳体，形成第二燃料气进气口，第二进气管的出气口为朝向中心进气管的出气口的弯折结构，弯折结构的末端均布有多个喷射孔。
第二进气管中可以通入其它的燃料气，可以对更多的燃料气进行充分利用。
一种循环风加热器，包括上述惰性热风发生器燃烧器和加热腔室，惰性热风发生器燃烧器与加热腔室相通，所述加热腔室由壳体围成，壳体上设置有热风出口。
在加热腔室中，循环风与火焰接触一段时间，受热干燥升温，升温后的热风通过热风出口流出。
本发明的有益效果为：
进入中心进气管的燃料气首先流经恒径段，部分燃料气通过恒径段的布气孔射出分布在中心进气管的周围，同时由于惯性，该部分射出的燃料气会继续向下游流动，与设置于下游的点火器接触。中心进气管中的大部分的燃料气通过缩径段的喷射孔喷出，喷出的燃料气与点火器接触。恒径段的存在大大提高了点火器与燃料气的接触面积，并提高了点火器周围的燃料气的浓度，改进后的燃烧器的点火成功率提高到98％以上。
同时缩径段上均布喷射孔，缩径段的壳体是一个倒置的圆台面，所以喷射孔是朝各个不同的方向的，使燃料气均匀喷射到燃烧室内进行燃烧。
中心进气管和第一进气管中可以通入不同来源的燃料气，丰富了燃料气的来源，避免了燃料气的浪费，提高了燃料气的利用率。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是本发明的燃烧器的结构示意图；
图2是本发明的中心进气管的出气端的结构示意图；
图3是本发明的旋流稳焰器的结构示意图；
图4是第一进气管和第二进气管的出气口的结构示意图。
其中，1、燃烧器下段，2、燃烧器上段，3、助燃气进气口，4、第一燃料气进口，5、点火燃料气进口，6、中心进气管进口，7、点火棒，8、火焰检测器，9、缩径段，10、旋流稳焰器，11、连接筋板，12、绝热纤维毡，13、耐火浇注料，14、加强筋板，15、环板。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
如图1所示，惰性热风发生器燃烧器，包括燃烧器下段1、燃烧器上段2、助燃风进口3、工厂自产粗煤气进口(第一燃料气进口4)、点火燃料气进口5、开工/工艺燃料气进口(中心进气管进口6)、点火棒7、火焰检测器8、开工/工艺燃料气喷头(缩径段9)、旋流稳焰器10以及相关连接件等结构。
具体的，如图1所示，惰性热风发生器燃烧器，包括柱形壳体以及设置于柱形壳体内部的第一进气管和中心进气管，中心进气管与所述柱形壳体同轴设置，中心进气管的外端延伸出柱形壳体，形成中心燃料气进气口6，中心进气管的出气端包括恒径段和缩径段，恒径段的一端与中心进气管的本体连接，恒径段的另一端与缩径段的大径端连接，缩径段的小径端封口，恒径段和缩径段均与中心进气管的本体同轴设置；如图4所示，恒径段上均布多个布气孔，缩径段9上均布多个喷射孔；恒径段上的布气孔相对于中心进气管的轴线倾斜设置，且开孔方向朝向缩径段设置，布气孔的轴线与中心进气管的轴线的夹角为30-70°，优选为45°。
所述恒径段上设置有若干层布气孔，每层布气孔的个数为4-10个，每层布气孔共圆，且在圆周上均布。
第一进气管位于中心进气管的一侧，第一进气管的外端延伸出柱形壳体，形成第一燃料气进气口4，第一进气管的出气口为朝向中心进气管的出气口的弯折结构，该弯折结构优选为缩径结构，如图3所示，弯折结构的末端均布有多个喷射孔，喷射孔的个数为3-10个；第一进气管的本体与弯折结构之间的夹角为钝角，角度为100-160°，优选为130°。
靠近所述中心进气管的缩径段设置有点火器头。
中心进气管的出气口处设置有旋流稳焰器10。如图2所示，旋流稳焰器10的旋流片的个数为10-14个，旋流片的旋向为右旋。旋流片的个数为12个。燃烧器内设置燃料气与助燃气体在旋流作用下混合均匀，提高燃料气利用效率，同时燃烧掉大量的氧，形成安全的惰性热风，供煤粉干燥输送需要。
所述柱形壳体靠近进气管的出气端处设置有导焰结构，导焰结构与进气管的进气口端距离最近，自该位置处，沿气流的流动方向，所述导焰结构为扩径结构。所述导焰结构采用耐火浇注料13浇注而成，燃烧器的柱形壳体上设置有助燃气进气口3。
新型惰性热风发生器燃烧器装置，主体结构分为燃烧器下段1和燃烧器上段2，采用可拆卸的法兰连接，燃烧器的下段2安装并伸入到热风发生器的设备里面，因运行温度较高，采用耐火浇注料进行保护；燃烧器上段2安装在热风发生器的外侧顶部，相对温度较低，采用绝热纤维毡12进行保护；在燃烧器上段2的顶部设置有点火燃料气进口5，点火燃料气从管口引入后进入燃烧器内，通过点火棒7的高压电火花，将燃料气点燃；此时火焰检测器8检测到火焰信号后，启动开工燃料气从开工/工艺燃料气进口6引入进行燃烧，同时助燃风从助燃风进口3引入进行配比助燃；当开工燃烧暖炉完毕后，从开工/工艺燃料气进口6引入工艺燃烧气进入正常燃烧生产惰性热风；装置运行正常后可以将自产粗煤气从第一燃料气进气口4引入进行燃烧，同时减小或切断工艺燃料气，实现装置的闭式循环利用。
本发明新型惰性热风发生器燃烧器装置，燃烧器内设置燃料气与助燃风气体混合旋流装置10，时可燃气体充分与助燃气接触燃烧，提高燃料气利用效率，同时燃烧掉大量的氧，形成安全的惰性热风，供煤粉干燥输送需要。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种惰性热风发生器燃烧器，其特征在于：包括柱形壳体以及设置于柱形壳体内部的第一进气管和中心进气管，中心进气管与所述柱形壳体同轴设置，中心进气管的外端延伸出柱形壳体，形成中心燃料气进气口，中心进气管的出气端包括恒径段和缩径段，恒径段的一端与中心进气管的本体连接，恒径段的另一端与缩径段的大径端连接，缩径段的小径端封口，恒径段和缩径段均与中心进气管的本体同轴设置；恒径段上均布多个布气孔，缩径段上均布多个喷射孔；
第一进气管位于中心进气管的一侧，第一进气管的外端延伸出柱形壳体，形成第一燃料气进气口，第一进气管的出气口为朝向中心进气管的出气口的弯折结构，该弯折结构为缩径结构，弯折结构的末端均布有多个喷射孔；
靠近所述中心进气管的缩径段设置有点火器。
2.根据权利要求1所述的惰性热风发生器燃烧器，其特征在于：恒径段上的布气孔相对于中心进气管的轴线倾斜设置，且开孔方向朝向缩径段设置；
优选的，所述布气孔的轴线与中心进气管的轴线的夹角为30-70°。
3.根据权利要求1所述的惰性热风发生器燃烧器，其特征在于：所述恒径段上设置有若干层布气孔，每层布气孔的个数为4-10个，每层布气孔共圆，且在圆周上均布。
4.根据权利要求1所述的惰性热风发生器燃烧器，其特征在于：所述中心布气管的出气口处设置有旋流稳焰器；
优选的，旋流稳焰器的旋流片的个数为10-14个，旋流片的旋向为右旋；
进一步优选的，旋流片的个数为12个。
5.根据权利要求1所述的惰性热风发生器燃烧器，其特征在于：所述柱形壳体靠近进气管的出气端处设置有导焰结构，导焰结构与进气管的进气口端距离最近，自该位置处，沿气流的流动方向，所述导焰结构为扩径结构；
优选的，所述导焰结构采用耐火材料浇注而成。
6.根据权利要求1所述的惰性热风发生器燃烧器，其特征在于：柱形壳体上设置有助燃气进气口。
7.根据权利要求1所述的惰性热风发生器燃烧器，其特征在于：柱形壳体的内层包覆绝热纤维毡。
8.根据权利要求1所述的惰性热风发生器燃烧器，其特征在于：柱形壳体为分体结构，包括燃烧器上段和燃烧器下段，两段之间通过法兰连接。
9.根据权利要求1所述的惰性热风发生器燃烧器，其特征在于：还包括第二进气管，第二进气管设置于中心进气管的一侧，第二进气管的外端延伸出柱形壳体，形成第二燃料气进气口，第二进气管的出气口为朝向中心进气管的出气口的弯折结构，弯折结构的末端均布有多个喷射孔。
10.一种循环风加热器，其特征在于：包括权利要求1-9任一所述惰性热风发生器燃烧器和加热腔室，惰性热风发生器燃烧器与加热腔室相通，所述加热腔室由壳体围成，壳体上设置有热风出口。
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