CN206724174U - 用于工业炉的燃烧器及工业炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于工业炉的燃烧器及工业炉，所述工业炉包括炉体，炉体内限定出炉腔和燃烧室，炉体上设有用于安装燃烧器的安装孔，燃烧室位于安装孔内侧，燃烧器包括壳体和多组燃气进气管。壳体设在安装孔处，壳体上形成有通气口，燃烧室连通壳体的内腔和炉腔，多组燃气进气管与燃烧室连通，多组燃气进气管设在燃烧室的外周并由外向内依次间隔布置，每组包括多个燃气进气管，每组中的多个燃气进气管沿燃烧室的周向间隔分布。根据本实用新型的用于工业炉的燃烧器，可以使燃气均匀地分布在燃烧室内，可以使燃气充分地燃烧，并且可以使燃烧室内的温度分布比较均匀，防止出现局部高温，从而可以抑制NOx的产生。

Description

用于工业炉的燃烧器及工业炉

技术领域

本实用新型涉及工业炉技术领域，尤其是涉及一种用于工业炉的燃烧器及工业炉。

背景技术

相关技术中，用于工业炉的燃烧器，由于燃烧器结构的限制，导致燃烧时温度分布不均匀，使得局部温度过高而产生NOx，或者还会出现燃烧不充分的现象。因此，有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种用于工业炉的燃烧器，该燃烧器结构简单、可以使燃料充分燃烧、可以使燃烧室内的温度分布均匀、防止出现局部高温以抑制NOx的产生。

本实用新型还提出了一种具有上述燃烧器的工业炉。

根据本实用新型第一方面实施例的用于工业炉的燃烧器，所述工业炉包括炉体，所述炉体内限定出炉腔和燃烧室，所述炉体上设有用于安装所述燃烧器的安装孔，所述燃烧室位于所述安装孔内侧，所述燃烧器包括：壳体，所述壳体设在所述安装孔处，所述壳体上形成有通气口，所述燃烧室连通所述壳体的内腔和所述炉腔；与所述燃烧室连通的多组燃气进气管，多组所述燃气进气管设在所述燃烧室的外周并由外向内依次间隔布置，每组包括多个所述燃气进气管，每组中的多个所述燃气进气管沿所述燃烧室的周向间隔分布。

根据本实用新型实施例的用于工业炉的燃烧器，通过在燃烧室的外周由外向内依次间隔布置多组燃气进气管，且每组燃气进气管沿燃烧室的周向间隔布置，由此可以使燃气均匀地分布在燃烧室内，可以使燃气充分地燃烧，并且可以使燃烧室内的温度分布比较均匀，可以防止出现局部高温，从而可以抑制NOx的产生。

根据本实用新型的一些实施例，多组所述燃气进气管中位于最外侧的一组所述燃气进气管的数量最多。

根据本实用新型的一些实施例，在由外向内的方向上每组所述燃气进气管的数量逐渐减少。

根据本实用新型的一些实施例，多组所述燃气进气管中除位于最外侧的一组外其他组所述燃气进气管的数量相等。

根据本实用新型的一些实施例，在由外向内的方向上每组所述燃气进气管的出口端逐渐远离所述燃烧室的中心。

根据本实用新型的一些实施例，每个所述燃气进气管向内并倾斜朝向所述燃烧室的中心方向延伸。

根据本实用新型的一些实施例，多组所述燃气进气管之间通过连接管连通，所述连接管具有适于与燃气源连接的进气口。

根据本实用新型的一些实施例，多组所述燃气进气管之间以及所述燃气进气管与所述安装孔的内壁之间浇注耐火材料以将多组所述燃气进气管固定在所述安装孔内。

根据本实用新型的一些实施例，所述燃烧器还包括导流件，所述导流件设在所述安装孔内且位于所述燃烧室的外侧，所述导流件包括固定轴和沿所述固定轴的周向间隔布置的多个导流叶片。

根据本实用新型第二方面实施例的工业炉，包括：炉体，所述炉体内限定出炉腔和燃烧室，所述炉体上设有用于安装所述燃烧器的安装孔，所述燃烧室位于所述安装孔内侧；燃烧器，所述燃烧器为根据本实用新型上述第一方面实施例的用于工业炉的燃烧器。

根据本实用新型实施例的工业炉，通过设置上述的燃烧器，可以使燃气均匀地分布在燃烧室内，可以使燃气充分地燃烧，并且可以使燃烧室内的温度分布比较均匀，可以防止出现局部高温，从而可以抑制NOx的产生，提高工业炉的环保性能。

附图说明

图1是根据本实用新型实施例的用于工业炉的燃烧器与炉体配合的示意图；

图2是根据本实用新型实施例的用于工业炉的燃烧器的多组燃气进气管的布置示意图。

附图标记：

燃烧器100，

壳体1，通气口11，蓄热体12，隔热层13，保温层14，

燃气进气管2，连接管21，进气口211，

导流件3，固定轴31，导流叶片32，

耐火材料4，

炉体200，

安装孔201，燃烧室202。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面参考图1和图2描述根据本实用新型第一方面实施例的用于工业炉的燃烧器100。其中，上述工业炉可以为蓄热式燃气锅炉。

如图1和图2所示，根据本实用新型第一方面实施例的用于工业炉的燃烧器100，其中工业炉包括炉体200，炉体200内限定出炉腔和燃烧室202，炉体200上设有用于安装燃烧器100的安装孔201，燃烧室202位于安装孔201内侧(所述“安装孔201内侧”是指安装孔201的邻近炉腔的中心的一侧)，燃烧器100包括壳体1和多组燃气进气管。

具体而言，壳体1设在安装孔201处，壳体1上形成有通气口11，燃烧室202连通壳体1的内腔和炉腔，空气可以从该通气口11经过壳体1的内腔后进入燃烧室202内。多组燃气进气管与燃烧室202连通的，多组燃气进气管设在燃烧室202的外周并由外向内(所述“由外向内”是指由远离炉腔的中心方向朝向邻近炉腔的中心的方向)依次间隔布置，每组包括多个燃气进气管2，每组中的多个燃气进气管2沿燃烧室202的周向间隔分布，燃气通过多组中的多个燃气进气管2进入燃烧室202内并与空气混合，从而在燃烧室202内燃烧。

由此，通过在燃烧室202的外周由外向内依次间隔布置多组燃气进气管，并将每组中的多个燃气进气管2沿燃烧室202的周向间隔分布，由此燃气可以从燃烧室202的各个方向和不同的深度进入燃烧室202内，从而可以使进入燃烧室202内的燃气快速均匀地分布在燃烧室202内，使得燃烧室202内的温度分布比较均匀，可以防止出现局部高温，抑制NOx(氮氧化物)的产生。

通过采用分散多股燃料与空气混合燃烧的方式，可以将燃气分散到多个燃气进气管2中，使得每个燃气进气管2通入的燃气量比较少，由此可以使燃气在燃烧室202内的燃烧为过氧燃烧，使得燃气燃烧充分。采用分散多股燃料与空气混合燃烧的方式，相当于把原来一个大火焰分成多个小火焰，多个小火焰之间是快速流动的空气，能迅速带走燃烧产生的热量，使燃烧室202的温度分布比较均匀，防止出现局部高温，抑制NOx的产生。并且，由于燃烧室202温度分布比较均匀，没有局部高温，所以可防止燃烧室202的内壁温度过高，保护了燃烧室202的内壁，延长了燃烧室202的使用寿命。

其中，壳体1的内腔内还可以设置蓄热体12，蓄热体12可以为通透性高温陶瓷蜂窝蓄热体，壳体1的内壁与蓄热体12之间由外向内(所述“由外向内”是指由远离壳体1的中心的方向朝向邻近壳体1的中心的方向)还可以依次设置隔热层13和保温层14，从而可以减少壳体1内的热量与外部环境的热交换，避免蓄热体12的热量损失。此时，在工业炉上可以成对地布置多个上述燃烧器100。

例如，工业炉上可以设置上述两个燃烧器100，每个燃烧器100内均设有上述蓄热体12。由此，在工业炉工作时，两个燃烧器100中的一个在燃烧且另一个进行排气。具体而言，两个燃烧器100分别为燃烧器100a和燃烧器100b，在燃烧器100a进行燃烧工作时，燃烧器100a的壳体1上的通气口11进入的是空气，空气经过蓄热体12后流入燃烧室202内，并与从多组燃气进气管进入的燃气混合，使得燃气在燃烧室202内均匀充分地燃烧，燃烧产生的温度较高的烟气通过燃烧器100b的通气口11排出，在烟气通过燃烧器100b排出的过程中，温度较高的烟气流过燃烧器100b内的蓄热体12，由此可以对燃烧器100b内蓄热体12进行加热。

而后燃烧器100a和燃烧器100b切换工作，燃烧器100b进行燃烧且燃烧器100a进行排气，此时从燃烧器100b的通气口11进入壳体1内的空气可以通过对应的蓄热体12进行预热，从而可以提高进入燃烧室202的空气的温度，充分利用烟气的余热，提高燃料的利用效率，节约了能源。与此同时，燃烧器100b产生的温度较高的烟气可以对燃烧器100a内的蓄热体12进行加热，由此形成循环。

根据本实用新型实施例的用于工业炉的燃烧器100，通过在燃烧室202的外周由外向内依次间隔布置多组燃气进气管，且每组燃气进气管沿燃烧室202的周向间隔布置，由此可以使燃气均匀地分布在燃烧室202内，可以使燃气充分地燃烧，并且可以使燃烧室202内的温度分布比较均匀，可以防止出现局部高温，从而可以抑制NOx的产生。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1和图2，多组燃气进气管中位于最外侧(所述“外侧”是指远离炉腔的中心的方向)的一组燃气进气管的数量最多。可以理解的是，在空气进入燃烧室202的过程中，由于燃烧室202的邻近外侧(所述“外侧”是指燃烧室202的远离炉腔中心的一侧)部分最邻近通气口11，因此该处的空气量最多。通过将多组燃气进气管中位于最外侧的一组燃气进气管的数量设置的最多，由此可以与该处的空气量相匹配，在保证燃气充分燃烧的同时，可以保证燃气的燃烧效率和空气的利用率。

在本实用新型一些具体实施例中，参照图1和图2，多组燃气进气管中除位于最外侧(所述“外侧”是指燃烧室202的远离炉腔中心的一侧)的一组外其他组燃气进气管的数量相等。由此，可以使燃气进气管2的数量较多，从而可以保证足够的燃气进气量，增大燃烧力度，同时可以保证从每个燃气进气管2进入的燃气可以在燃烧室202内充分燃烧。

在本实用新型另一些具体实施例中，在由外向内的方向(所述“由外向内”是指由远离炉腔的中心方向朝向邻近炉腔的中心的方向)上每组燃气进气管的数量逐渐减少。可以理解的是，在空气进入燃烧室202之后，空气在向内(所述“向内”是指朝向炉腔的中心的方向)流动的过程中，空气的量大体是逐渐减少的，通过在由外向内的方向上将每组燃气进气管的数量逐渐减少，可以使每组燃气进气管的进气量与空气量相匹配，保证燃气充分燃烧。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1和图2，在由外向内的方向(所述“由外向内”是指由远离炉腔的中心方向朝向邻近炉腔的中心的方向)上每组所述燃气进气管2的出口端逐渐远离燃烧室202的中心。例如，在由外向内的方向上依次间隔布置三组燃气进气管分别为：第一组燃气进气管、第二组燃气进气管和第三组燃气进气管，其中第一组燃气进气管的出口端最邻近燃烧室202的中心，第一组燃气进气管的出口端相对第一组燃气进气管的出口端远离燃烧室202的中心，第三组燃气进气管的出口端最远离燃烧室202的中心。由此，可以使燃气更均匀的分布在燃烧室202内，使得燃气充分均匀地燃烧，从而使得燃烧室202的温度分布更均匀，防止出现局部高温，抑制NOx的产生。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1和图2，每个燃气进气管2向内(所述“向内”是指邻近炉腔中心的方向)并倾斜朝向燃烧室202的中心方向延伸。由此，方便多个燃气进气管2的布置且使得燃烧器100的结构紧凑，同时可以使进入燃烧室202的燃气与空气混合的更为均匀。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1和图2，多组燃气进气管之间通过连接管21连通，连接管21具有适于与燃气源连接的进气口211。由此，燃气可以通过连接管21的进气口211进入多组燃气进气管中，方便多组燃气进气管的进气设置。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1和图2，多组燃气进气管之间以及燃气进气管2与安装孔201的内壁之间浇注耐火材料4以将多组燃气进气管固定在安装孔201内。由此，通过浇注的耐火材料4可以将多组燃气进气管固定在炉体200上，并可以填充多个燃气进气管2之间的空隙，使得多组燃气进气管更牢固，并且可以减少多组燃气进气管与外界热量交换，防止热量散失。

根据本实用新型的一些实施例，参照图1和图2，燃烧器100还包括导流件3，导流件3设在安装孔201内且位于燃烧室202的外侧，导流件3可以位于蓄热体12和燃烧室202之间。导流件3包括固定轴31和沿固定轴31的周向间隔布置的多个导流叶片32，多个导流叶片32可以通过上述浇注的耐火材料4与炉体200相连。由此，在空气经通气口11进入壳体1内时，空气在进入燃烧室202之前，空气可以通过导流件3进行导流，导流件3上的多个导流叶片32用于形成旋流的空气喷入燃烧室202，从而可以加速空气与燃气的混合。

例如，在图1和图2的具体示例中，燃气进气管2分为三组，三组燃气进气管由外向内间隔布置在燃烧室202的外周，每组燃气进气管都沿燃烧室202轴线的周向呈均匀排布，三组燃气进气管分别将燃气从燃烧室202的靠近蓄热体12的一端、中部和靠近炉腔的一端注入燃烧室202。

燃气进气管2包括十四个，十四个燃气进气管2分为三组，第一组燃气进气管包括六个燃气进气管2且设在最外侧，第一组的六个燃气进气管2在燃烧室202的周向上均匀间隔设置，第一组燃气进气管的出口端与燃烧室202轴线靠近蓄热体12的四等分点对应；第二组燃气进气管包括四个燃气进气管2且设在中部，第二组的四个燃气进气管2在燃烧室202的周向上均匀间隔设置，第二组燃气进气管的出口端与燃烧室202轴线的中点对应；第三组燃气进气管包括四个燃气进气管2且设在最内侧，第三组的四个燃气进气管2在燃烧室202的周向上均匀间隔设置，第三组燃气进气管的出口端与燃烧室202轴线靠近炉腔的四等分点对应。在径向方向上，第三组的四个燃气进气管2与第二组的四个燃气进气管2错开设置，由此可以使进入燃烧室202内的燃气分布的更为均匀。

由此，上述三组燃气进气管从不同深度分别将燃气注入燃烧室202内，其中第一组燃气进气管从燃烧室202的接近燃烧室202的空气入口处注入燃气，第二组燃气进气管从燃烧室202的中部注入燃气，第三组燃气进气管从燃烧室202底部接近与炉腔接触的部分注入燃气，从而实现燃料与空气的混合、燃烧。在燃烧室202中进行的是过氧燃烧，燃料燃烧充分，又因为各个燃气进气管2之间有一定间距，相当于将原来的一个大火焰分成了十四个小火焰，各个小火焰之间是快速流动的空气，能够快速带走燃烧产生的热量，使燃烧室202内的温度分布比较均匀，防止出现局部高温，抑制NOx的产生。

以3144Nm³/h的空气从通气口11进入燃烧器100为例，空气经过蓄热体12，吸收蓄热体12的热量，被预热到750℃，进入燃烧室202，同时2400Nm³/h的燃气从上述三组燃气进气管按一定比例6:2:2分成三股共十四个燃气进气管2进入燃烧室202，即第一组燃气进气管进入燃烧室202的1440Nm³/h燃气与空气先进行一级混合燃烧，第二组燃气进气管进入燃烧室202的480Nm³/h燃气进一步与先前未充分燃烧的烟气混合燃烧为二级，剩余的第三组燃气进气管进入燃烧室202的480Nm³/h燃气最后在贫氧气氛混合燃烧。由于每个燃气进气管2通入的燃料量很少，空气相对过量，所以发生的是过氧燃烧，燃料燃烧完全。

根据本实用新型第二方面实施例的工业炉，包括：炉体200和燃烧器100。炉体200内限定出炉腔和燃烧室202，炉体200上设有用于安装燃烧器100的安装孔201，燃烧室202位于安装孔201内侧，燃烧器100为根据本实用新型上述第一方面实施例的用于工业炉的燃烧器100。

根据本实用新型实施例的工业炉，通过设置上述的燃烧器100，可以燃气均匀地分布在燃烧室202内，可以使燃气充分地燃烧，并且可以使燃烧室202内的温度分布比较均匀，可以防止出现局部高温，从而可以抑制NOx的产生，提高工业炉的环保性能。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种用于工业炉的燃烧器，其特征在于，所述工业炉包括炉体，所述炉体内限定出炉腔和燃烧室，所述炉体上设有用于安装所述燃烧器的安装孔，所述燃烧室位于所述安装孔内侧，所述燃烧器包括：

壳体，所述壳体设在所述安装孔处，所述壳体上形成有通气口，所述燃烧室连通所述壳体的内腔和所述炉腔；

与所述燃烧室连通的多组燃气进气管，多组所述燃气进气管设在所述燃烧室的外周并由外向内依次间隔布置，每组包括多个所述燃气进气管，每组中的多个所述燃气进气管沿所述燃烧室的周向间隔分布。

2.根据权利要求1所述的用于工业炉的燃烧器，其特征在于，多组所述燃气进气管中位于最外侧的一组所述燃气进气管的数量最多。

3.根据权利要求2所述的用于工业炉的燃烧器，其特征在于，在由外向内的方向上每组所述燃气进气管的数量逐渐减少。

4.根据权利要求2所述的用于工业炉的燃烧器，其特征在于，多组所述燃气进气管中除位于最外侧的一组外其他组所述燃气进气管的数量相等。

5.根据权利要求1所述的用于工业炉的燃烧器，其特征在于，在由外向内的方向上每组所述燃气进气管的出口端逐渐远离所述燃烧室的中心。

6.根据权利要求1所述的用于工业炉的燃烧器，其特征在于，每个所述燃气进气管向内并倾斜朝向所述燃烧室的中心方向延伸。

7.根据权利要求1所述的用于工业炉的燃烧器，其特征在于，多组所述燃气进气管之间通过连接管连通，所述连接管具有适于与燃气源连接的进气口。

8.根据权利要求1所述的用于工业炉的燃烧器，其特征在于，多组所述燃气进气管之间以及所述燃气进气管与所述安装孔的内壁之间浇注耐火材料以将多组所述燃气进气管固定在所述安装孔内。

9.根据权利要求1-8中任一项所述的用于工业炉的燃烧器，其特征在于，还包括导流件，所述导流件设在所述安装孔内且位于所述燃烧室的外侧，所述导流件包括固定轴和沿所述固定轴的周向间隔布置的多个导流叶片。

10.一种工业炉，其特征在于，包括：

炉体，所述炉体内限定出炉腔和燃烧室，所述炉体上设有用于安装所述燃烧器的安装孔，所述燃烧室位于所述安装孔内侧；

燃烧器，所述燃烧器为根据权利要求1-9中任一项所述的用于工业炉的燃烧器。