CN207035120U - 一种不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴，包括中空的空气壳体、烧嘴砖、烧嘴芯和点火烧嘴，空气壳体的一端与烧嘴砖连接在一起，空气壳体的顶部设置有空气入口，烧嘴芯包括燃气管及设置在燃气管两端的空燃混合头、燃气入口，烧嘴砖内设有一次风通道、二次风通道和燃烧室，其中一次风通道和二次风通道的两端分别与空气壳体和燃烧室连通，一次风通道设置在烧嘴砖的中心，二次风通道沿一次风通道外侧均匀分布，二次风通道沿燃烧室延伸的一端带有缩口，空燃混合头通过燃气管伸入一次风通道中。本实用新型通过采用了空气分级技术，有效的降低了火焰燃烧温度，极大的减少了热力型NOx的产生，从而能有效的降低NOx的排放。

Description

一种不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴

技术领域

本实用新型涉及烧嘴领域，尤指一种不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴。

背景技术

我国不锈钢产能占全世界60%以上，由于不锈钢退火炉炉温较高，一般在1200℃以上，目前国内绝大多数厂家都使用庞大的外置换热器来提高助燃空气预热温度以便节约能源，助燃空气预热温度一般能达到650℃左右，但是由于极高的预热空气温度，且不锈钢退火炉上一般使用常规烧嘴，使得不锈钢退火炉的NOx排放严重超标。

随着国家对环境保护的日益重视，亟需设计出一种NOx排放低、并且适用于较高预热温度的不锈钢退火炉专用烧嘴。

发明内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种环保低NOx排放、并且适用于较高预热温度的不锈钢退火炉专用烧嘴。

为实现NOx的低排放，且同时适用于高预热温度的不锈钢退火炉，本实用新型采用的技术方案是提供一种不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴，包括中空的空气壳体、烧嘴砖、烧嘴芯和点火烧嘴，所述空气壳体的一端与烧嘴砖连接在一起，所述空气壳体的顶部设置有空气入口，所述烧嘴芯包括燃气管及设置在燃气管两端的空燃混合头、燃气入口，所述烧嘴砖内设有一次风通道、二次风通道和燃烧室，其中一次风通道和二次风通道的两端分别与空气壳体和燃烧室连通，一次风通道设置在烧嘴砖的中心，二次风通道沿一次风通道外侧均匀分布，所述二次风通道沿燃烧室延伸的一端带有缩口，所述空燃混合头通过燃气管伸入一次风通道中，所述燃气入口设置在空气壳体外，所述点火烧嘴设置在空燃混合头处。

其中，所述烧嘴砖为敞口烧嘴砖，所述燃烧室为由内侧向外侧的渐宽结构，所述燃烧室是烧嘴二次燃烧的起始区域。

其中，所述空气壳体由钢板构成，所述空气壳体内部设有保温层填充，所述保温层由耐火材料构成。

其中，所述点火方式可为电极点火或使用长明火烧嘴。

本实用新型的有益效果在于：

1.不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴采用了空气分级技术，经过优化后的一、二次风配比能够保证在一次风通道一次燃烧时有合适的空气过剩系数，即燃气过剩、空气不足，该燃烧过程能极大的减少快速型NOx的产生；在二次风通道二次燃烧时卷吸炉内的烟气参与燃烧，烟气稀释二次助燃空气的氧含量，有效的降低了火焰燃烧温度，极大的减少了热力型NOx的产生。两者同时作用，能有效的降低NOx的排放，在实验室测试过程中，该烧嘴在炉温1250℃，预热温度达到650-700℃时，炉内NOx排放低于8%氧含量时NOx100ppm（国家标准为8%氧含量150ppm）。

2.不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴的二次风通道带有缩口，有效的提高了喷出速度，喷入炉内时能最大化的卷吸炉内烟气，同时也能搅动炉内气流，使得炉温更加均匀。

附图说明

图1 是本实用新型的结构示意图。

图2 是本实用新型工作原理示意图。

图3 是二次风通道的结构示意图。

附图标号说明：1-空气壳体；2-烧嘴砖；3-空气入口；4-燃气入口；5-燃气管；6-一次风通道；7-二次风通道；8-空燃混合头；9-燃烧室；10-保温层。

具体实施方式

下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型予以详细说明。

请参阅图1-3所示，本实用新型关于一种不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴，包括中空的空气壳体1、烧嘴砖2、烧嘴芯和点火烧嘴，所述空气壳体1的一端与烧嘴砖2连接在一起，所述空气壳体1的顶部设置有空气入口3，所述烧嘴芯包括燃气管5及设置在燃气管5两端的空燃混合头8、燃气入口4，所述烧嘴砖2内设有一次风通道6、二次风通道7和燃烧室9，其中一次风通道6和二次风通道7的两端分别与空气壳体1和燃烧室9连通，一次风通道6设置在烧嘴砖2的中心，二次风通道7沿一次风通道6外侧均匀分布，所述二次风通道7沿燃烧室9延伸的一端带有缩口，所述空燃混合头8通过燃气管5伸入一次风通道6中，所述燃气入口4设置在空气壳体1外，所述点火烧嘴设置在空燃混合头8处。

相较于现有的技术，本实用新型结构简单紧凑、占地面积小，采用了空气分级技术，经过优化后的一、二次风配比能够保证一次燃烧时有合适的空气过剩系数，即燃气过剩、空气不足，该燃烧过程能极大的减少快速型NOx的产生；在二次燃烧时卷吸炉内的烟气参与燃烧，烟气稀释二次助燃空气的氧含量，有效的降低了火焰燃烧温度，极大的减少了热力型NOx的产生。两者同时作用，能有效的降低NOx的排放；同时，二次风通道7有缩口，有效的提高了喷出速度，喷入炉内时能最大化的卷吸炉内烟气，同时也能搅动炉内气流，使得炉温更加均匀。

本实施例中，所述烧嘴砖2为敞口烧嘴砖，所述燃烧室9为由内侧向外侧的渐宽结构，所述燃烧室是烧嘴二次燃烧的起始区域；最终，通过敞口结构的烧嘴砖2喷入炉内，形成扩散燃烧，由于火焰速度较慢，燃气和空气混合充分，边混合边燃烧，能极快的升高炉温，保证炉内短时间内升温。

本实施例中，所述空气壳体1由钢板构成，所述空气壳体1内部设有保温层10填充，所述保温层10由耐火材料构成，其主要目的是用于烧嘴本体的隔热、保温以及支撑等作用，避免烧嘴在使用过程中表面温度过高。

本实施例中，所述点火方式可为电极点火或使用长明火烧嘴。

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步说明。

如图2所示，由外置换热器过来的高温助燃空气经过空气入口3进入烧嘴壳体1和保温层10的内部腔体；燃气由燃气入口4进入，经过燃气管5到达空燃混合头8；

一部分高温空气进入一次风通道6到达空燃混合头8，与燃气管5过来的燃气在空燃混合头8处混合，通过点火烧嘴点火后在一次风通道6形成一次燃烧，由于优化设计好的一次风分配量，使得一次燃气过剩，空气不足，由于是贫氧燃烧，燃烧火焰温度低，此时燃烧过程中的快速型NOx生成极少，生成的烟气进入敞口燃烧室9；

另一部分高温空气由二次风通道7进入燃烧室9，与一次燃烧生成的烟气进行二次燃烧，由于二次风通道7带有缩口，能极大的提高喷出速度，高效的卷吸炉内的烟气参与二次燃烧，炉内的烟气能稀释二次燃烧过程中的氧浓度，降低二次火焰燃烧温度，使得燃烧过程中的热力型NOx生成大量减少，从而得到较低的NOx排放。

以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。

Claims (4)

1.一种不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴，包括中空的空气壳体、烧嘴砖、烧嘴芯和点火烧嘴，所述空气壳体的一端与烧嘴砖连接在一起，所述空气壳体的顶部设置有空气入口，所述烧嘴砖设有燃烧室，所述烧嘴芯包括燃气管及设置在燃气管两端的空燃混合头、燃气入口，其特征在于：所述烧嘴砖内设有一次风通道和二次风通道，其中一次风通道和二次风通道的两端分别与空气壳体和燃烧室连通，一次风通道设置在烧嘴砖的中心，二次风通道沿一次风通道外侧均匀分布，所述二次风通道沿燃烧室延伸的一端带有缩口，所述空燃混合头通过燃气管伸入一次风通道中，所述燃气入口设置在空气壳体外，所述点火烧嘴设置在空燃混合头处。

2.根据权利要求1所述的一种不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴，其特征在于：所述烧嘴砖为敞口烧嘴砖，所述燃烧室为由内侧向外侧的渐宽结构，所述燃烧室是烧嘴二次燃烧的起始区域。

3.根据权利要求1所述的一种不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴，其特征在于：所述空气壳体由钢板构成，所述空气壳体内部设有保温层填充，所述保温层由耐火材料构成。

4.根据权利要求1所述的一种不锈钢退火炉专用低NOx烧嘴，其特征在于：所述点火烧嘴的点火方式为电极点火或使用长明火烧嘴点火。