CN215372455U - 一种低氮高炉煤气燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低氮高炉煤气燃烧器，包括空气室，具有与风机相连的空气进口；燃气室，具有与高炉煤气管道相连的燃气进口；燃烧室，与空气室和燃气室连接，来自空气室的空气和来自燃气室的燃气在燃烧室中混合；点火枪，穿过燃气室与空气室并插入燃烧室；火焰检测装置，设置在空气室的与燃烧室连接的一侧相对的另一侧的外侧面上；控制器，与点火枪和火焰检测装置连接，控制器控制点火枪在燃烧室中点火，火焰检测装置检测点火枪是否熄火，控制器接收火焰检测装置的火焰信号，当火焰信号表示点火枪熄火时，控制器控制点火枪再次点火。本实用新型具有稳定性强、安全性好以及氮氧化物排放量低的特点，适用于高炉煤气作为燃料的加热炉。

Description

一种低氮高炉煤气燃烧器

技术领域

本实用新型涉及高炉煤气处理技术领域，尤其涉及一种低氮高炉煤气燃烧器。

背景技术

高炉煤气是高炉炼铁过程中的一种副产品，由焦炭在高炉中经过气化后转变而成，其主要成分为氮气、一氧化碳、二氧化碳、氢气及少量其他组分，其中只有一氧化碳和少量氢气为可燃物质，仅为煤气总量的20-30％，低位发热值约为3135～3344KJ/Nm³。

高炉煤气通入普通燃烧器时，由于高炉煤气可燃成分少、热值低，容易导致燃烧器熄火，给炉体设备的安全运行带来隐患。并且普通燃烧器的氮氧化物排放量较高。

实用新型内容

本实用新型的发明目的是为了克服现有技术中高炉煤气燃烧器容易熄火的缺点，同时达到降低氮氧化物排放效果。

为了实现上述目的，本实用新型提供以下技术方案，一种低氮高炉煤气燃烧器，包括：空气室，具有与风机相连的空气进口；燃气室，具有与高炉煤气管道相连的燃气进口；燃烧室，与所述空气室和所述燃气室连接，来自所述空气室的空气和来自所述燃气室的燃气在所述燃烧室中混合；点火枪，穿过所述燃气室与所述空气室并插入所述燃烧室；火焰检测装置，设置在所述空气室的与所述燃烧室连接的一侧相对的另一侧的外侧面上；以及控制器，与所述点火枪和所述火焰检测装置连接，所述控制器控制所述点火枪在所述燃烧室中点火，所述火焰检测装置检测所述点火枪是否熄火，所述控制器接收所述火焰检测装置的火焰信号，当所述火焰信号表示所述点火枪熄火时，所述控制器控制所述点火枪再次点火。

作为本实用新型的进一步方案，所述燃气室设置在所述空气室内，所述空气进口设置在所述空气室的一侧，所述燃气进口位于所述燃烧室与所述空气进口相对的另一侧并伸出穿过所述空气室。

作为本实用新型的进一步方案，所述火焰检测装置为紫外线火焰检测装置。

作为本实用新型的进一步方案，所述燃气室设有伸入所述燃烧室的主燃气出气管道和次燃气出气管道，所述主燃气出气管道与所述燃烧室筒体的轴线平行，所述次燃气出气管道呈环形分布在所述主燃气出气管道周围，可以降低火焰峰值温度，使燃烧区温度分布更加均匀。

作为本实用新型的进一步方案，所述次燃气出气管道向与所述主燃气出气管道相邻的一侧相对的另一侧倾斜一定的角度，可以用于加强燃气与空气的混合。所述主燃气出气管道和所述次燃气出气管道采用导热系数高且耐高温的金属材料，增加燃气与燃烧室筒体腰孔引入的高温烟气的换热，提高燃气温度，增加燃烧稳定性。

作为本实用新型的进一步方案，所述点火枪插入所述燃烧室前段的所述主燃气出气管道和所述次燃气出气管道之间的燃气空气混合区域中，可以增加点火的成功率。

作为本实用新型的进一步方案，所述主燃气出气管道的末端设置有旋流喷嘴，旋流方向为沿所述燃烧室的筒体的轴线向外侧旋流，可以加强燃气与空气的混合。

作为本实用新型的进一步方案：所述燃烧室包括金属筒体，所述筒体的前段收缩，可以增加混合气体流速，利用引射效应实现烟气内循环。所述筒体的中段包括沿所述筒体周向的一圈腰孔，利用引射效应引入外部高温烟气，实现烟气内循环，同时实现使用对空气和燃气的预热，提高点火的成功率。

作为本实用新型的进一步方案，所述燃烧室与所述空气室通过法兰板连接。

作为本实用新型的进一步方案，所述燃气进口和所述空气进口与所述点火枪的火焰传播方向垂直，所述空气进入所述燃烧室的方向与所述主燃气出气管道的方向平行。

因此，本实用新型提供了一种低氮高炉煤气燃烧器，通过控制器检测点火增加燃烧过程稳定性，通过设置次燃气出气管道达到降低火焰峰值温度的效果，通过烟气内循环达到了抑制氧化氮生成并预热空气与燃气的效果，从而稳定性强。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的低氮高炉煤气燃烧器的剖面结构示意图；

图2是本实用新型的低氮高炉煤气燃烧器的立体图。

图中：燃气进口1、空气进口2、燃烧室3、次燃气出气管道4、旋流喷嘴5、腰孔6、点火枪7、火焰检测装置8、主燃气出气管道9、燃气室10、法兰板11、空气室20。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步的描述。

如图1-2所示的实施例示出了一种低氮高炉煤气燃烧器，包括空气室20、燃气室10、燃烧室3、点火枪7、火焰检测装置8以及控制器(未示出)。

燃气室10具有与高炉煤气管道相连的燃气进口1，空气室20具有与风机相连的空气进口2，空气室20根据燃烧空燃比供给一定压力的空气作为燃烧氧化剂。燃烧室3与空气室20和燃气室10连接，来自空气室20的空气和来自燃气室10的燃气在燃烧室3中混合。点火枪7穿过燃气室10与空气室20插入燃烧室3。火焰检测装置8设置在空气室20的与燃烧室3连接的一侧相对的另一侧的外侧面上，优选为紫外线火焰检测装置。点火枪7和火焰检测装置8与控制器连接，控制器控制点火枪7在燃烧室3中点火，火焰检测装置8检测点火枪7是否熄火，控制器接收火焰检测装置8的火焰信号，当火焰信号表示点火枪7熄火时，控制器控制点火枪7再次点火。

优选地，燃气室10设置在空气室20内，空气进口2设置在空气室20的一侧，燃气进口1位于燃烧室10与空气进口2相对的另一侧并伸出穿过空气室20。

优选地，燃气室10设有伸入燃烧室3的主燃气出气管道9和次燃气出气管道4。主燃气出气管道9与燃烧室3筒体的轴线平行，次燃气出气管道4呈环形分布在主燃气出气管道9周围。煤气分别从主燃气出气管道9和次燃气出气管道4从燃气室10喷出并与燃烧室3内的流动的空气混合形成主次燃烧区域，使得燃烧区域整体温度分布更加均匀。

优选地，次燃气出气管道4向与主燃气出气管道9相邻的一侧相对的另一侧倾斜一定的角度，用于加强燃气与空气的混合。主燃气出气管道9和次燃气出气管道4采用导热系数高且耐高温的金属材料，增加燃气与燃烧室3筒体的腰孔6引入的高温烟气的换热，提高燃气温度，增加燃烧稳定性。

优选地，点火枪7插入燃烧室10前段的主燃气出气管道9和次燃气出气管道4之间的燃气空气混合区域中，以增加点火的成功率。

优选地，主燃气出气管道9的末端设置有旋流喷嘴，旋流方向为沿燃烧室3筒体的轴线向外侧旋流，用于加强燃气与空气的混合。

优选地，燃烧室3包括金属筒体，筒体的前段收缩，用于增加混合气体流速，利用引射效应实现烟气内循环，增加烟气内循环效应。筒体的中段包括沿筒体周向的一圈腰孔6，根据引射效应将燃烧室3外部高温烟气通过腰孔6吸入与空气混合。一方面，在空气中混入烟气可以有效抑制燃烧过程中氧化氮的生成；另一方面，高温烟气实现烟气内循环，同时实现使用对空气和燃气的预热，并通过主燃气出气管道9外壁将热量传递给燃气，提高燃气温度，增加点火成功率和燃烧稳定性。

优选地，燃烧室3与空气室20通过法兰板11连接，连接处为低氮高炉煤气燃烧器的安装接口。

优选地，燃气进口1和空气进口2与点火枪7的火焰传播方向垂直，空气由空气室20进入并沿燃烧室3方向向前输送，空气进入燃烧室10的方向与主燃气出气管道方向的平行。

综上所述，本实用新型提供了一种低氮高炉煤气燃烧器，通过控制器检测点火增加燃烧过程稳定性。进一步地，通过设置次燃气出气管道达到降低火焰峰值温度的效果，通过烟气内循环达到了抑制氧化氮生成并预热空气与燃气的效果。

本实用新型的低氮高炉煤气燃烧器的工作过程如下：

高炉煤气经由高炉煤气管道导入燃气进口1，空气由风机按一定的压力送入空气进口2，煤气从燃气室10喷出并与燃烧室3内的流动的空气混合。

控制器控制点火枪7点火开始燃烧，紫外线火焰探测装置8检测火焰信号；

当控制器根据紫外线火焰探测装置8的信号做出熄火判定时，控制点火枪7再次点火，紫外线火焰探测装置8继续检测火焰信号。

以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种低氮高炉煤气燃烧器，其特征在于，包括：

空气室，具有与风机相连的空气进口；

燃气室，具有与高炉煤气管道相连的燃气进口；

燃烧室，与所述空气室和所述燃气室连接，来自所述空气室的空气和来自所述燃气室的燃气在所述燃烧室中混合；

点火枪，穿过所述燃气室与所述空气室并插入所述燃烧室；

火焰检测装置，设置在所述空气室的与所述燃烧室连接的一侧相对的另一侧的外侧面上；以及

控制器，与所述点火枪和所述火焰检测装置连接，所述控制器控制所述点火枪在所述燃烧室中点火，所述火焰检测装置检测所述点火枪是否熄火，所述控制器接收所述火焰检测装置的火焰信号，当所述火焰信号表示所述点火枪熄火时，所述控制器控制所述点火枪再次点火。

2.根据权利要求1所述的低氮高炉煤气燃烧器，其特征在于，所述燃气室设置在所述空气室内，所述空气进口设置在所述空气室的一侧，所述燃气进口位于所述燃烧室与所述空气进口相对的另一侧并从伸出穿过所述空气室。

3.根据权利要求1所述的低氮高炉煤气燃烧器，其特征在于，所述火焰检测装置为紫外线火焰检测装置。

4.根据权利要求1所述的低氮高炉煤气燃烧器，其特征在于，所述燃气室设有伸入所述燃烧室的主燃气出气管道和次燃气出气管道，所述主燃气出气管道与所述燃烧室筒体的轴线平行，所述次燃气出气管道呈环形分布在所述主燃气出气管道周围。

5.根据权利要求4所述的低氮高炉煤气燃烧器，其特征在于，所述次燃气出气管道向与所述主燃气出气管道相邻的一侧相对的另一侧倾斜一定的角度，所述主燃气出气管道和所述次燃气出气管道采用导热系数高且耐高温的金属材料。

6.根据权利要求4所述的低氮高炉煤气燃烧器，其特征在于，所述点火枪插入所述燃烧室前段的所述主燃气出气管道和所述次燃气出气管道之间的燃气空气混合区域中。

7.根据权利要求4所述的低氮高炉煤气燃烧器，其特征在于，所述主燃气出气管道的末端设置有旋流喷嘴，旋流方向为沿所述燃烧室的筒体的轴线向外侧旋流。

8.根据权利要求1所述的低氮高炉煤气燃烧器，其特征在于，所述燃烧室包括金属筒体，所述筒体的前段收缩，所述筒体的中段包括沿所述筒体周向的一圈腰孔。

9.根据权利要求1所述的低氮高炉煤气燃烧器，其特征在于，所述燃烧室与所述空气室通过法兰板连接。

10.根据权利要求2所述的低氮高炉煤气燃烧器，其特征在于，所述燃气进口和所述空气进口与所述点火枪的火焰传播方向垂直，所述空气进入所述燃烧室的方向与主燃气出气管道的方向平行。

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