CN202660553U - 自吸式高速等温烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的一种自吸式高速等温烧嘴，具有一个带有燃气进口的耐火喷头的烧嘴组合件。所述的耐火喷头（4）通过一次空气进口（2）设置在消音器（3）的消音腔的中心轴线上，连通锥形扩散混合管（5），消音器（3）固联于扩散混合管端口的连接盘上，扩散混合管（5）通过二次空气进口室，轴向延伸至燃烧嘴（8）。本实用新型利用燃气压力来自吸一次空气和二次配比空气的调节范围，抽吸入足够空气量，由燃气压力调节引射速度，控制引射量引射力来达到烧嘴完全燃烧，改善了炉膛的辐射与传热效率，提高了高燃气转化合成气的有效成分。可在大型蒸汽转化炉上安装使用，可作为60万吨合成氨\甲醇一段蒸汽转化炉哓咀改造与应用。

Description

自吸式高速等温烧嘴

技术领域

本实用新型涉及一种主要用液化气、天然气梭式窑炉、隧道窑、台车退火炉、箱式炉、大型合成氨或甲醇合成气制备蒸汽转化炉等，最高温度可高达1800℃.高温的工业窑炉使用的烧咀。

背景技术

现有技术中各类热工设备窑炉，不管是硅酸盐行业还是冶金行业，都离不开烧嘴、火枪、中低压燃烧器，它们是窑炉运行过程中的主要和关键能源供给和燃烧设备。它的型号和规格种类繁多，结构形式有很大区别，适合的能源种类也不同，它可以使用于天然气，液化石油气，焦化煤气，冷、热煤气，重油，轻、重柴油，煤焦油，以及煤粉等具有流体性质的多种能源。

在七十年代至九十年代中期我国从欧美日等技朮发达国家购买了较多的30--60万t/a合成氨或甲醇的蒸汽转化制合成气的蒸汽转化炉二手设备，由于原设计炉子是靠烟气抽风机来抽排烟气，使烧嘴入口处维持－50m/mwg的负压。实际生产中，在燃料气组分、热值、流量等变化不定的波动情况下，液化气梭式窑炉、隧道窑、台车退火炉、箱式炉、蒸汽转化炉被广泛运用的无动力自吸式烧嘴，不易保证在负压下稳定吸入足够的助燃空气量，因而造成不完全燃烧而产生析炭，燃烧温度和燃烧热效率低，影响天然气的转化效率限制了装置的生产能力，增加了原、燃料的消耗量,使咽气排放量大。这种使液化气、天然气难以实现自动控制，使其自动控制的实现难度大的无动力自吸式烧嘴,目前多人工操作,操作人员主要靠经验或观察简单的仪表去控制烧成过程,人工操作导致烧制产品质量不稳定,烧成合格率低,经济效益差。现有技术烧嘴，已不适应生产和环保要求，属于改造淘汰工艺。随着科技高速发展，工业生产技术改造创新已成为节能减排的重要课题。因此,研究和开发适合工业窑炉燃气的控制方法与控制系统,实现燃气工业窑炉自动控制,使得烧制产品的烧成过程严格按烧成程序烧制,提高烧成合格率和产品质量,减轻操作人员的劳动强度,从而提高烧制产品竞争力和经济效益有着重要的现实意义。

发明内容

本新型实用的目的是针对现有技术存在的不足之处，提供一种调节灵活方便，火焰稳定，集中，温度提升快，使能炉管的辐射对流传热效率更高的自吸式高速等温烧嘴或调温烧嘴。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种自吸式高速等温烧嘴，具有一个带有燃气进口的耐火喷头的烧嘴组合件，其特征在于，所述的耐火喷头4通过一次空气进口2设置在消音器3的消音腔的中心轴线上，连通锥形扩散混合管5，消音器3固联于扩散混合管端口的连接盘上，扩散混合管5通过二次空气进口室，轴向延伸至燃烧嘴8。

本实用新型利用有压力的燃气作动力的自吸式烧嘴结构，利用燃气压力来二次配比空气的调节范围，抽吸入足够空气量，可由燃气压力调节引射速度，控制引射量的引射力来达到烧嘴完全燃烧，实现空气/燃料气的自动调节，引射量可控，改善炉膛的辐射与传热效率，提高了高甲烷燃气转化制合成气的有效成分。扩散混合管轴向延伸至二次空气进口室高速等温到燃气进口通道，通过先进的烧嘴合理组织燃烧，火焰稳定，集中，窑炉温度提升快，传热效率高，燃料完全燃烧效果很佳。通过锥形扩散混合管可使喷出燃烧火焰成扇状火焰，使炉管的辐射对流传热效率更高，大大节约能源。通过在实验室调试及在自吸式燃气炉上进行自动控制工况调试表明:本实用新型通过自吸式燃气炉的自控装置,能适时调节燃气阀门开度、烧嘴阀门开度度来控制燃气流量、一次空气流量和排烟量,实现了自吸式燃气炉的温度、气氛、压力的自动控制,取得了较好的控制效果，为实现自动化控制温度提供了技术支持。节省燃料消耗，产稳定可靠，可在大型蒸汽转化炉上安装使用。可作为60万吨合成氨\甲醇一段蒸汽转化炉哓咀改造与应用。适用的燃料有:天然气，焦炉气、焦炉气加天然气等可燃气体。

附图说明

为了进一步说明而不是限制本实用新型的上述实现方式，下面结合附图给出最佳实施例，从而使本实用新型的细节和优点变得更为明显。

图1是本实用新型自吸式高速等温烧嘴的结构示意图。

图中：1燃气进口，2一次空气进口，3消音器，4耐火喷头，5文氏混合管，6二次空气进口室，7点火管，8燃烧嘴，9燃气进口通道。

具体实施方式

在图1给出的本实用新型自吸空气式烧嘴的结构中，具有一个带有燃气进口1的耐火喷头的烧嘴组合件。采用自吸空气耐火喷头4通过一次空气进口2，装配在消音器3的消音腔的中心轴线上，连通锥形扩散混合管5。扩散混合管5是一个前小后大的锥形管或称文氏混合管。在所述扩散混合管5的进口段固联有一个矩形连接盘，矩形连接盘制有正对耐火喷头的锥形漏斗通道。消音器3出口固联于扩散混合管端口的连接盘上，扩散混合管5通过二次空气进口室，轴向延伸至燃烧嘴8。燃烧嘴8封装在二次空气座的二次空气进口室6内。二次空气座可通过紧固螺钉固联在燃气进口通道9的耐火砖炉体上。固联在二次空气座底座圆盘上的点火管7通过小端锥台上通孔伸入二次空气进口室，当打燃二次空气进口室内的燃气与空气混合气体后，可使喷出燃烧火焰成扇状火焰。

燃料气经气体进口管1进入哓咀喷头4，气体经喷头高速喷出的流速作用经一次空气进气口2自吸入空气,经文氐扩散混合管5混合，经烧咀8进行燃烧,为保证燃烧充分并提高节能效果，气体在燃烧时还可经二次进风口6自动抽吸入足够空气量，达到燃烧效果很佳，其配比空气的调节范围可由燃料气的压力去调节它的引射速度作引射力来控制引射量，达到烧嘴完全燃烧，耐火喷头、文氏扩散混合管、燃烧嘴均采用1Cr18Ni9Ti不锈钢材料。 烧嘴砖系采用Al₂ O ₃钢玉材料。

Claims (6)

1.一种自吸式高速等温烧嘴，具有一个带有燃气进口的耐火喷头的烧嘴组合件，其特征在于，所述的耐火喷头（4）通过一次空气进口（2）设置在消音器（3）的消音腔的中心轴线上，连通锥形扩散混合管（5），消音器（3）固联于扩散混合管端口的连接盘上，扩散混合管（5）通过二次空气进口室，轴向延伸至燃烧嘴（8）。

2.如权利要求1所述的自吸式高速等温烧嘴，其特征在于，扩散混合管（5）是一个前小后大的锥形管或称文氏混合管。

3.如权利要求1所述的自吸式高速等温烧嘴，其特征在于，在所述扩散混合管（5）的进口段固联有一个矩形连接盘，矩形连接盘制有正对耐火喷头的锥形漏斗通道。

4.如权利要求1所述的自吸式高速等温烧嘴，其特征在于，燃烧嘴（8）封装在二次空气座的二次空气进口室（6）内。

5.如权利要求1所述的自吸式高速等温烧嘴，其特征在于，固联在二次空气座底座圆盘上的点火管（7）通过小端锥台上通孔伸入二次空气进口室，当打燃二次空气进口室内的燃气与空气混合气体后，可使喷出燃烧火焰成扇状火焰。

6.如权利要求1所述的自吸式高速等温烧嘴，其特征在于，耐火喷头、文氏扩散混合管、燃烧嘴由不锈钢材料制成。