CN201355041Y - 一种单预热蓄热式燃烧器 - Google Patents

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蒋扬虎
刘占增
宋中华
曾汉生
欧阳德刚
吴杰
陈超
孙丽萍
周章华
邵东
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    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Abstract

一种单预热蓄热式燃烧器本实用新型涉及一种蓄热式燃烧器，这种单预热蓄热式燃烧器，它由煤气管、空气管、蓄热室、冷却风套、煤气喷头、烧嘴砖、点火孔组成，其中：蓄热室内装填有蜂窝陶瓷蓄热体，煤气管外设置冷却风套，煤气喷口位于烧嘴砖中心，空气喷口位于煤气喷口两侧，点火孔靠近煤气喷口位于两侧空气喷口之间。燃烧器空气喷口截面形状为圆形或者扁长形，喷口个数为单孔或者≥2个孔，煤气喷口水平布置，空气喷口水平或者向煤气喷口斜0～10°角度设置。本实用新型煤气充分混合，完全燃烧，高温炉气在排出炉外时完全燃烬，烟气中CO含量可控制在近乎为零的水平。

Description

一种单预热蓄热式燃烧器
技术领域
本实用新型涉及一种蓄热式燃烧器，用于空气单蓄热预热的蓄热式燃烧系统的高风温低氧燃烧，属于气体燃料燃烧装置技术领域。
背景技术
从事本技术领域的技术人员十分清楚，高风温低氧燃烧技术是90年代初期从日本和欧洲开始发展起来的一种新型工程燃烧技术，该技术使用新型高效热载体、切换式蓄热工作方式以及炉膛烟气自稀释技术，实现了极高的余热回收，以及低氮氧化物排放的优良效果。这类燃烧器由于采用比表面积很高的蜂窝蓄热载体，在同样蓄热量的前提下，蓄热室实现了小型化，烧嘴和蓄热室往往制成一体。工作状态时，该燃烧器一般成对(组)工作，一组在燃烧状态，另一组则处于蓄热状态。工作一特定的周期后，通过换向装置进行切换，双侧烧嘴交替燃烧和排烟。助燃空气可从室温预热至1000℃以上高温进炉内参与燃烧，同时高温烟气排烟温度控制在露点以上、150℃以下的范围内排出，高效蓄热室有效截留烟气余热，从而可大幅度降低加热炉能源消耗。并通过采取低氧燃烧技术，有效的降低了Nox的生成和排放，可同时达到环保、节能、加热质量高的效果。蓄热式燃烧系统针对燃料种类或热值的不同，有双预热与单预热之分。一般对清洁的低热值燃料(如高炉煤气、转炉煤气)采用空气、煤气双预热方式；油类、高热值煤气及含焦油粉尘的热脏发生炉煤气则只需或只能采用助燃空气单预热方式。
在本申请提出前，国内使用的蓄热式燃烧器基本上都是采用的一边为空气喷口，一边为煤气喷口，上下或者左右布置的结构型式，喷口形式多样但各居一边，以一定小角度交汇组织炉内燃烧。这种结构型式极易导致煤气燃烧不完全，烟气中CO含量超高，无法达到国家规定的排放标准，增加不完全燃烧热损失，降低煤气的利用率，同时增加了人身和设备的安全隐患。此外这种燃烧器结构还直接导致了烧嘴出口处温度低，中间温度高，火焰长度方向温度均匀差的加热质量问题。最后，这种结构型式的燃烧器不能实现冷炉点火，实际生产中，多采用常规燃烧器点火烘炉，待炉温上升到700℃以上后才启动蓄热式燃烧系统投入生产运行。
发明内容
针对现有技术存在的缺点，本实用新型的目的在于提供一种燃烧完全、加热温度均匀、可以实现冷炉点火启动，方便现场应用的结构紧凑、使用安全可靠、更加节能和环保的单预热空气蓄热式燃烧器。
实现本实用新型采取的技术方案是：这种单预热蓄热式燃烧器，它由煤气管、空气管、蓄热室、冷却风套、煤气喷头、烧嘴砖、点火孔组成，其中：蓄热室内装填有蜂窝陶瓷蓄热体，煤气管外设置冷却风套，煤气喷口位于烧嘴砖中心，空气喷口位于煤气喷口两侧，点火孔靠近煤气喷口位于两侧空气喷口之间。
所述燃烧器空气喷口截面形状为圆形或者扁长形，喷口个数为单孔或者≥2个孔，煤气喷口水平布置，空气喷口水平或者向煤气喷口斜0～10°角度设置。
所述燃烧器空气喷口位于煤气喷口左右两侧或者上下两侧。
所述燃烧器煤气管出口设置煤气喷头，煤气管外设置冷却风套。
所述燃烧器采用火把点火或采用电子点火枪进行点火。
本实用新型由于空气喷口设置于煤气喷口两侧，保证助燃空气与煤气充分混合，完全燃烧，高温炉气在排出炉外时完全燃烬，烟气中CO含量可控制在近乎为零的水平，充分利用能源，减少有害气体CO的排放，保证人身和设备的安全。本实用新型煤气管外设置冷却风套，一方面保护处于高温区域的煤气喷头不受损害，保证燃烧器使用寿命，另一方面提供燃烧用一次风，实现分级燃烧。两侧高速射出的高温空气流强烈卷吸炉内烟气后形成稀薄贫氧高温气流参于二次燃烧，共同作用下有效的抑制有害气体NOX的生成和排放。由于一次风的设置保证了燃烧器冷炉点火的实现，方便现场生产应用。同时着火点的前移避免了烧嘴出口处温度偏低的问题出现，有效地保证加热温度的均匀性，提高加热质量。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图3为图1的B向视图。
图中空气管-1、蓄热室-2、点火孔-3、煤气室-4、冷风套-5、烧嘴砖-6、空气喷口-7、煤气喷头-8。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图1所示，本实用新型燃烧器主要由煤气管4、空气管1、蓄热室2、冷却风套5、煤气喷头8、烧嘴砖6、点火孔3等组成。蓄热室2内装填高效蜂窝陶瓷蓄热体，节流高温烟气显热，将常温助燃空气预热到1000℃以上高温进炉内参与燃烧。煤气管4外设置冷却风套5，提供燃烧用一次风并保证处于高温区的煤气喷头8不受损坏，保证燃烧器使用寿命。煤气喷头8位于烧嘴砖6中心，水平布置，多个圆形或者扁长形空气喷口7位于煤气喷头8两侧，经预热后的高温空气流由此高速射出，强烈卷吸炉内烟气后形成稀薄贫氧高温气流，参于二次燃烧，有效的抑制有害气体NOX的生成和排放。点火孔3靠近煤气喷头8位于两侧空气喷口7之间。可以采用火把或者电子点火枪在此对燃烧器进行冷炉点火。为保证煤气在炉内充分燃烬并达到火焰长度方向的温度均匀性，根据使用的炉子环境，空气喷口7水平或者向煤气喷口8斜0～10°角度布置。根据现场安装条件，燃烧器可以垂直布置也可以水平布置，垂直布置时，空气喷口7和煤气头8上下排列，水平面置时空气喷口7和煤气头8左右排列。
本燃烧器直接安装在炉体的侧墙上，方便新建和改造现有的加热炉。
本燃烧器实现高温空气燃烧技术，使炉内平均温度增加，强化炉内传热，降低排烟废气温度，可大幅度节约能源，降低NOX和CO2的排放，利于环保。特别的是本实用新型的这种结构，保证了助燃空气与煤气的充分混合，完全燃烧，高温炉气在排出炉外时完全燃烬，烟气中CO含量可控制在近乎为零的水平，充分利用能源，减少有害气体CO的排放，保证人身和设备的安全。同时还实现了燃烧器冷炉点火，方便现场生产应用。适合各种火焰炉窑。

Claims (3)

1.一种单预热蓄热式燃烧器，它由煤气管、空气管、蓄热室、冷却风套、煤气喷头、烧嘴砖、点火孔组成，其特征在于：所述蓄热室内装填有蜂窝陶瓷蓄热体，煤气管外设置冷却风套，煤气喷口位于烧嘴砖中心，空气喷口位于煤气喷口两侧，点火孔靠近煤气喷口位于两侧空气喷口之间。
2.根据权利要求1所述的一种单预热蓄热式燃烧器，其特征在于：所述燃烧器空气喷口截面形状为圆形或者扁长形，喷口个数为单孔或者≥2个孔，煤气喷口水平布置，空气喷口水平或者向煤气喷口斜0～10°角度设置。
3.根据权利要求1或2所述的一种单预热蓄热式燃烧器，其特征在于：所述燃烧器空气喷口位于煤气喷口左右两侧或者上下两侧。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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