CN212293638U - 一种节能型顶燃式热风炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能型顶燃式热风炉，包括从上到下依次连接的拱顶、燃烧器和炉体，燃烧器为圆筒形，拱顶和燃烧器的内部空间为燃烧室，燃烧器上部的筒壁上设置有第一热气出气管和第二热气出气管，燃烧器下部的筒壁中从外到内设置有外环气道和内环气道，炉体内设置有蓄热室和冷风室，蓄热室内装填有蓄热体，蓄热室的外壁上设置有连通的上夹套和下夹套，上夹套内设置有煤气螺旋管，下夹套内设置有空气螺旋管，冷风室的侧壁上设置有冷风进风管和排烟管。本实用新型气流分布均匀，燃烧效果好，热风温度高，节约能源，具有显著的经济价值和社会价值。

Description

一种节能型顶燃式热风炉

技术领域

本实用新型涉及炼钢技术领域，具体涉及一种节能型顶燃式热风炉。

背景技术

顶燃式热风炉是目前高炉热风炉中使用最为广泛的一种，是一种间歇加热的周期性运行的热工装置，其工作原理是先燃烧煤气，用产生的高温烟气加热蓄热室内的蓄热体，再将冷风通过炽热的蓄热体进行加热，最后将温度达到要求的热风输送到高炉中，以便提高高炉的冶炼效益和效率，是高炉炼铁过程中不可或缺的重要设备之一。目前钢铁冶炼行业中使用的顶燃式热风炉还存在以下问题：一是热风炉内煤气和空气混合效果不好，气流分布不均匀，从而导致炉内出现燃烧不完全或燃烧不稳定的问题；二是产出的热风温度低，风量小，不能满足高炉炼铁的需求本。因此，研制开发一种气流分布均匀，燃烧效果好，热风温度高的节能型顶燃式热风炉是客观需要的。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气流分布均匀，燃烧效果好，热风温度高的节能型顶燃式热风炉。

本实用新型的目的是这样实现的，包括从上到下依次连接的拱顶、燃烧器和炉体，燃烧器为圆筒形，拱顶和燃烧器的内部空间为燃烧室，燃烧器上部的筒壁上设置有第一热气出气管和第二热气出气管，燃烧器下部的筒壁上从外到内设置有外环气道和内环气道，外环气道和内环气道之间的上端连通，外环气道的底部切向设置有混合气进气管，混合气进气管上设置有煤气进气管，内环气道的内侧在竖直方向上间隔设置有四排与燃烧室连通的喷气口，每排喷气口均沿燃烧器的圆周均布，位于上方的两排喷气口水平布置，位于下方的两排喷气口同向旋转且倾斜向上布置。

炉体内的下部设置有炉箅子，炉箅子将炉体的内部空间分隔成位于上方的蓄热室和位于下方的冷风室，蓄热室内装填有蓄热体，蓄热室的外壁上设置有上夹套和下夹套，上夹套的顶部通过第一连通管与第二热气出气管连通，上夹套和下夹套之间通过第二连通管连通，下夹套的底部设置有排气管，上夹套内设置有煤气螺旋管，煤气螺旋管的进气端伸出上夹套后与煤气排出管连通，出气端伸出上夹套后与煤气进气管连通，下夹套内设置有空气螺旋管，空气螺旋管的进气端伸出下夹套后与空气管连通，出气端伸出下夹套后与混合气进气管连通，冷风室的侧壁上设置有冷风进风管和排烟管。

进一步的，蓄热体为格子砖蜂窝体，且蓄热体的层数不少于两层。

进一步的，相邻的两排喷气口相互交错布置。

进一步的，排气管与冷风进风管之间设置有回流管。

进一步的，拱顶的壳体内设置有煤气腔，煤气腔的下侧设置有多个与燃烧室连通的喷气口，煤气进气管上设置有分流管，分流管的端部与煤气腔的底部连通。

本实用新型的有益效果是：本实用新型在使用时，煤气和空气同时输送到外环气道中，且由于是切向进入外环气道中的，这样空气和煤气在外环气道中不断地进行旋转混合，随后进入到内环气道中再次进行混合，混合气体从喷气口均匀喷入燃烧室内进行燃烧，可得到较好的燃烧效果；其次，空气和煤气在进入燃烧器之前就进行了预热，这是由于炉体外设置了夹套，夹套内通入了燃烧室产生的高温气体，高温气体对螺旋管内的煤气和空气进行加热，使得燃烧前煤气和空气就有了较高的温度，可大幅提高煤气的燃烧效率和烟气温度，同时，由于夹套的存在，还起到了对蓄热室进行保温的作用，防止蓄热室的热量散失。综上，热风炉在运行时，利用一小部分热风用来对煤气和空气进行预热，预热效果较好，预热时没有消耗新的能量，节能效果好，然后再将煤气和空气进行均匀的混合，混合后均匀喷入燃烧室，大幅提高了煤气的燃烧效率，能够得到温度较高的热风。本实用新型气流分布均匀，燃烧效果好，热风温度高，节约能源，具有显著的经济价值和社会价值。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图中：1-拱顶，2-燃烧器，3-炉体，4-燃烧室，5-第一热气出气管，6-第二热气出气管，7-外环气道，8-内环气道，9-混合气进气管，10-煤气进气管，11-炉箅子，12-蓄热室，13-冷风室，14-上夹套，15-下夹套，16-第一连通管，17-第二连通管，18-排气管，19-煤气螺旋管，20-煤气排出管，21-空气螺旋管，22-空气管，23-冷风进风管，24-排烟管，25-煤气腔，26-分流管，27-蓄热体，28-回流管。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型包括从上到下依次连接的拱顶1、燃烧器2和炉体3，燃烧器2为圆筒形，拱顶1和燃烧器2的内部空间为燃烧室4，燃烧器2上部的筒壁上设置有第一热气出气管5和第二热气出气管6，燃烧器2下部的筒壁上从外到内设置有外环气道7和内环气道8，外环气道7和内环气道8之间的上端连通，外环气道7的底部切向设置有混合气进气管9，混合气进气管9上设置有煤气进气管10，内环气道8的内侧在竖直方向上间隔设置有四排与燃烧室4连通的喷气口，每排喷气口均沿燃烧器2的圆周均布，位于上方的两排喷气口水平布置，位于下方的两排喷气口同向旋转且倾斜向上布置。

炉体3内的下部设置有炉箅子11，炉箅子11将炉体3的内部空间分隔成位于上方的蓄热室12和位于下方的冷风室13，蓄热室12内装填有蓄热体27，优选地，蓄热体27为格子砖蜂窝体，且蓄热体27的层数不少于两层，蓄热室12的外壁上设置有上夹套14和下夹套15，上夹套14的顶部通过第一连通管16与第二热气出气管6连通，上夹套14和下夹套15之间通过第二连通管17连通，下夹套15的底部设置有排气管18，上夹套14内设置有煤气螺旋管19，煤气螺旋管19的进气端伸出上夹套14后与煤气排出管20连通，出气端伸出上夹套14后与煤气进气管10连通，下夹套15内设置有空气螺旋管21，空气螺旋管21的进气端伸出下夹套15后与空气管22连通，出气端伸出下夹套15后与混合气进气管9连通，冷风室13的侧壁上设置有冷风进风管23和排烟管24。

本实用新型的运行过程是，从煤气进气管10中通入煤气，煤气经煤气螺旋管19后进入外环气道7，同时，从空气管22中通入空气，空气经空气螺旋管21后也进入外环气道7，随后煤气和空气在外环气道7和内环气道8内混合均匀，再从喷气口均匀喷入燃烧室4内进行燃烧，燃烧产生的高温对蓄热室12内的蓄热体27进行加热，当蓄热体27的温度达到要求时，从冷风进风管23中通入冷风，冷风进入冷风室13后向上流动，在蓄热室12内与蓄热体27进行换热，吸收蓄热体27中的热量，使得自身温度升高，在不断上升的过程中，自身温度也不断升高，最后形成热风从第一热气出气管5排出到高炉中。在上述过程中，一部分热风从第二热气出气管6排出输送到上夹套14内，当热风进入上夹套14中时，与煤气螺旋管19中的煤气进行换热，实现对煤气的预热，然后热风通过第二连通管17进入下夹套15内，与空气螺旋管21中的空气进行换热，实现对空气的预热，通过对煤气和空气的预热，使得炉内燃烧更加彻底，燃烧效率更高，从而得到温度更高，风量更大的热风。

本实用新型在使用时，煤气和空气同时输送到外环气道7中，且由于是切向进入外环气道7中的，这样空气和煤气在外环气道7中不断地进行旋转混合，随后进入到内环气道8中再次进行混合，混合气体从喷气口均匀喷入燃烧室4内进行燃烧，可得到较好的燃烧效果；其次，空气和煤气在进入燃烧器2之前就进行了预热，这是由于炉体3外设置了夹套，夹套内通入了燃烧室4产生的高温气体，高温气体对螺旋管内的煤气和空气进行加热，使得燃烧前煤气和空气就有了较高的温度，从而大幅提高煤气的燃烧效率和烟气温度，同时，由于夹套的存在，还起到了对蓄热室12进行保温的作用，防止蓄热室12的热量散失。综上，热风炉在运行时，利用一小部分热风用来对煤气和空气进行预热，预热效果较好，预热时没有消耗新的能量，节能效果好，然后再将煤气和空气进行均匀的混合，混合后均匀喷入燃烧室4，大幅提高了煤气的燃烧效率，能够得到温度较高的热风。

为了提高混合气进入燃烧室4后的分布均匀性，相邻的两排喷气口相互交错布置。

排气管18与冷风进风管23之间设置有回流管28。当热风对煤气和空气进行预热后，其温度有所下降，但还是含有较多热量，将这些热量输入到冷风进风管23中与冷风混合，对冷风进行加热，从而减少热量的损失，提高热量的利用率和热风炉的产风效率。

拱顶1的壳体内设置有煤气腔25，煤气腔25的下侧设置有多个与燃烧室4连通的喷气口，煤气进气管10上设置有分流管26，分流管26的端部与煤气腔25的底部连通。在混合气体中煤气量不足时，可向煤气腔25中通入煤气，煤气从煤气腔25下侧的喷气口喷出，一方面可以补充煤气，提高燃烧效率，另一方面也可防止气体聚集在燃烧室4的顶部从而形成燃烧盲区。

Claims (5)

1.一种节能型顶燃式热风炉，包括从上到下依次连接的拱顶（1）、燃烧器（2）和炉体（3），所述燃烧器（2）为圆筒形，其特征在于：所述拱顶（1）和燃烧器（2）的内部空间为燃烧室（4），所述燃烧器（2）上部的筒壁上设置有第一热气出气管（5）和第二热气出气管（6），所述燃烧器（2）下部的筒壁上从外到内设置有外环气道（7）和内环气道（8），外环气道（7）和内环气道（8）之间的上端连通，外环气道（7）的底部切向设置有混合气进气管（9），混合气进气管（9）上设置有煤气进气管（10），所述内环气道（8）的内侧在竖直方向上间隔设置有四排与燃烧室（4）连通的喷气口，每排喷气口均沿燃烧器（2）的圆周均布，位于上方的两排喷气口水平布置，位于下方的两排喷气口同向旋转且倾斜向上布置；

所述炉体（3）内的下部设置有炉箅子（11），炉箅子（11）将炉体（3）的内部空间分隔成位于上方的蓄热室（12）和位于下方的冷风室（13），所述蓄热室（12）内装填有蓄热体（27），所述蓄热室（12）的外壁上设置有上夹套（14）和下夹套（15），上夹套（14）的顶部通过第一连通管（16）与第二热气出气管（6）连通，上夹套（14）和下夹套（15）之间通过第二连通管（17）连通，下夹套（15）的底部设置有排气管（18），所述上夹套（14）内设置有煤气螺旋管（19），煤气螺旋管（19）的进气端伸出上夹套（14）后与煤气排出管（20）连通，出气端伸出上夹套（14）后与煤气进气管（10）连通，所述下夹套（15）内设置有空气螺旋管（21），空气螺旋管（21）的进气端伸出下夹套（15）后与空气管（22）连通，出气端伸出下夹套（15）后与混合气进气管（9）连通，所述冷风室（13）的侧壁上设置有冷风进风管（23）和排烟管（24）。

2.根据权利要求1所述的一种节能型顶燃式热风炉，其特征在于: 所述蓄热体（27）为格子砖蜂窝体，且蓄热体（27）的层数不少于两层。

3.根据权利要求1所述的一种节能型顶燃式热风炉，其特征在于: 相邻的两排喷气口相互交错布置。

4.根据权利要求1所述的一种节能型顶燃式热风炉，其特征在于: 所述排气管（18）与冷风进风管（23）之间设置有回流管（28）。

5.根据权利要求1所述的一种节能型顶燃式热风炉，其特征在于: 所述拱顶（1）的壳体内设置有煤气腔（25），所述煤气腔（25）的下侧设置有多个与燃烧室（4）连通的喷气口，所述煤气进气管（10）上设置有分流管（26），分流管（26）的端部与煤气腔（25）的底部连通。

Images