CN202792024U - 一种热风炉及其燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种燃烧器，包括燃烧器本体及设置于所述燃烧器本体上的第一燃烧环及第二燃烧环，所述第一燃烧环上设置有沿所述燃烧器本体径向布置并与所述燃烧器本体的内腔连通的第一喷嘴；所述第二燃烧环上设置有与所述燃烧器本体的切线方向成锐角布置并与所述燃烧器本体的内腔连通的第二喷嘴；所述第一燃烧环及所述第二燃烧环的进气口均设置有用于控制气体流速的调节阀。本实用新型提供的燃烧器有效避免了燃烧器本体的内壁处燃烧产物过多而造成的损坏严重的情况，延长了燃烧器的使用寿命，避免燃烧器本体的燃烧产物流速小时形成的层流分布状态，提高了蓄热的均匀度，进而提高了热风温度和热风炉的热效率。本实用新型还提供了一种热风炉。
Description
技术领域
本实用新型涉及热风炉设备技术领域，特别涉及一种热风炉及其燃烧器。
背景技术
炼铁高炉热风炉的作用是把鼓风加热到要求的温度，用以提高高炉的效益和效率。热风炉是按“蓄热”原理工作的：在热风炉的燃烧器内燃烧煤气，煤气燃烧后产生的高温烟气通过热风炉内部的格子砖并使格子砖蓄热，当格子砖充分加热后，热风炉就可改为送风，此时输送燃烧产物的通道关闭，送风的通道开启，冷风进入热风炉经格子砖而被加热并送出。
目前，我国乃至世界顶燃式热风炉采用的燃烧器，多为卡鲁金Ⅰ型类或Ⅱ型类燃烧器，燃烧器上设置有供外界通入燃烧环的煤气管道和助燃风管道，燃烧环上设置有喷口，在同一时间煤气或助燃风各自只有一个喷出速度。在实际生产中，为了提高格子砖的蓄热，一般是首先大烧，即通入大量煤气及助燃空气的量，以便尽快提高拱顶温度；然后小烧，即通入适量煤气及助燃空气，这时煤气和助燃风的混合气体燃烧后产生的燃烧产物（即高温烟气）量比大烧时的量小，尽可能的延长燃烧时间，以增大格子砖的贮热量。目前的燃烧器是将煤气和助燃风分别喷入炉内形成旋流并混合，当气体流速在设计速度时，能达到较好的混合和均布在格子砖的断面上，但由于需要更改进气量，以适应大烧操作及小烧操作，并不能使气流控制在设计速度上。当气流速度大于设计速度时，由于离心力的作用，边沿的气流多，中心则很小，因此格子砖外环烧的很严重，燃烧器的使用寿命较低；当气流速度较低时，进入热风炉的煤气和助燃风的混合气体沿燃烧器内部形成周向的层流状态，混合不好，燃烧温度较低，燃烧产物在格子砖端面上分布不均匀，使格子砖的受热不均匀，使得热风炉的整体热效率较低。
因此，如何使燃烧产物均匀分布，以提高燃烧器使用寿命并且提高热风炉的热效率，是本领域人员亟待解决的问题。
实用新型内容
有鉴于此，本实用新型提供了一种燃烧器，以使燃烧产物均匀分布，进而提高燃烧器使用寿命并且提高热风炉的热效率。本实用新型还提供了一种具有上述燃烧器的热风炉。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型提供了一种燃烧器，包括燃烧器本体及设置于所述燃烧器本体上的第一燃烧环及第二燃烧环。所述第一燃烧环上设置有沿所述燃烧器本体径向布置并与所述燃烧器本体的内腔连通的第一喷嘴；所述第二燃烧环上设置有与所述燃烧器本体的切线方向成锐角布置并与所述燃烧器本体的内腔连通的第二喷嘴；所述第一燃烧环及所述第二燃烧环的进气口均设置有用于控制气体流速的调节阀。
优选地，所述第一燃烧环设置于所述燃烧器本体的上部，所述第二燃烧环设置于所述燃烧器本体的下部。
优选地，所述第二燃烧环上的喷嘴的气流方向与所述燃烧器本体的切线方向的夹角为0~50°。
优选地，所述第一燃烧环包括第一煤气环道、第一助燃风环道和与两者连通的第一混合室，所述第一喷嘴设置于所述第一混合室上；所述第二燃烧环包括第二煤气环道、第二助燃风环道和与两者连通的第二混合室，所述第二喷嘴设置于所述第二混合室上。
优选地，所述煤气环道上连通有向其内部通入煤气的煤气管道，所述助燃风环道上连通有向其内部通入助燃风的助燃风管道；所述调节阀包括设置于所述煤气管道上的煤气调节阀和设置于所述助燃风管道上的助燃风调节阀。
优选地，所述混合室为多个相互独立且均匀分布于所述煤气环道及所述助燃风环道之间且连通两者的连接腔体，所述第一燃烧环的所述连接腔体上均设置有所述第一喷嘴，所述第二燃烧环的所述连接腔体上均设置有所述第二喷嘴。
优选地，所述煤气环道与所述助燃风环道均具有与所述连接腔体连通的倾斜设置的通道。
优选地，所述通道的轴线与所述连接腔体的倾斜角为30°~50°。
本实用新型还提供了一种热风炉，包括燃烧器，所述燃烧器为如上述任一项所述的燃烧器。
从上述的技术方案可以看出，本实用新型提供的燃烧器，包括第一燃烧环及第二燃烧环，第一燃烧环设置有沿燃烧器本体径向布置的第一喷嘴，第二燃烧环设置有与燃烧器本体的切线方向成锐角布置的第二喷嘴，燃烧环上均设置有用于控制气体流速的调节阀。在燃烧器工作时，通过第一喷嘴喷出的燃烧产物沿径向吹入热风炉内，燃烧产物集中于热风炉的中间；而与燃烧器本体的切线方向成锐角布置的第二喷嘴喷出的燃烧产物形成旋转的气流，集中于燃烧器本体的内壁，通过第一燃烧环及第二燃烧环上的调节阀调节作用，来控制第一喷嘴及第二喷嘴喷出的燃烧产物速度，进而通过控制第一燃烧环及第二燃烧环的燃烧产物喷出量达到燃烧产物在热风炉内的均匀分布，有效避免了燃烧器本体的内壁处燃烧产物过多而造成的损坏严重的情况，延长了燃烧器的使用寿命，同时避免了热风炉小烧时气流速度过小而导致燃烧产物层流分布状态，提高了蓄热的均匀度，进而提高了热风温度和热风炉的热效率。
本实用新型还提供了一种具有上述燃烧器的热风炉，由于上述燃烧器具有上述效果，具有该燃烧器的热风炉也应具有同样的技术效果，在此不再一一介绍。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的燃烧器的纵剖示意图；
图2为图1沿A-A剖面的剖视图；
图3为图1沿B-B剖面的剖视图。
具体实施方式
本实用新型公开了一种燃烧器，以使燃烧产物均匀分布，进而提高燃烧器使用寿命并且提高热风炉的热效率。本实用新型还提供了一种具有上述燃烧器的热风炉。
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
请参考图1~图3，图1为本实用新型实施例提供的燃烧器的纵剖示意图；图2为图1沿A-A剖面的剖视图；图3为图1沿B-B剖面的剖视图。
本实用新型实施例提供了一种燃烧器，包括燃烧器本体及设置于所述燃烧器本体上的第一燃烧环及第二燃烧环，所述第一燃烧环上设置有沿所述燃烧器本体径向布置并与所述燃烧器本体的内腔连通的第一喷嘴；所述第二燃烧环上设置有与所述燃烧器本体的切线方向成锐角布置并与所述燃烧器本体的内腔连通的第二喷嘴；所述第一燃烧环及所述第二燃烧环的进气口均设置有用于控制气体流速的调节阀。
本实用新型实施例提供的燃烧器，包括第一燃烧环及第二燃烧环，第一燃烧环设置有沿燃烧器本体径向布置的第一喷嘴1，第二燃烧环设置有与燃烧器本体的切线方向成锐角布置的第二喷嘴2，燃烧环上均设置有用于控制气体流速的调节阀。在燃烧器工作时，通过第一喷嘴1喷出的燃烧产物沿径向吹入热风炉内，燃烧产物集中于热风炉的中间；而与燃烧器本体的切线方向成锐角布置的第二喷嘴2喷出的燃烧产物形成旋转的气流，集中于燃烧器本体的内壁，通过第一燃烧环及第二燃烧环上的调节阀调节作用，来控制第一喷 嘴1及第二喷嘴2喷出的燃烧产物速度，进而通过控制第一燃烧环及第二燃烧环的燃烧产物喷出量达到燃烧产物在热风炉内的均匀分布，有效避免了燃烧器本体的内壁处燃烧产物过多而造成的损坏严重的情况，延长了燃烧器的使用寿命，同时避免了热风炉小烧时气流速度过小而导致燃烧产物层流分布状态，提高了蓄热的均匀度，进而提高了热风温度和热风炉的热效率。
需要说明的是，上述第一喷嘴1沿燃烧器本体径向布置，即第一喷嘴1朝向燃烧器本体的轴线，以便将通过第一喷嘴1喷出的燃烧产物送至燃烧器本体的内腔中间；第二喷嘴2与燃烧器本体的切线方向成锐角布置，即第二喷嘴2不朝向燃烧器本体的轴线，而是使燃烧产物喷出的轨迹直线与第二喷嘴2处的切线的夹角为锐角，以便使通过第二喷嘴2的燃烧产物形成旋流，主要分布于热风炉格子砖外环上。
优选地，第一燃烧环设置于燃烧器本体的上部，第二燃烧环设置于燃烧器本体的下部。也可将第二燃烧环设置于第一燃烧环的上方，具体设置方式不做限制。需要说明的是，燃烧器本体的下部为其安装后靠近下端的部分，燃烧器本体的上部为其安装后靠近上端的部分。
为了达到第二喷嘴2喷出的气流更易形成旋流，第二喷嘴2的气流方向与燃烧器本体的切线方向的夹角为0~50°。
第一燃烧环包括第一煤气环道3、第一助燃风环道4和与第一煤气环道3及第一助燃风环道4连通的第一混合室5，第一混合室5上设置有第一喷嘴1。煤气通过第一煤气环道进入第一混合室5，助燃风通过第一助燃风环道4进入第一混合室5，在第一混合室5混合均匀后通过设置于第一混合室5上的第一喷嘴1喷入燃烧器本体内部，通过第一混合室5的作用，使得煤气与助燃风混合均匀，再通入燃烧器本体的内部。同理，第二燃烧环包括第二煤气环道6、第二助燃风环道7和与第二煤气环道6及第二助燃风环道7连通的第二混合室8，第二混合室8上设置有第二喷嘴2。煤气通过第二煤气环道6进入第二混合室8，助燃风通过第二助燃风环道7进入第二混合室8，在第二混合室8混合均匀后通过设置于第二混合室8上的第二喷嘴2喷入燃烧器本体内部，通过第二混合室8的作用，使得煤气与助燃风混合均匀，再通入燃烧器本体 的内部。通过煤气与助燃风在混合室内的预混合，提高了煤气和助燃风的混合均匀度，便于其充分燃烧。
第一煤气环道3上连通有向其内部通入煤气的第一煤气管道9，第一助燃风环道4上连通有向其内部通入助燃风的第一助燃风管道11；第二煤气环道6上连通有向其内部通入煤气的第二煤气管道13，第二助燃风环道7上连通有向其内部通入助燃风的第二助燃风管道15。为了便于调整第一燃烧环与第二燃烧环喷出的气体速度，进而控制燃烧产物在格子砖上的分布，以及助燃风与煤气的混合比例，便于其完全燃烧，调节阀包括设置于煤气管道上的煤气调节阀和设置于助燃风管道上的助燃烧产物调节阀。如图1所示，第一煤气管道9上设置有第一调节阀10，第一助燃风管道11上设置有第一助燃风调节阀12；第二煤气管道13上设置有第二煤气调节阀14，第二助燃风管道15上设置有第二助燃风调节阀16。
优选地，第一煤气环道3、第一助燃风环道4、第二煤气环道6及第二助燃风环道7均为沿燃烧器本体环向布置的环形管道。由于环形管道的设置，对进入环道的煤气及助燃风起到重新分配作用，使煤气及助燃风均匀分布到每个混合室内。本实用新型实施例中的环形通道均为异型砖砌筑的陶瓷环道。
如图2和图3所示，第一混合室5为多个相互独立且均匀分布于第一煤气环道3及第一助燃风环道4之间，且连通两者的第一连接腔体，第一连接腔体上设置有第一喷嘴1；第二混合室8为多个相互独立且均匀分布于第二煤气环道6及第二助燃风环道7之间，且连通两者的第二连接腔体，第二连接腔体上设置有第二喷嘴2。通过将混合室设置为多个相互独立且均匀分布的连接腔体，并在连接腔体上设置有相应的喷嘴，使得燃烧产物经多个喷嘴喷出，形成短焰燃烧，并达到均匀的向燃烧器本体的内腔通气，进一步提高了燃烧产物在格子砖断面上的均匀分布程度。
进一步，由于第一混合室5为多个第一连接腔体，第二混合室8为多个第二连接腔体，且连接腔体上分别设置有喷嘴，即第一喷嘴1及第二喷嘴2为多个。第一燃烧环上的多个第一喷嘴1形成了径向的喷火环，第二燃烧环上的多个第二喷嘴2形成了旋转的喷火环。由于燃烧喷嘴的增多，需要喷火 的面积就可以相应的减少，火焰也就相应的缩短，实现了短焰燃烧，避免了燃烧火焰过长而烧毁格子砖或降低燃烧温度，有效延长了燃烧器的使用寿命，提高了燃烧温度。
需要说明的是，在燃烧产物经过格子砖的过程中，格子砖吸收燃烧产物的热量并进行蓄热。短焰燃烧可有效避免格子砖蓄热过程中的损坏，进一步延长了本实用新型实施例提供的燃烧器的使用寿命。
为了进一步提高煤气及助燃风通入混合器的混合效果，煤气环道与助燃风环道均具有与连接腔体连通的倾斜设置的连通管道。以第一燃烧环为例，煤气经第一煤气环道3进入，助燃气经第一助燃风环道4进入，在第一混合室5的多个第一连接腔体内分别进行预混合，在第一煤气环道3和第一助燃风环道4上均设置与第一连接腔体连通的倾斜设置的连通管道，使得煤气与助燃空气均以一定角度进入第一连接腔体，并在其内部进行碰撞混合，有效提高了煤气和助燃气的混合均匀度。
优选地，连通管道与连接腔体的倾斜角为30°~50°。
本实用新型实施例还提供了一种具有上述燃烧器的热风炉，由于上述燃烧器具有上述效果，具有该燃烧器的热风炉也应具有同样的技术效果，在此不再一一介绍。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (9)
1.一种燃烧器，其特征在于，包括燃烧器本体及设置于所述燃烧器本体上的第一燃烧环及第二燃烧环，所述第一燃烧环上设置有沿所述燃烧器本体径向布置并与所述燃烧器本体的内腔连通的第一喷嘴；所述第二燃烧环上设置有与所述燃烧器本体的切线方向成锐角布置并与所述燃烧器本体的内腔连通的第二喷嘴；所述第一燃烧环及所述第二燃烧环的进气口均设置有用于控制气体流速的调节阀。
2.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一燃烧环设置于所述燃烧器本体的上部，所述第二燃烧环设置于所述燃烧器本体的下部。
3.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第二燃烧环上的喷嘴的气流方向与所述燃烧器本体的切线方向的夹角为0~50°。
4.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述第一燃烧环包括第一煤气环道、第一助燃风环道和与两者连通的第一混合室，所述第一喷嘴设置于所述第一混合室上；所述第二燃烧环包括第二煤气环道、第二助燃风环道和与两者连通的第二混合室，所述第二喷嘴设置于所述第二混合室上。
5.如权利要求4所述的燃烧器，其特征在于，所述煤气环道上连通有向其内部通入煤气的煤气管道，所述助燃风环道上连通有向其内部通入助燃风的助燃风管道；所述调节阀包括设置于所述煤气管道上的煤气调节阀和设置于所述助燃风管道上的助燃风调节阀。
6.如权利要求1所述的燃烧器，其特征在于，所述混合室为多个相互独立且均匀分布于所述煤气环道及所述助燃风环道之间且连通两者的连接腔体，所述第一燃烧环的所述连接腔体上均设置有所述第一喷嘴，所述第二燃烧环的所述连接腔体上均设置有所述第二喷嘴。
7.如权利要求6所述的燃烧器，其特征在于，所述煤气环道与所述助燃风环道均具有与所述连接腔体连通的倾斜设置的通道。
8.如权利要求7所述的燃烧器，其特征在于，所述通道的轴线与所述连接腔体的倾斜角为30°~50°。
9.一种热风炉，包括燃烧器，其特征在于，所述燃烧器为如权利要求1~8任一项所述的燃烧器。
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| CN 201220406768 CN202792024U (zh) | 2012-08-16 | 2012-08-16 | 一种热风炉及其燃烧器 |
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| CN 201220406768 CN202792024U (zh) | 2012-08-16 | 2012-08-16 | 一种热风炉及其燃烧器 |
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN103866071B (zh) * | 2014-03-14 | 2015-10-28 | 武汉科技大学 | 多层环道多火孔无焰陶瓷燃烧器及其使用方法 |
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- 2012-08-16 CN CN 201220406768 patent/CN202792024U/zh not_active Expired - Fee Related
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| CN103866071B (zh) * | 2014-03-14 | 2015-10-28 | 武汉科技大学 | 多层环道多火孔无焰陶瓷燃烧器及其使用方法 |
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