CN205227329U - 焦炉煤气烧嘴 - Google Patents

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杨三堂
胡文超
张刚
朱小辉
窦伟
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Ceri Phoenix Industrial Furnace Co ltd
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Capital Engineering & Research Inc Ltd
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Abstract

本实用新型提供了一种焦炉煤气烧嘴,所述焦炉煤气烧嘴包括:燃烧室;容纳空气的壳体,所述容纳空气的壳体具有与所述燃烧室连通的内腔,所述容纳空气的壳体具有空气入口端和空气出口端,所述空气出口端位于所述燃烧室内;空气喷头,连接所述容纳空气的壳体,所述空气喷头并位于所述空气出口端并位于所述燃烧室内;燃气芯管,与所述燃烧室连通,所述燃气芯管具有燃气入口端和燃气出口端,所述燃气出口端位于所述燃烧室内;燃气喷头,连接所述燃气芯管,所述燃气喷头位于所述燃气出口端并位于所述燃烧室内;其中,所述空气喷头位于所述燃气喷头外围。本实用新型采用空气分级燃烧技术,降低燃烧产物中氮氧化物的生成量。

Description

焦炉煤气烧嘴
技术领域
本实用新型涉及燃烧器领域,具体涉及一种焦炉煤气烧嘴,尤其是一种低氮氧化物焦炉煤气亚高速烧嘴。
背景技术
焦炉煤气是以H2、CH4为主的燃气(典型热值:4000kCal/Nm3)。由于燃料中H2含量高,燃烧速度快,在旋流燃烧器使用时,容易出现高频噪音,对工作环境造成危害。
综上所述,现有技术中存在以下问题:焦炉煤气燃烧时容易出现噪音的问题。
实用新型内容
本实用新型提供一种焦炉煤气烧嘴,以解决焦炉煤气燃烧时容易出现噪音的问题。
为此,本实用新型提出一种焦炉煤气烧嘴,所述焦炉煤气烧嘴包括:
燃烧室;
容纳空气的壳体,所述容纳空气的壳体具有与所述燃烧室连通的内腔,所述容纳空气的壳体具有空气入口端和空气出口端,所述空气出口端位于所述燃烧室内;
空气喷头,连接所述容纳空气的壳体,所述空气喷头位于所述空气出口端并位于所述燃烧室内;
燃气芯管,与所述燃烧室连通,所述燃气芯管具有燃气入口端和燃气出口端,所述燃气出口端位于所述燃烧室内;
燃气喷头,连接所述燃气芯管,所述燃气喷头位于所述燃气出口端并位于所述燃烧室内;所述燃气喷头包括:设置在所述燃气喷头径向的径向喷孔、以及设置在所述燃气喷头端面上的端部喷孔,所述燃气喷头端面为斜面或曲面,所述端部喷孔与所述径向喷孔的夹角大于0度;
其中,所述空气喷头位于所述燃气喷头外围。
进一步地,所述空气喷头包括:与所述内腔连通的旋流槽和多个呈环形布置的空气喷孔,所述旋流槽位于所述多个呈环形布置的空气喷孔的外围。
进一步地,所述空气喷头为圆环状体,套设在所述燃气芯管的燃气出口端之外,所述旋流槽的数目为多个,多个所述旋流槽均匀的位于所述圆环状体的外缘上,多个所述呈环形布置的空气喷孔位于所述圆环状体上并且位于所述燃气出口端与所述旋流槽之间。
进一步地,所述径向喷孔位于所述端部喷孔的外围。
进一步地,所述空气喷头还包括:设置在所述圆环状体端部的点火电极柱,所述点火电极柱位于所述径向喷孔与所述空气喷孔之间。
进一步地,所述焦炉煤气烧嘴还包括:与所述容纳空气的壳体连接的烧嘴砖,所述燃烧室位于所述烧嘴砖之内,所述燃气芯管穿过所述容纳空气的壳体伸入到所述烧嘴砖内。
进一步地,所述焦炉煤气烧嘴还包括:从所述燃烧室中穿出所述烧嘴砖的火焰检测连接管。
进一步地,所述端部喷孔的喷出方向为从所述燃气芯管向所述燃烧室的出口方向。
进一步地,所述烧嘴砖还具有集气腔,所述集气腔连接在所述容纳空气的壳体与所述燃烧室之间。
进一步地,所述烧嘴砖还具有二次风通道,所述二次风通道与所述燃烧室分隔设置,所述二次风通道的出口与所述燃烧室的出口均位于所述烧嘴砖的端面上。
本实用新型的烧嘴设燃烧室,燃气与一次助燃空气在燃烧室内燃烧,高温烟气从出口高速喷出,强化炉气气体循环,提高炉内温度场均匀性,而且通过燃气喷头上的端部喷孔,燃气不仅仅是向径向喷出,而且向前方喷出,减缓了燃气径向喷出的程度,避免了径向燃烧过于剧烈,使得烧嘴燃烧噪音低,减少工作环境的噪音危害。
进而,本实用新型采用空气分级燃烧技术,降低燃烧产物中的氮氧化物生成量;而且点火稳定;火焰离子检测稳定。本实用新型适用于各种明火加热炉、热处理炉。
附图说明
图1为本实用新型的焦炉煤气烧嘴的主视方向的剖视结构示意图;
图2是图1中A向视图;
图3为本实用新型的焦炉煤气烧嘴的俯视方向的剖视结构示意图;
图4为本实用新型的燃气芯管、燃气喷头、空气喷头、点火电极的连接结构示意图。附图标号说明:
1燃气芯管
1a燃气接口法兰1b燃气端盖法兰
2容纳空气的壳体
2a空气接口法兰
3烧嘴砖
3a烧嘴砖壳体3b集气腔3c二次风通道3d燃烧室
3e火焰检测开孔(UV检测开孔)3f烧嘴安装法兰
4燃气喷头
4a径向喷孔4b端部喷孔
5空气喷头
5a旋流槽5b空气喷孔5c点火电极柱
6点火电极
7火焰检测连接管(UV连接管)
具体实施方式
为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解,现对照附图说明本实用新型。
如图1和图3所示,本实用新型的焦炉煤气烧嘴(也称为低氮氧化物焦炉煤气亚高速烧嘴,低氮氧化物指一氧化氮和二氧化氮)包括:
燃烧室3d;
容纳空气的壳体2,用于送风或送入空气,所述容纳空气的壳体2具有与所述燃烧室连通的内腔,所述容纳空气的壳体2具有空气入口端和空气出口端,空气入口端设有空气接口法兰2a,用于连接燃烧所需的空气,所述空气出口端位于所述燃烧室3d内;
空气喷头5,连接所述容纳空气的壳体2,用于向外喷出空气,所述空气喷头5位于所述空气出口端并位于所述燃烧室3d内;
燃气芯管1,与所述燃烧室3d连通,用于输送燃气,燃气为焦炉煤气,所述燃气芯管1具有燃气入口端和燃气出口端,燃气入口端设有燃气接口法兰1a,用于连接燃气管道,所述燃气出口端位于所述燃烧室3d内;
燃气喷头4,连接所述燃气芯管1,用于喷出燃气,所述燃气喷头4位于所述燃气出口端并位于所述燃烧室3d内;
如图4所示,所述燃气喷头4包括:设置在所述燃气喷头径向的径向喷孔4a、以及设置在所述燃气喷头端面上的端部喷孔4b,所述径向喷孔4a位于所述端部喷孔4b的外围。径向开孔用于点火稳定和火焰检测。这样,可以使得燃烧室的径向和轴向、或者燃烧室的外围和中间部位都有燃气喷出,点火稳定,燃烧充分;
其中,所述空气喷头5位于所述燃气喷头4外围,空气喷头5喷出的空气与燃气喷头4喷出的燃气相混合,即一次助燃空气流经空气喷头与燃气混合燃烧,在燃烧室3d混合燃烧,形成高温烟气,温度可达1300-1400度,高温烟气高速喷出,加快了燃烧速度,提高了燃烧效率。在此过程中,通过燃气喷头上的端部喷孔,燃气不仅仅是向径向喷出,而且向前方喷出,减缓了燃气径向喷出的程度,避免了径向燃烧过于剧烈,烧嘴燃烧噪音低,减少工作环境的噪音危害。烧嘴燃烧噪音低,减少工作环境的噪音危害。
进一步地,如图4所示,所述空气喷头5包括:与所述内腔连通的旋流槽5a和多个呈环形布置的空气喷孔5b,所述旋流槽5a位于所述多个呈环形布置的空气喷孔5b的外围,布置成环形的空气喷孔与燃气喷孔交错布置。一方面,空气能够形成旋流喷出,在燃烧室3d的周向或外围能均匀分布,另一方面,燃烧室3d的中间部位或内部形成分布,使得燃烧室3d内部和外围都有合理的空气分布,点火稳定,燃烧充分。
进一步地,如图4所示,所述空气喷头5为圆环状体或圆盘状,套设在所述燃气芯管1的燃气出口端之外,所述旋流槽5a的数目为多个,多个所述旋流槽5a均匀的位于所述圆环状体的外缘上,多个所述呈环形布置的空气喷孔5b位于所述圆环状体上并且位于所述燃气出口端与所述旋流槽5a之间。这样,能够形成旋流槽5a与空气喷孔5b的均匀分布,有利于燃烧的稳定。
进一步地,如图4所示,所述空气喷头5还包括:设置在所述圆环状体端部的点火电极柱5c,所述点火电极柱5c位于燃气的径向喷孔与所述空气喷孔之间,以在空气和燃气之间点火。点火电极柱5c连接点火电极6。点火电极6通过螺纹与所述燃气芯管1的端盖法兰1b连接,穿过所述空气喷头5,延伸至所述燃烧室3d内。
进一步地,如图1和图3所示,所述焦炉煤气烧嘴还包括:与所述容纳空气的壳体连接的烧嘴砖3,所述燃烧室3d位于所述烧嘴砖3之内,所述燃气芯管1穿过所述容纳空气的壳体2伸入到所述烧嘴砖3内。烧嘴砖3安装在烧嘴壳体3a内,容纳空气的壳体2通过焊接方式与烧嘴壳体3a连接。烧嘴壳体3a上设有烧嘴安装法兰3f,烧嘴砖3通过烧嘴安装法兰3f安装于加热炉钢结构上,以实现焦炉煤气烧嘴与加热炉的连接。
进一步地,如图3所示,所述焦炉煤气烧嘴还包括:从所述燃烧室中穿出所述烧嘴砖的火焰检测连接管7,也称UV连接管。UV连接管为直管,以便观察。UV连接管与烧嘴砖3所设的火焰检测开孔3e(UV检测开孔)相连,用于火焰检测。
进一步地,所述燃气喷头端面为斜面,所述端部喷孔为斜向喷孔,以实现从燃气喷头的中线向前斜向喷射燃气。径向开孔用于点火稳定和火焰检测,起辅助和稳定作用,大部分燃气从斜向喷孔中喷出,起主要燃烧作用,减缓了燃气径向喷出的程度,避免了径向燃烧过于剧烈,减少了噪音。
进一步地,如图1所示,所述烧嘴砖还具有集气腔3b,所述集气腔3b连接在所述容纳空气的壳体2与所述燃烧室3d之间,起到集气的作用。二次风空气由二次风通道3c中喷出,与燃烧室3d所喷出高温未燃尽气体在烧嘴砖3混合二次燃烧。
进一步地,如图2所示,所述烧嘴砖3还具有二次风通道3c,所述二次风通道3c与所述燃烧室3d分隔设置,二者在烧嘴砖3内互不连通,所述二次风通道3c的出口与所述燃烧室的出口3d均位于所述烧嘴砖的端面上,二次风空气由二次风通道3c中喷出,与燃烧室3d所喷出高温未燃尽气体在烧嘴砖3的端面(图1中,烧嘴砖3的右端面)上混合,形成二次燃烧,燃烧更加充分,降低燃烧产物中的氮氧化物生成量。
本实用新型的安装过程和工作原理可以按下面的一个实施方式进行:
烧嘴砖3通过烧嘴安装法兰3f安装于加热炉钢结构上。容纳空气的壳体2通过焊接方式与烧嘴壳体3a连接,与集气腔3b连通;燃气芯管1通过螺栓与容纳空气的壳体2连接;燃气芯管1穿容纳空气的壳体2延伸至烧嘴砖3的燃烧室3d内,燃气芯管1末端连接燃气喷头4;燃气喷头4外侧连接空气喷头5。
点火电极6通过螺纹连接于燃气端盖法兰1b,穿空气喷头5延伸至所述燃烧室3d内。UV连接管与烧嘴砖3所设UV开孔相连,用于火焰检测。
管道燃气来流经燃气接口法兰和接管1a进入燃气芯管1,至燃气喷头4的喷孔喷出;管道空气来流经空气接口法兰和接管2a进入容纳空气的壳体2内通道,至烧嘴砖3所设集气腔3b。进入集气腔3b的空气一部分经空气喷头5的旋流槽5a和布置成环形的空气喷孔5b进入燃烧室,另一部分空气经烧嘴砖3所设二次风通道3c流出。
燃气喷头4所设径向喷孔4a所喷燃气与空气喷头5所设相邻的布置成环形的空气喷孔5b所喷空气混合,在点火电极位置由高压电火花点燃后燃烧。焦炉煤气烧嘴设点火孔和火焰检测孔,可使用离子或UV两种火焰检测方式。燃气喷头4所设端部喷孔4b所喷燃气与空气喷孔5所喷出空气在燃烧室3d混合燃烧,形成高温烟气高速喷出燃烧室。二次风空气由二次风通道3c中喷出,与燃烧室3d所喷出高温未燃尽气体在烧嘴砖3混合。
本实用新型的低氮氧化物焦炉煤气烧嘴的优点是:
1.烧嘴设特殊点火燃气喷孔,点火稳定;火焰离子检测稳定;
2.烧嘴燃烧噪音低,减少工作环境的噪音危害;
3.采用空气分级燃烧技术,降低燃烧产物中的氮氧化物生成量;
4.烧嘴设燃烧室,燃气与一次助燃空气在燃烧室内燃烧,高温烟气从出口高速喷出,强化炉气气体循环,提高炉内温度场均匀性。
以上所述仅为本实用新型示意性的具体实施方式,并非用以限定本实用新型的范围。为本实用新型的各组成部分在不冲突的条件下可以相互组合,任何本领域的技术人员,在不脱离本实用新型的构思和原则的前提下所作出的等同变化与修改,均应属于本实用新型保护的范围。

Claims (10)

1.一种焦炉煤气烧嘴,其特征在于,所述焦炉煤气烧嘴包括:
燃烧室;
容纳空气的壳体,所述容纳空气的壳体具有与所述燃烧室连通的内腔,所述容纳空气的壳体具有空气入口端和空气出口端,所述空气出口端位于所述燃烧室内;
空气喷头,连接所述容纳空气的壳体,所述空气喷头位于所述空气出口端并位于所述燃烧室内;
燃气芯管,与所述燃烧室连通,所述燃气芯管具有燃气入口端和燃气出口端,所述燃气出口端位于所述燃烧室内;
燃气喷头,连接所述燃气芯管,所述燃气喷头位于所述燃气出口端并位于所述燃烧室内;所述燃气喷头包括:设置在所述燃气喷头径向的径向喷孔、以及设置在所述燃气喷头端面上的端部喷孔,所述燃气喷头端面为斜面或曲面,所述端部喷孔与所述径向喷孔的夹角大于0度;
其中,所述空气喷头位于所述燃气喷头外围。
2.如权利要求1所述的焦炉煤气烧嘴,其特征在于,所述空气喷头包括:与所述内腔连通的旋流槽和多个呈环形布置的空气喷孔,所述旋流槽位于所述多个呈环形布置的空气喷孔的外围。
3.如权利要求2所述的焦炉煤气烧嘴,其特征在于,所述空气喷头为圆环状体,套设在所述燃气芯管的燃气出口端之外,所述旋流槽的数目为多个,多个所述旋流槽均匀的位于所述圆环状体的外缘上,多个所述呈环形布置的空气喷孔位于所述圆环状体上并且位于所述燃气出口端与所述旋流槽之间。
4.如权利要求1所述的焦炉煤气烧嘴,其特征在于,所述燃气喷头包括:所述径向喷孔位于所述端部喷孔的外围。
5.如权利要求3所述的焦炉煤气烧嘴,其特征在于,所述空气喷头还包括:设置在所述圆环状体端部的点火电极柱,所述点火电极柱位于所述径向喷孔与所述空气喷孔之间。
6.如权利要求3所述的焦炉煤气烧嘴,其特征在于,所述焦炉煤气烧嘴还包括:与所述容纳空气的壳体连接的烧嘴砖,所述燃烧室位于所述烧嘴砖之内,所述燃气芯管穿过所述容纳空气的壳体伸入到所述烧嘴砖内。
7.如权利要求6所述的焦炉煤气烧嘴,其特征在于,所述焦炉煤气烧嘴还包括:从所述燃烧室中穿出所述烧嘴砖的火焰检测连接管。
8.如权利要求1所述的焦炉煤气烧嘴,其特征在于,所述端部喷孔的喷出方向为从所述燃气芯管向所述燃烧室的出口方向。
9.如权利要求6所述的焦炉煤气烧嘴,其特征在于,所述烧嘴砖还具有集气腔,所述集气腔连接在所述容纳空气的壳体与所述燃烧室之间。
10.如权利要求6所述的焦炉煤气烧嘴,其特征在于,所述烧嘴砖还具有二次风通道,所述二次风通道与所述燃烧室分隔设置,所述二次风通道的出口与所述燃烧室的出口均位于所述烧嘴砖的端面上。
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