CN202519285U - 带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉，有效克服混合速率低、混合不均匀，燃烧强度低、燃烧不完全、气流分布不均，需要较大的燃烧室空间和复杂的燃烧器结构等问题，燃烧室墙体内为燃烧室，燃烧室墙体的圆筒体上有热风出口管和混合气流进气管，燃烧室的下部是蓄热室和炉箅子，蓄热室内有堆砌在炉箅子上的蓄热体，炉箅子下部有固定在炉底上的支柱，炉箅子、热风炉墙体与炉底构成的空间为冷风室，冷风室的侧墙上有烟气出口管和冷风进口管，热风炉墙体的上部和燃烧室墙体的下部为插入式可相互滑移的迷宫连接结构，本实用新型节省了热风炉的燃烧空间，有效降低其制作成本，结构简化与紧凑。
Description
技术领域
本实用新型涉及用于为高炉提供高温鼓风的一种带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉。
背景技术
在目前使用热风炉中,有一类带套筒式燃烧器的顶燃式热风炉，因其套筒燃烧器的结构与布置，既不能很好完成煤气与空气气流的良好混合，又使得进入燃烧室的气流旋转上行后折返向下，呈不均匀的分布而进入蓄热室。因此，这样一种流动燃烧模式存在混合不均、燃烧不完全、燃烧室空间利用不当、气流分布不均匀等问题。如果热风炉燃烧室与蓄热室中的气流组织安排不当（流速选择、气流分配与控制、旋流状态的应用等），就会导致燃烧室中燃烧气流的特征变化大、气流不稳定、燃烧强度低，也会引起蓄热室中气流分布不均，降低传热效果与蓄热体的利用率，故改进和创新势在必行。
发明内容
针对上述情况，为克服此类热风炉的技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉，有效克服原套筒燃烧器配合燃烧室完成煤气与空气燃烧室混合燃烧时容易出现混合速率低、混合不均匀，燃烧强度低、燃烧不完全、气流分布不均，需要较大的燃烧室空间和复杂的燃烧器结构等问题。
本实用新型解决的技术方案是，包括燃烧室墙体、燃烧室、蓄热体、混合气流进气管、热风出口管、热风炉墙体、蓄热室、炉箅子及其支柱、冷风室、烟气出口管、冷风进口管及炉底，燃烧室墙体是上面的球形拱顶和下面的圆筒体组合构成，燃烧室墙体内的空间为燃烧室，燃烧室墙体的圆筒体上有垂直其轴线布置的热风出口管和倾斜布置的连接燃烧室的实现煤气与空气混合的混合气流进气管，燃烧室的下部是蓄热室和放置于圆筒形的热风炉墙体内的炉箅子，蓄热室为燃烧室墙体内的下部空间和炉箅子上方的热风炉墙体的内部空间，蓄热室内有自炉箅子向上面堆砌至燃烧室内的蓄热体，燃烧室中的蓄热体是由带轴向通孔（通孔又称格孔）的六边形棱柱状的格子砖堆砌而成，炉箅子下部有固定在炉底上的支柱，炉箅子、热风炉墙体与炉底构成的空间为冷风室，冷风室的侧墙上有烟气出口管和冷风进口管，热风炉墙体的上部和燃烧室墙体的下部为插入式可相互滑移的迷宫连接结构。
使用该热风炉能实现进入燃烧室的煤气与空气预混合气流，沿着燃烧室墙体与蓄热体上部的锥形蓄热体之间的环道旋转流动并转折向上，在拱顶折返向下而进入锥形蓄热体锥面上的格孔通道中，预混气流在上述行程中进一步的充分预混合与预热之后快速而稳定地燃烧，从而有效解决了低热值煤气燃烧不稳定、燃烧强度弱、燃烧温度低等关键问题；这样就将煤气与空气间的边混合边燃烧的占用大量燃烧空间的长焰燃烧方式改变为充分预混与预热且快速而高强度燃烧方式。鉴于燃烧过程集中在燃烧室内完成或部分在锥形蓄热体中完成，这样就极大地节省了热风炉的燃烧空间，有效降低其制作成本。显然，采用这种无焰或短焰燃烧方式既提高了燃烧的完全程度又缩小了燃烧室空间，且还能达到一定程度的借助气流折返回流而实现局部的自身预热。由于燃烧空间的缩小、燃烧强度的提高以及自预热环境，燃烧温度会有效提高，进而也有效提升上部的锥形蓄热体的温度，为提供高风温创造了极为有利的条件。蓄热体是由格孔之间也互通的格子砖组成，因其对气流的调压均流作用比较强，能有效提高了蓄热体的利用率和增强热交换过程，蓄热室的空间高度也会因此而降低。尤其是在热风炉的送风阶段，格孔之间互通的格子砖的调压均流作用对于改善冷风气流分布的均匀性效果更为明显。因此，该热风炉相对于其他类型的热风炉而言，采用简单的套筒燃烧器而借助于锥形堆砌于燃烧室中的蓄热体，实现了预混气旋流上行拱顶折返形成回流预热的高强度燃烧，并结合蓄热体的高效率传热，就能极大地改善了热风炉的热工性能，为实现热风炉的高效、高风温、与节能环保提供保障。此外，结构的进一步的简化与紧凑不仅会带来了投资费用的节省，也为热风炉结构的稳定提供了基础条件。
附图说明
图1为本实用新型的结构主视图。
图2为本实用新型图1中A-A剖面图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。
如图1、图2所示，本实用新型包括燃烧室墙体1、燃烧室2、蓄热体3、混合气流进气管4、热风出口管13、热风炉墙体5、蓄热室6、炉箅子8及其支柱9、冷风室10、烟气出口管11、冷风进口管12及炉底14，燃烧室墙体1是上面的球形拱顶和下面的圆筒体组合构成，燃烧室墙体内的空间为燃烧室2，燃烧室墙体的圆筒体上有垂直其轴线布置的热风出口管13和倾斜布置的连接燃烧室的实现煤气与空气混合的混合气流进气管4，燃烧室2的下部是蓄热室6和放置于圆筒形的热风炉墙体内的炉箅子8，蓄热室6为燃烧室墙体1内的下部空间和炉箅子8上方的热风炉墙体5的内部空间，蓄热室6内有自炉箅子8向上面堆砌至燃烧室内的蓄热体3，燃烧室中的蓄热体是由带轴向通孔（通孔又称格孔）的六边形棱柱状的格子砖堆砌而成，炉箅子8下部有固定在炉底14上的支柱9，炉箅子8、热风炉墙体5与炉底14构成的空间为冷风室10，冷风室的侧墙上有烟气出口管11和冷风进口管12，热风炉墙体5的上部和燃烧室墙体1的下部为插入式可相互滑移的迷宫连接结构7。
所述的燃烧室墙体1为金属外壳内壁上砌筑耐高温的耐火材料层构成，耐高温（1300℃～1500℃）的耐火材料层由重质耐材（硅砖或红柱石高铝砖）为内层、轻质耐材（如轻质硅砖或高铝聚轻砖）为外层，以及外层外面的陶瓷纤维棉与喷涂层组合在一起构成；所述的燃烧室2呈蘑菇头形状；所述的混合气流进气管4是金属管内壁上用抗热震性强的耐火材料（如红柱石高铝砖或抗热震砖）砌筑成的圆形通道，混合气流进气管沿燃烧室墙体的圆筒体周向均匀布置有1～3个；所述的热风出口管13是用耐高温性能稳定的耐火材料（如低蠕变高铝砖、红柱石刚玉砖等）砌筑而成；所述的炉箅子8是由耐热铸铁制成的多孔体，置于同是耐热铸铁制成的支柱上，支柱置于冷风室10内；所述的热风炉墙体5是在金属外壳内壁上砌筑耐火材料（从上到下分别为硅质砖或红柱石质砖、高铝质砖、粘土质砖）构成的圆筒体；所述的蓄热体3由上部的锥形蓄热体和下部的圆形蓄热体组合在一起构成，蓄热体是由格子砖堆砌而成，格子砖的上下两个端面上分别有凹槽，格孔为锥形，格孔之间在端面上有互相贯通的沟槽，上部的锥形蓄热体由硅质格子砖堆砌而成，下部的圆形蓄热体从上到下依次由红柱石高铝质格子砖和红柱石粘土质格子砖堆砌而成；所述的烟气出口管11和冷风进口管12为金属管内壁上用耐火材料（通常为粘土砖）砌筑的与热风炉墙体5相联的一体结构，热风炉墙体5的金属外壳与底部圆盘形的炉底的金属外壳固定在一起，炉底上有加固体和耐热混凝土层。
由上述可知，对于燃烧室中气流混合燃烧的模式，关键是快速均匀的混合、回流预热而均匀迅速的燃烧，使燃烧过程得以在燃烧装置中完成，使得完成燃烧的空间得到进一步缩小；在此基础上进一步选择蓄热体，通常是用格子砖，可通过格子砖的结构改进来调整其中的气流流动特征，实现蓄热体中均匀的气流分布和增强传热-蓄热过程。
总之，本实用新型所述的热风炉采用紧凑而独特的燃烧室结构，实现煤气与空气在混合气流进气管中快速均匀预混后喷出，在燃烧室形成回流预热、迅速着火与强烈燃烧，并借助回流蜗旋的自身预热作用有效提高局部燃烧温度，造成高强度燃烧的有利环境，最后形成均流、均温、与高速的进入蓄热室的烟气流。蓄热室中的蓄热体采用小直径大孔间距且格孔与格孔互通的新型格子砖，以便于调整气流分布与增强气流与之的传热过程。使用这种结构的热风炉能够有效实现热风炉的高效、高温、均速、高热强度、且安全与稳定地运行，继而达到节省燃料、节约投资、降低废气温度与有害气体的排放量、减少环境污染的良好效果。
Claims (7)
1.一种带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉，包括燃烧室墙体（1）、燃烧室（2）、蓄热体（3）、混合气流进气管（4）、热风出口管（13）、热风炉墙体（5）、蓄热室（6）、炉箅子（8）及其支柱（9）、冷风室（10）、烟气出口管（11）、冷风进口管（12）及炉底（14），其特征在于，燃烧室墙体（1）是上面的球形拱顶和下面的圆筒体组合构成，燃烧室墙体内的空间为燃烧室（2），燃烧室墙体的圆筒体上有垂直其轴线布置的热风出口管（13）和倾斜布置的连接燃烧室的实现煤气与空气混合的混合气流进气管（4），燃烧室（2）的下部是蓄热室（6）和放置于圆筒形的热风炉墙体内的炉箅子（8），蓄热室（6）为燃烧室墙体（1）内的下部空间和炉箅子（8）上方的热风炉墙体（5）的内部空间，蓄热室（6）内有自炉箅子（8）向上面堆砌至燃烧室内的蓄热体（3），燃烧室中的蓄热体是由带轴向通孔的六边形棱柱状的格子砖堆砌而成，炉箅子（8）下部有固定在炉底（14）上的支柱（9），炉箅子（8）、热风炉墙体（5）与炉底（14）构成的空间为冷风室（10），冷风室的侧墙上有烟气出口管（11）和冷风进口管（12），热风炉墙体（5）的上部和燃烧室墙体（1）的下部为插入式可相互滑移的迷宫连接结构（7）。
2.根据权利要求1所述的带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉，其特征在于，所述的燃烧室墙体（1）为金属外壳内壁上砌筑耐高温的耐火材料层构成，耐高温的耐火材料层由重质耐材为内层、轻质耐材为外层，以及外层外面的陶瓷纤维棉与喷涂层组合在一起构成。
3.根据权利要求1所述的带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉，其特征在于，所述的混合气流进气管（4）是金属管内壁上用抗热震性强的耐火材料砌筑成的圆形通道，混合气流进气管沿燃烧室墙体的圆筒体周向均匀布置有1～3个。
4.根据权利要求1所述的带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉，其特征在于，所述的炉箅子（8）是由耐热铸铁制成的多孔体，置于同是耐热铸铁制成的支柱上，支柱置于冷风室（10）内。
5.根据权利要求1所述的带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉，其特征在于，所述的热风炉墙体（5）是在金属外壳内壁上砌筑耐火材料构成的圆筒体。
6.根据权利要求1所述的带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉，其特征在于，所述的蓄热体（3）由上部的锥形蓄热体和下部的圆形蓄热体组合在一起构成，蓄热体是由格子砖堆砌而成，格子砖的上下两个端面上分别有凹槽，格孔为锥形，格孔之间在端面上有互相贯通的沟槽，上部的锥形蓄热体由硅质格子砖堆砌而成，下部的圆形蓄热体从上到下依次由红柱石高铝质格子砖和红柱石粘土质格子砖堆砌而成。
7.根据权利要求1所述的带套筒燃烧器的燃烧室放置锥形蓄热体整流助燃的热风炉，其特征在于，所述的烟气出口管（11）和冷风进口管（12）为金属管内壁上用耐火材料砌筑的与热风炉墙体（5）相联的一体结构，热风炉墙体（5）的金属外壳与底部圆盘形的炉底的金属外壳固定在一起，炉底上有加固体和耐热混凝土层。
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: ZHENGZHOU YUXING REFRACTORY MATERIAL CO., LTD. Free format text: FORMER OWNER: CHEN WEIHAN Effective date: 20140312 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 450003 ZHENGZHOU, HENAN PROVINCE TO: 452374 ZHENGZHOU, HENAN PROVINCE |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20140312 Address after: 452374 Yue Village, Yue Village, Xinmi, Henan Patentee after: Zhengzhou Yuxing Refractory Material Co., Ltd. Address before: 450003 room 1108, Zheng Hua building, No. 56, Huayuan Road, Jinshui District, Henan, Zhengzhou Patentee before: Chen Weihan |
|
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20121107 Termination date: 20140417 |