CN201412852Y - 一种宽火焰烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于燃烧技术领域，涉及一种宽火焰烧嘴。本实用新型主要由燃料喷出通道、空气通道和烧嘴砖组成，其特征在于：所述的空气通道设置一次空气喷口和二次空气喷口，一次空气喷口和二次空气喷口与燃料喷出通道的出口位于同一平面，所述的烧嘴砖的扩张面与所述的燃料喷出通道的中轴线成一定倾角，倾角范围为5°～15°。空气通道内设置空气分配器和空气隔离板，用来调节一次空气和二次空气的比例，进而调节火焰。本实用新型低污染、低氧化，可广泛应用于冶金、机械、化工等行业以气体为燃料的热工设备，特别是高炉温的再加热工业炉窑。

Description

一种宽火焰烧嘴

技术领域

本实用新型属于燃烧技术领域，涉及一种宽火焰烧嘴。

背景技术

目前，冶金加热炉上使用的燃烧器多是空气包裹煤气的结构。空气包裹着煤气，旋转喷入炉堂内燃烧，形成圆柱形或喇叭形的回转体火焰。火焰的外层主要是空气，为氧化性气氛，火焰的内层主要是燃料，为还原性气氛。这种火焰结构存在几点缺陷。

(1)炉内传热差：回转体火焰对被加热坯料的传热相对较差，主要表现为火焰在水平方向上铺展程度不够，在被加热料坯上的垂直投射面积小，对钢坯的辐射角系数相对较低。这将导致炉内综合传热系数低，进而降低炉膛热效率和燃料的利用率，不利于节能。

(2)烧嘴布置受限制，一次性投资和维护量大：回转体火焰在被加热坯料上垂直投射面积小，只有尽量缩短烧嘴的布置间距，才能提高被加热坯料的温度均匀性。但是，烧嘴的布置间距不可能做到随意缩短，因为它往往受到炉墙立柱、炉内隔墙、水梁立柱等诸多因素的影响。而且缩短间距也就意味着要增加烧嘴的数量，增加一次性投资和维护量。

(3)不利于降低氧化烧损：在整个加热过程中，都是外层火焰贴近坯料的。而火焰的外层是氧化性气氛，整个料坯被氧化性气氛包围，这将加快高温下坯料的氧化速度。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种宽火焰烧嘴，该烧嘴低污染、低氧化，克服了现有技术的不足。本实用新型主要由燃料喷出通道、空气通道和烧嘴砖组成，其特征在于：所述的空气通道设置一次空气喷口和二次空气喷口，一次空气喷口和二次空气喷口与燃料喷出通道的出口位于同一平面，所述的烧嘴砖的扩张面与燃料喷出通道的中轴线成一定倾角，倾角范围为5°～15°。空气通道内设置空气分配器和空气隔离板，用来调节一次空气和二次空气的比例，进而调节火焰。

火焰主要沿着水平方向铺展，以扩大火焰在坯料上的垂直投射面积，进而提高传热效果和坯料的温度均匀，也可实现烧嘴的大间距布置。同时该烧嘴的火焰面在竖直方向上分为氧化性气氛和还原性气氛两层，通过烧嘴的布置可实现坯料的外围都是还原性气氛，进而降低坯料的氧化烧损。该烧嘴的空气分为两次进入炉膛助燃，以降低氮氧化物的生成量。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型由燃料喷出通道、空气通道、空气分配器、空气隔离板、一次空气喷出口、二次空气喷出口和烧嘴砖组成。一次空气喷口和二次空气喷口为两排水平喷口，每排喷口不少于3个；燃料喷出通道不少于2个，轴线在水平面上的投影位于一次空气喷口之间；燃料喷出通道的出口与一次空气喷口和二次空气喷口位于同一平面，并与水平方向成一定倾角，倾角范围为5°～10°；烧嘴砖的扩张面与燃料通道中轴线成一定倾角，倾角范围5°～15°。在空气通道内设置空气分配器和空气隔离板，一次空气喷口和二次空气喷口位于空气隔离板的两侧。燃料喷出通道布置在一次空气喷口之间。空气分配器可顺时针或者逆时针翻转，翻转角度为0°～90°。

宽火焰烧嘴由燃料喷出通道、空气通道、空气分配器、空气隔离板、一次空气喷出口、二次空气喷出口和烧嘴砖组成。助燃空气被空气分配器和空气隔离板分为两次水平喷入炉膛，一次空气和二次空气位于燃料的同一侧，靠近燃料的为一次空气；燃料则以一定倾角喷入，以压制火焰在竖直方向上的扩散，而使火焰水平铺展。燃料先与一次空气混合燃烧，再与二次空气混合燃烧。燃料与一次空气燃烧时，燃料过剩，形成还原性火焰；没有燃烧完全的燃料再次与二次空气混合燃烧，形成氧化性火焰。空气与燃料分两次燃烧，扩大了燃烧区域，拉长了火焰，同时也降低了燃烧区域内的氧浓度，有利于降低氮氧化物。而空气分配器和空器隔离板可根据需要调节一次空气和二次空气的分配，优化火焰。烧嘴砖的上部扩张角度与燃料通道中轴线成一定倾角，以控制这一区域的烟气回流量，避免回流烟气冲淡燃料，造成火焰根部不稳，进而造成低温下的脱火、熄火等事故。

本实用新型低污染、低氧化，可广泛应用于冶金、机械、化工等行业以气体为燃料的热工设备，特别是高炉温的再加热工业炉窑。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为本实用新型的A向视图；

图中：件1是燃料喷出通道、件2是空气分配器、件3是空气通道、件4是空气隔离板、件5是烧嘴砖、件6是一次空气喷口、件7是二次空气喷口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明：

本实用新型由燃料喷出通道1、空气通道3、空气分配器2、空气隔离板4、一次空气喷口6、二次空气喷口7和烧嘴砖5组成。一次空气喷口6和二次空气喷口7为两排水平喷口，每排喷口5个；燃料喷出通道1为4个，轴线在水平面上的投影位于一次空气喷口6之间；燃料喷出通道1的出口与一次空气喷口6和二次空气喷口7位于同一平面，并与水平方向成一定倾角，倾角A1为7°；烧嘴砖5的上部扩张面与燃料通道1的中轴线成一定倾角，倾角为10°；在空气通道3内设置空气分配器2和空气隔离板4，一次空气喷口6和二次空气喷口7位于空气隔离板4的两侧；燃料喷出通道1布置在一次空气喷口6一侧并与一次空气喷口6交叉布置；空气分配器2可顺时针或者逆时针翻转，翻转角度为0°～90°。

空气经过空气通道3、空气分配器2和空气隔离板4之后，分别经过一次空气喷口6和二次空气喷口7水平喷入炉膛。空气分配器2可顺时针或者逆时针翻转，以调节一次空气和二次空气的量，空气隔离板4把一次空气和二次空气阻隔开。

燃料则以A1为7°倾角从燃料通道1喷入，这可以压制火焰在竖直方向上的扩散，并且促进火焰在水平面上的铺展。

燃料先与从一次空气喷口6喷入的空气混合燃烧，再与从二次空气喷口7喷入的空气混合燃烧。燃料与一次空气燃烧时，燃料过剩，形成还原性火焰；没有燃烧完全的燃料再次与二次空气混合燃烧，形成氧化性火焰。在使用本烧嘴加热坯料时，可把还原性火焰贴近坯料，使坯料的表明被弱还原性气氛包围，以降低坯料的氧化烧损。

空气与燃料分两次燃烧，扩大了燃烧区域，拉长了火焰，同时也降低了燃烧区域内的氧浓度，有利于降低氮氧化物。

烧嘴砖的扩张角度与燃料通道1中轴线成倾角A2为10°，以控制这一区域的烟气回流量，避免回流烟气冲淡燃料，造成火焰根部不稳，进而造成低温下的脱火、熄火等事故。

空气分配器2可顺时针或者逆时针翻转，翻转范围为0°～90°。当空气分配器2顺时针翻转90°时，空气全部由二次空气喷口7喷入，而当空气分配器逆时针旋转90°时，空气全部由一次空气喷口6喷入。在烧嘴实际工作中，可根据需要翻转空气分配器2的角度，调节一次空气和二次空气的分配，优化火焰。

本实用新型低污染、低氧化，可广泛应用于冶金、机械、化工等行业以气体为燃料的热工设备，特别是高炉温的再加热工业炉窑。

Claims (6)

1.一种宽火焰烧嘴，主要由燃料喷出通道(1)、空气通道(3)和烧嘴砖(5)组成，其特征在于：所述的空气通道(3)设置一次空气喷口(6)和二次空气喷口(7)，一次空气喷口(6)和二次空气喷口(7)与燃料喷出通道(1)的出口位于同一平面，所述的烧嘴砖(5)的扩张面与所述的燃料喷出通道(5)的中轴线成一定倾角，倾角范围为5°～15°。

2.如权利要求1所述的宽火焰烧嘴，其特征在于：所述的一次空气喷口(6)和二次空气喷口(7)为两排水平喷口，每排喷口不少于3个。

3.如权利要求1所述的宽火焰烧嘴，其特征在于：所述的燃料喷出通道(1)不少于2个，轴线在水平面上的投影位于一次空气喷口(6)之间。

4.如权利要求1所述的宽火焰烧嘴，其特征在于：所述的一次空气喷口(6)和二次空气喷口(7)位于燃料喷出通道(1)的同一侧。

5.如权利要求1所述的宽火焰烧嘴，其特征在于：所述的空气通道(3)内设置空气分配器(2)和空气隔离板(4)，所述的一次空气喷口(6)和二次空气喷口(7)位于空气隔离板(4)的两侧。

6.如权利要求5所述的宽火焰烧嘴，其特征在于：所述的空气分配器(2)可顺时针或者逆时针翻转，翻转角度为0°～90°。

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