CN202973099U - 一种宽扁火焰蓄热式烧嘴 - Google Patents

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朱宏祥
张永佳
冯丹
张晓桂
张范斌
尚飚
黄胜利
都晓溪
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Abstract

本实用新型揭示了一种宽扁火焰蓄热式烧嘴，包括烧嘴壳体、烧嘴砖、燃烧流体连接通道，所述烧嘴壳体、烧嘴砖可分离地固定连接；烧嘴壳体设有第一燃烧流体通道和第二燃烧流体通道，所述烧嘴砖设有第三燃烧流体通道和第四燃烧流体通道；所述第四燃烧流体通道包括一个或多个分布于第三燃烧流体通道周边的一个或多个子通道；所述烧嘴砖内的第四燃烧流体通道环绕第三燃烧流体通道周边的多个子通道喷入，与第三燃烧流体通道在烧嘴砖出口处进行混合燃烧，形成宽扁形状的火焰。本实用新型提出的宽扁火焰蓄热式烧嘴，可获得更好的燃烧效果，提高炉温均匀性，减少NOx等有害气体的生成，烧嘴使用寿命长、安装维护方便。

Description

一种宽扁火焰蓄热式烧嘴
技术领域
本实用新型属于蓄热式燃烧技术领域，涉及一种烧嘴，尤其涉及一种宽扁火焰蓄热式烧嘴。 
背景技术
蓄热式燃烧技术，具有最大限度地回收烟气余热、高预热空（煤）气温度、低NOx排放等诸多优点，并且能够使用低热值的高炉煤气作为燃料，可以说，蓄势式燃烧技术是世界能源工业技术的重要发展之一。 
在我国，经过几代热工工作者的努力，蓄热式燃烧技术近十几年来已经得到广泛应用，技术也相对成熟。 
燃烧系统的关键设备就是烧嘴。现在被广泛使用的蓄热式烧嘴（以下称为“传统蓄热式烧嘴”）存在诸多缺点。 
首先，传统蓄热式烧嘴没有独立烧嘴砖，烧嘴喷口和炉墙是一个整体，必须在现场施工时，支模浇注与炉墙砌体同时完成。鉴于现场施工的局限性，只能设计成比较简易的烧嘴砖喷口型式，这也正是蓄热式加热炉设计上的瓶颈。即便这样，在施工时也很难满足设计要求；而且，这种型式烧嘴的一个致命缺点就是，烧嘴砖损坏后，无法修复和更换。 
此外，传统蓄热式烧嘴的另一个缺点就是烧嘴寿命低、维修困难。由于烧嘴壳体与炉墙钢板直接焊接在一起，由炉墙局部高温引起的开裂、从而导致的高温烟气伴着火焰外逸几乎成了不可避免的现象，而且维修时必须切开焊接部分，不仅破坏炉墙钢板，而且维修用时长、难度大，这也是蓄热式加热炉常被诟病的原因之一。 
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种宽扁火焰蓄热式烧嘴，可获得更好的燃烧效果，提高炉温均匀性，减少NOx等有害气体的生成。 
为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案： 
一种宽扁火焰蓄热式烧嘴，所述烧嘴包括烧嘴壳体、烧嘴砖、连接机构，所述烧嘴壳体、烧嘴砖通过所述连接机构可分离地固定连接； 
所述烧嘴壳体设有第一燃烧流体通道和第二燃烧流体通道，所述烧嘴砖设有第三燃烧流体通道和第四燃烧流体通道；所述第一燃烧流体通道与第三燃烧流体通道相通，所述第二燃烧流体通道与第四燃烧流体通道相通； 
所述第四燃烧流体通道包括一个或多个分布于第三燃烧流体通道周边的一个或多个子通道； 
所述烧嘴砖内的第四燃烧流体环绕第三燃烧流体通道周边的多个子通道喷入，与第三燃烧流体在烧嘴砖出口处进行混合燃烧，形成宽扁形状的火焰。 
作为本实用新型的一种优选方案，所述烧嘴还包括与烧嘴壳体连接的点火烧嘴，所述点火烧嘴接入第一燃烧流体通道。 
作为本实用新型的一种优选方案，所述点火烧嘴为自动点火烧嘴。 
作为本实用新型的一种优选方案，所述第一燃烧流体通道设置于烧嘴砖的中轴线上，第二燃烧流体通道包括若干子通道，各子通道沿烧嘴砖的中轴线周围均匀分布，第二燃烧流体通过各子通道喷入，与第一燃烧流体在烧嘴砖出口进行混合燃烧；所述第一燃烧流体通过另行配置的蓄热箱蓄热。 
作为本实用新型的一种优选方案，所述连接机构包括联接紧固件、烧嘴法兰，所述烧嘴法兰设置于烧嘴壳体、烧嘴砖之间；烧嘴法兰通过联接紧固件固定在炉墙钢板上。 
作为本实用新型的一种优选方案，所述联接紧固件包括相互配合的螺栓、螺母，以及设置于烧嘴壳体、烧嘴砖接触面之间的垫圈。 
作为本实用新型的一种优选方案，所述烧嘴砖与炉墙砌体间、烧嘴壳体与炉墙钢板间填有纤维毯、纤维绳。 
作为本实用新型的一种优选方案，所述第一燃烧流体通道的一端为燃料或助燃空气入口；第一燃烧流体通过另行配置的蓄热箱蓄热； 
所述第二燃烧流体通道的一端为另一燃烧流体入口，所述另一燃烧流体为助燃空气或燃料。 
本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出的宽扁火焰蓄热式烧嘴，突破了传统蓄热式烧嘴的设计思路，独立的烧嘴砖、设计合理的喷口型式，并且烧嘴壳体以法兰形式固定在炉墙钢板上，安装、拆卸便捷。即，完全类似于以常规煤气为燃料的常规烧嘴的设计，并且提供标准系列供选择。这种结构特点，不仅有效地解决了传统蓄热式烧嘴的问题，并且能够获得更好的燃烧效果，提高炉温均匀性，减少NOx等有害气体的生成。同时，烧嘴使用寿命长、安装维护方便。 
1、烧嘴砖与烧嘴壳体独立，喷口设计独特、合理。烧嘴砖可预制，并标准模块化，可以根据加热炉设计要求选择所需功率的烧嘴，易于安装和更换。 
在喷口设计时，要选择最优的气体出口速度和混合喷射角度。本案的特点是，助燃空气通过沿烧嘴轴线周围分布的一组开口进入烧嘴，燃料则沿烧嘴轴线方向的椭圆形喷口喷入。 
高速喷入的空气所产生的推动力，可以保证足够的火焰长度；燃料在喷口处，边混合边燃烧，形成宽而扁的火焰，卷起周围的烟气，形成再循环，合理地促成低氧燃烧，减少NOx的生成，并且提高炉温的均匀性。 
2、烧嘴壳体以法兰联接方式固定在炉墙钢板上，烧嘴砖独立安装于炉墙砌体中；在炉墙耐材浇注时，只需按烧嘴砖外形尺寸预留位置即可。烧嘴砖与炉墙砌体间、烧嘴壳体与炉墙钢板间，用纤维毯、纤维绳填实，并涂高温胶使其与砌体和炉墙钢板间完全贴合，最大限度地保证其密封性。 
这种结构，炉墙施工简单，易于安装和维护，而且密闭性好，避免了高温膨胀所致的开裂及火焰外逸现象，烧嘴的使用寿命长，并且大大改善了操作环境。 
3、可配备自动点火烧嘴。本实用新型中，根据用户需求，可随主烧嘴配备自动点火烧嘴及火焰检测，从而实现自动点火。这样，无需配备单独的点火、烘炉系统（常规烧嘴），而且平面布置简洁、占用空间小，操作简单，点火自动化程度高。这也是传统蓄热式烧嘴所不具备的优势。 
附图说明
图1为本实用新型烧嘴的结构示意图。 
图2为配套的蓄热箱结构示意图。 
附图标注如下： 
1、烧嘴壳体                2、烧嘴砖 
3、点火烧嘴                4、联接紧固件 
5、烧嘴法兰                6、炉墙钢板 
7、纤维毯及高温胶          8、第二燃烧流体通道 
11、第一燃烧流体通道       21、第三燃烧流体通道 
22、子通道 
具体实施方式
下面结合附图详细说明本实用新型的优选实施例。 
实施例一 
请参阅图1，本实用新型揭示了一种宽扁火焰蓄热式烧嘴，所述烧嘴包括烧嘴壳体1、烧嘴砖2、连接机构，所述烧嘴壳体1、烧嘴砖2通过所述连接机构可分离地固定连接。所述烧嘴壳体1内设有第一燃烧流体通道11和第二燃烧流通通道8，所述烧嘴砖2设有第三燃烧流体通道21、第四燃烧流体通道22，所述第一燃烧流体通道11和第三燃烧流体通道21相通、第二燃烧流体通道8和第四燃烧流体通道相通。如图2所示，所述第一燃烧流体通过另行配置的蓄热箱蓄热。 
所述第一燃烧流体通道11的一端为燃烧流体入口；所述第二燃烧流体通道8的一端为另一燃烧流体（对于第一燃烧流体为：助燃空气或燃料）入口。 
所述第三燃烧流体通道21设置于烧嘴砖的中轴线上，第四燃烧流体通道包括若干子通道22，各子通道22沿烧嘴砖的中轴线（即第三燃烧流体通道21）周围均匀分布，第二燃烧流体通过各子通道22喷入，与第三燃烧流体21在烧嘴砖出口进行混合燃烧。 
子通道22高速喷入的流体所产生的推动力，可以保证足够的火焰长度；混合燃料在烧嘴砖出口处，边混合边燃烧，形成宽而扁的火焰，卷起周围的烟气，形成再循环，合理地促成低氧燃烧，减少NOx的生成，并且提高炉温的均匀性。 
如图1所示，所述烧嘴还包括与烧嘴壳体1连接的点火烧嘴3，所述点火烧嘴3接入第一燃烧流体通道11。本实施例中，所述点火烧嘴为自动点火烧嘴。从而可以根据用户需求，随主烧嘴配备自动点火烧嘴及火焰检测，从而实现自动点火。这样，无需配备单独的点火、烘炉系统（常规烧嘴），而且平面布置简洁、占用空间小，操作简单，点火自动化程度高。这也是传统蓄热式烧嘴所不具备的优势。 
所述连接机构包括联接紧固件4、烧嘴法兰5，所述烧嘴法兰5设置于烧嘴壳体1、烧嘴砖2之间；烧嘴法兰5通过联接紧固件4固定在炉墙钢板6上。所述联接紧固件4包括相互配合的螺栓、螺母，以及设置于烧嘴壳体1、烧嘴砖2接触面之间的垫圈。此外，在所述烧嘴砖与炉墙砌体间、烧嘴壳体与炉墙钢板间填有纤维毯及纤维绳7。 
烧嘴壳体以法兰联接方式固定在炉墙钢板上，烧嘴砖独立安装于炉墙砌体中；在炉墙耐材浇注时，只需按烧嘴砖外形尺寸预留位置即可。烧嘴砖与炉墙砌体间、烧嘴壳体与炉墙钢板间，用纤维毯、纤维绳填实，并涂高温胶使其与砌体和炉墙钢板间完全贴合，最大限度地保证其密封性。这种结构，炉墙施工简单，易于安装和维护，而且密闭性好，避免了高温膨胀所致的开裂及火焰外逸现象，烧嘴的使用寿命长，并且大大改善了操作环境。 
综上所述，宽扁火焰蓄热式烧嘴，可获得更好的燃烧效果，提高炉温均匀性，减少NOx等有害气体的生成。 
这里本实用新型的描述和应用是说明性的，并非想将本实用新型的范围限制在上述实施例中。这里所披露的实施例的变形和改变是可能的，对于那些本领域的普通技术人员来说实施例的替换和等效的各种部件是公知的。本领域技术人员应该清楚的是，在不脱离本实用新型的精神或本质特征的情况下，本实用新型可以以其它形式、结构、布置、比例，以及用其它组件、材料和部件来实现。在不脱离本实用新型范围和精神的情况下，可以对这里所披露的实施例进行其它变形和改变。 

Claims (8)

1.一种宽扁火焰蓄热式烧嘴，其特征在于，所述烧嘴包括烧嘴壳体、烧嘴砖、燃烧流体连接通道，所述烧嘴壳体、烧嘴砖可分离地固定连接； 
所述烧嘴壳体内设有第一燃烧流体通道和第二燃烧流体通道，所述烧嘴砖内设有第三燃烧流体通道和第四燃烧流体通道；所述第一燃烧流体通道与第三燃烧流体通道相通，所述第二燃烧流体通道与第四燃烧流体通道相通； 
所述第四燃烧流体通道包括一个或多个分布于第三燃烧流体通道周边的一个或多个子通道； 
所述烧嘴砖内第四燃烧流体环绕第三燃烧流体通道周边的多个子通道喷入，与第三燃烧流体在烧嘴砖出口处进行混合燃烧，形成宽扁形状的火焰。 
2.根据权利要求1所述的宽扁火焰蓄热式烧嘴，其特征在于： 
所述烧嘴还包括与烧嘴壳体连接的点火烧嘴，所述点火烧嘴接入第一燃烧流体通道。 
3.根据权利要求2所述的宽扁火焰蓄热式烧嘴，其特征在于： 
所述点火烧嘴为自动点火烧嘴。 
4.根据权利要求1所述的宽扁火焰蓄热式烧嘴，其特征在于： 
所述第一燃烧流体通道设置于烧嘴砖的中轴线上，第二燃烧流体通道包括若干子通道，各子通道沿烧嘴砖的中轴线周围均匀分布，第二燃烧流体通过各子通道喷入，与第一燃烧流体在烧嘴砖出口进行混合燃烧；所述第一燃烧流体通过另行配置的蓄热箱蓄热。 
5.根据权利要求1所述的宽扁火焰蓄热式烧嘴，其特征在于： 
所述烧嘴包括连接机构，所述烧嘴壳体、烧嘴砖通过所述连接机构可分离地固定连接； 
所述连接机构包括联接紧固件、烧嘴法兰，所述烧嘴法兰设置于烧嘴壳体、烧嘴砖之间；烧嘴法兰通过联接紧固件固定在炉墙钢板上。 
6.根据权利要求5所述的宽扁火焰蓄热式烧嘴，其特征在于： 
所述联接紧固件包括相互配合的螺栓、螺母，以及设置于烧嘴壳体、烧嘴砖接触面之间的垫圈。 
7.根据权利要求5所述的宽扁火焰蓄热式烧嘴，其特征在于： 
所述烧嘴砖与炉墙砌体间、烧嘴壳体与炉墙钢板间填有纤维毯、纤维绳。 
8.根据权利要求1所述的宽扁火焰蓄热式烧嘴，其特征在于： 
所述第一燃烧流体通道的一端为燃料或助燃空气入口；第一燃烧流体通过另行配置的蓄热箱蓄热； 
所述第二燃烧流体通道的一端为另一燃烧流体入口，所述另一燃烧流体为助燃空气或燃料。 
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