CN201439996U - 烟气发生炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种烟气发生炉，该炉体的燃烧室为三层套筒结构，由耐热不锈钢内筒、金属中筒和金属外筒套设而成，耐热不锈钢内筒一端中设置成型烧嘴砖，另一端与混合室相通，且耐热不锈钢内筒与金属中筒之间填充有保温材料形成绝热层，金属内筒与金属外筒之间形成气体通道，该气体通道分别与该烟气发生炉的气体进口和混合室相通。本实用新型可取代目前的砌筑耐火砖为炉膛的常规炉体，无须砌筑和烘炉，消除了炉膛耐火砖坍塌的隐患，达到降低维护工作量和保证烟气炉稳定运行的目的。

Description

烟气发生炉

技术领域

本实用新型涉及烟气炉炉体设备，尤其涉及一种具有结构改进的内胆的烟气发生炉的炉体，属于燃烧炉设备技术领域。

背景技术

烟气炉也称烟气发生炉，通过将低热值煤气或天然气燃烧产生高温烟气，然后与外部引入的(例如高炉排出的)低温烟气或冷空气相混合生成需要温度的烟气，提供满足用户不同要求的热气体干燥剂，是例如蒸汽过热系统、喷煤烟气干燥系统等工业热系统所必须的配套设备。烟气炉一般分为立式烟气炉和卧式烟气炉，包括连为一体的燃烧室和混合室，目前公知且使用的小型卧式烟气炉的炉体结构都是在燃烧室内砌筑耐火砖，这种烟气炉也因为炉体结构简单而成为目前业内首选的炉体设备。所有关于烟气炉的研究主要是围绕设备的燃烧效率等指标，对炉体结构的改进也多关注例如燃烧嘴的功能部件，用于燃烧室内的耐高温材料的选择也未见更多报道。但是在实际生产中，为了避免和保护炉膛，炉体砌筑完成后，在使用前必须进行烘炉，而烟气炉经常是在变工况条件下运行，导致炉内热负荷波动较大，会大大降低炉膛内的耐火砖的寿命，甚至容易导致耐火砖坍塌，不利于烟气炉的稳定运用。而生产中需要定期对炉体尤其是炉膛内砌砖的性状进行检查和维护，更影响了正常生产。另一方面，目前的烟气发生炉的燃烧室采用耐火材料砌筑成炉膛，同时也是炉体绝热保温层，所以，耐火砖炉膛的厚度通常都比较大，砌筑和维护成本都比较高。

实用新型内容

本实用新型提供了一种烟气发生炉的炉体结构，炉体采用三层套筒结构取代目前的耐火砖炉膛，无须砌筑和烘炉，消除了炉膛耐火砖坍塌的隐患，达到降低维护工作量和保证烟气炉稳定运行的目的。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种烟气发生炉，其炉体由燃烧室和混合室连接而成，所述燃烧室为三层套筒结构，由耐热不锈钢内筒、金属中筒和金属外筒套设而成，耐热不锈钢内筒一端中设置成型烧嘴砖结构，另一端与混合室相通，且该耐热不锈钢内筒与金属中筒之间填充有保温材料形成绝热层，金属中筒与金属外筒之间形成气体通道，并且该气体通道分别与该烟气发生炉的气体进口和混合室相通。

根据本实用新型提供的烟气发生炉，所述耐热不锈钢内筒由二段耐热不锈钢圆筒中间成搭接结构而组成。

本实用新型的烟气发生炉中，燃烧室的三层套筒之间可以通过加强筋相互固定成一体。在本实用新型的具体实施方案中，优选地，

所述金属中筒与金属外筒之间通过螺旋加强筋固接，其间形成气体通道；

所述金属中筒与耐热不锈钢内筒之间通过沿炉体纵向设置的纵向加强筋固接，其间填充耐热材料形成绝热保温层。

根据本实用新型的烟气发生炉，耐热不锈钢内筒与金属中筒之间填充耐热材料成为绝热层，冷空气或低温烟气在中筒与外筒之间的气体通道中可以被提前预热，也利于提高绝热层的保温效果。在具体实施例中，所述气体进口设于炉体外壁的燃烧室端头附近，并能使气体切向进入金属中筒与金属外筒之间的气体通道，即，实现沿炉体切向进风。

根据本实用新型的烟气发生炉，为控制炉内的温度和压力，燃烧室侧壁上设置有穿过所述三层套筒而伸入耐热不锈钢内筒中的温度检测插管和压力检测插管。

优选地，所述温度检测插管和压力检测插管分别穿过三层套筒，且与耐热不锈钢内筒筒壁焊接固定，而与金属中筒和金属外筒的筒壁均成随动密封连接以能实现微量的相对位移。

更优选地，燃烧室的金属中筒和金属外筒的筒壁均开设有口径分别略大于温度检测插管外径和压力检测插管外径的测温口和测压口，所述温度检测插管和压力检测插管分别由上下二段插管以螺纹连接组成，其中温度检测插管的下段插管和压力检测检测插管的下段分别穿过测温口和测压口而与耐热不锈钢内筒的筒壁焊接固定，且在外筒壁的测温口和测压口处设置能随动固定温度检测插管和压力检测插管的弹簧密封装置。

本实用新型的烟气发生炉的具体实施方案中，优选地，耐热不锈钢内筒中固设有支撑管，且该支撑管的一个端口嵌入成型烧嘴砖结构的开孔。

本实用新型的烟气发生炉结构中，所述混合室为单层筒体，筒体内侧喷有保温涂料层。

本实用新型的烟气发生炉可以是通常的立式或卧式炉。

相比于目前被广泛使用的烟气发生炉，本实用新型的烟气发生炉具有如下有益效果：

1、燃烧室采用三层套筒结构，内筒采用耐热不锈钢，无需砌筑耐火砖炉体，解决了常规烟气炉内热负荷波动大而导致炉膛容易坍塌的问题，更利于保证烟气炉的稳定运用，降低了炉膛检修和维护的工作量。

2、燃烧室采用三层套筒结构，内筒与中筒之间填充绝热保温材料(例如高铝纤维)形成绝热保温层，而中筒与外筒之间作为低温烟气或冷空气通道，可以对呈切向进入的气体提前预热，从而可降低绝热保温层的厚度。

3、内筒的二段搭接结构利于吸收炉体的热位移，而温度和压力检测插管与内筒焊接、与中筒和外筒采用随动密封装置连接，更解决了三层套筒的热膨胀不均问题以及中筒和外筒的密封问题，为该烟气炉的正常运用提供了保证。

附图说明

图1是本实用新型的烟气发生炉的外部示意图。

图2是图1的烟气发生炉的俯视示意图。

图3是图1的烟气发生炉D-D剖视图。

图4是图1的烟气发生炉中M向示意图。

图5是图3中B-B向示意图。

图6是图1中的II部放大图，示意了温度和压力检测插管在三层套筒间的设置方式，尤其显示温度检测插管和压力检测插管为二段螺纹连接时的结构。

图7示意了温度和压力检测插管在三层套筒间的设置方式。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施方式和附图，对本实用新型做进一步详细说明。在此，本实用新型的示意性实施方式及其说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

本实用新型提供了一种烟气发生炉的炉体结构，请参阅图1-图3，此处仅以小型卧式烟气发生炉为例加以说明，该烟气发生炉的炉体由燃烧室1与混合室2组合而成，其中，燃烧室1为三层套筒结构，混合室2为单层筒状结构，为避免产生死角，优选燃烧室1和混合室2都为圆筒状结构。燃烧室1中的三层套筒结构为：耐热不锈钢内筒11，金属中筒12和金属外筒13，内筒采用符合相关标准的耐热不锈钢材料，中筒和外筒的金属材料没有特别要求，例如可采用普通碳钢中筒和外筒。耐热不锈钢内筒11中一端根据设计结构设置了浇注成型的烧嘴砖预制块成为成型烧嘴砖结构3，设置一个圆台形支撑管112，其小管径端口嵌入成型烧嘴砖结构3的开孔中，大管径端口则焊接固定于耐热不锈钢内筒11的内壁，形成对烧嘴砖结构3的固定(防止其移位)。耐热不锈钢内筒11与金属中筒12之间设置有多个纵向加强筋15(同时参阅图5)，对该内筒与中筒进行固定，而二者之间填充高铝纤维保温材料形成绝热保温层14；金属中筒12与金属外筒13之间设置螺旋加强筋16，在连接固定中筒与外筒的同时，二者间也形成供冷气体流动的气体通道17；参看图3，耐热不锈钢内筒为二段圆筒构成，它们在内筒中间处搭接，例如左段内筒的管径略大于右段内筒管径，组合时二者有部分内筒111被套接成为搭接结构，而另一端与中筒和外筒一起固定到混合室2的进口；该烟气发生炉体外壁靠近燃烧室1端部设有气体进口4用于低温烟气或冷空气的送入，其与炉体外周相切(同时参阅图4和图5)，并与金属中筒与外筒间的气体通道17相通，可使进入的冷空气或低温烟气实现沿炉体切向进风，利于保证气体预热时的均匀性和混风时的进风角度。混合室2为单层筒体，筒体内侧喷有保温涂料层。

请参阅图3，燃烧室1的金属中筒12和金属外筒13经适当变径后与混合室2连接，使气体通道17与混合室2相通，而绝热保温层14在与混合室连接处呈封闭，保温材料(高铝纤维)可以从燃烧室1的端部方便地填充和更换。为了支撑内筒中的成型烧嘴砖预制块3，优选在填充保温材料时设置可拆卸的支撑装置(图中未示)。

为控制和监测炉内的温度和压力，燃烧室1侧壁上设置穿过三层套筒筒壁的测温口和测压口伸入炉膛内的温度检测插管5和压力检测插管6。请参阅图6和图7，所述温度检测插管5和压力检测插管6分别穿过燃烧室1的三层套筒且与耐热不锈钢内筒11的筒壁焊接固定，为方便安装和拆卸，本实施例中温度检测插管5和压力检测插管6分别由上下二段插管以螺纹连接组成，具体安装时，下段插管51和61伸入内筒并焊接固定，上段插管52和62从金属中筒壁和金属外筒壁开设的测温口和测压口(图中未具体标示)伸入并分别与二下段插管螺纹连接，为达到随动密封效果，金属中筒和金属外筒壁的测温口和测压口的开设口径应略大于温度检测插管5和压力检测插管6的外径(此实施例中要求测温口和测压口的开设口径分别略大于上段插管52和62)，且在外筒的筒壁设置密封板7，并以弹簧装置8固定，这样，测温插管5和测压插管6与金属中筒和金属外筒的筒壁均成随动密封连接以能实现微量的相对位移，可以消除内外筒在传送介质温差而产生内外筒热位移的影响。

该烟气发生炉的工作过程可以描述如下：将低热值煤气或天然气在燃烧室1中燃烧产生高温烟气，沿耐热不锈钢内筒11被送入混合室2，外部引入的(例如高炉排出的)低温烟气或冷空气从气体进口4切向进入中筒与外筒间的气体通道17，在被预热的同时也进入混合室2，这样，高温烟气与低温气体在混合室2中相混合生成需要温度的烟气，满足用户要求。在运行过程中，通过温度和压力的检测对操作条件进行监控和调整。

本实用新型的烟气炉不再需要砌筑耐火砖炉膛，利于维持烟气炉的稳定运用，降低了设备维护的工作量，也利于延长炉体的使用寿命；耐热不锈钢内筒通过二段筒体的搭接结构，达到尽量减少内筒某点的最大相对位移和温度与压力测点位置的热位移，使本实用新型采用耐热不锈钢筒体取代耐火砖砌筑炉膛更加合理和可行。

Claims (10)

1.一种烟气发生炉，其炉体由燃烧室和混合室固接而成，其特征在于，所述燃烧室为三层套筒结构，由耐热不锈钢内筒、金属中筒和金属外筒套设而成，耐热不锈钢内筒一端中设置成型烧嘴砖结构，另一端与混合室相通，且该耐热不锈钢内筒与金属中筒之间填充有保温材料形成绝热层，金属中筒与金属外筒之间形成气体通道，并且该气体通道分别与该烟气发生炉的气体进口和混合室相通。

2.如权利要求1所述的烟气发生炉，其特征在于，所述耐热不锈钢内筒由二段耐热不锈钢圆筒中间成搭接结构而组成。

3.如权利要求1所述的烟气发生炉，其特征在于，所述金属中筒与金属外筒之间通过螺旋加强筋固接。

4.如权利要求1或3所述的烟气发生炉，其特征在于，所述金属中筒与耐热不锈钢内筒之间通过沿炉体纵向设置的纵向加强筋固接。

5.如权利要求1所述的烟气发生炉，其特征在于，所述气体进口设于燃烧室炉体外壁的燃烧室端头附近，并能使气体切向进入金属中筒与金属外筒之间的气体通道。

6.如权利要求1所述的烟气发生炉，其特征在于，燃烧室侧壁上设置有穿过所述三层套筒而伸入耐热不锈钢内筒中的温度检测插管和压力检测插管。

7.如权利要求6所述的烟气发生炉，其特征在于，所述温度检测插管和压力检测插管分别穿过三层套筒，并且，与耐热不锈钢内筒筒壁焊接固定，与金属中筒和金属外筒的筒壁均成随动密封连接以能实现微量的相对位移。

8.如权利要求7所述的烟气发生炉，其特征在于，燃烧室的金属中筒和金属外筒的筒壁均开设有口径分别略大于温度检测插管外径和压力检测插管外径的测温口和测压口，所述温度检测插管和压力检测插管分别由上下二段插管以螺纹连接组成，其中温度检测插管的下段插管和压力检测检测插管的下段分别穿过测温口和测压口而与耐热不锈钢内筒的筒壁焊接固定，且在外筒壁的测温口和测压口处设置能随动固定温度检测插管和压力检测插管的弹簧密封装置。

9.如权利要求1或2所述的烟气发生炉，其特征在于，耐热不锈钢内筒中固设有支撑管，该支撑管的一个端口嵌入成型烧嘴砖结构的开孔。

10.如权利要求1所述的烟气发生炉，其特征在于，所述混合室为单层筒体，筒体内侧喷有保温涂料层。

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