CN217709541U - 一种墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，可有效解决燃烧器及使用该燃烧器的热风炉的使用寿命，提高热效率，降低能耗，减少环境污染的问题。煤气环管和空气环管上下水平相间开置于燃烧器墙体炉壳的外周，燃烧器墙体内设有煤气通道、空气通道，煤气通道与空气通道垂直平行交替均匀排列，煤气环管、空气环管分别经支管与墙体内的煤气通道、空气通道相连通，煤气通道、空气通道分别经短管与混合气短管相连通，混合气短管与燃烧室内壁上的混合气喷嘴相连通，燃烧器墙体下部迷宫滑移式支撑在炉体上部外。本实用新型易生产建造，功率大，稳焰低氮，墙体高度低，适于大型高炉配套使用，结构稳定，坚固耐用，寿命长，能耗低，热利用率高。

Description

一种墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器

技术领域

本实用新型燃烧器，特别是一种墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器。

背景技术

热风炉是工业生产中常用的设备，燃烧器又是热风炉上必不可少的燃烧设备，针对不同的热风炉，燃烧器在结构上并不尽相同，但纵观各种燃烧器，其共同的一个特点均是在燃烧器墙体内设置空气环管和煤气环管，由于结构上存在的问题，在使用过程中，存在如下问题：

1、这种结构只适用于单独热风炉，不适用于大型高炉配套使用，如3座热风炉配置使用；

2、由于煤气环管、空气环管均设置在墙体内，使热风炉的锥型拱顶过高，造成炉体承重过大，易损坏，使用寿命短；

3、炉体蓄热室中的格子砖与火焰之间的距离大，格子砖加热速度慢，热效率利用率低，易产生氮氧化物，对环境造成不良影响；

4、目前热风出口多是设置在燃烧器墙体上，膨胀应力大，易产生涨缩损坏，造成热风大，出口结构不稳定，影响使用寿命；

5、混合燃烧中爆震强，空气过剩系数高，热效率利用率低，浪费能源，喷嘴易损坏，直接影响喷嘴的使用寿命。

因此，由于现有燃烧器热风炉所存在的诸多问题，对燃烧器在结构上进行改进和创新势在必行。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，可有效解决燃烧器及使用该燃烧器的热风炉的使用寿命，提高热效率，降低能耗，减少环境污染的问题。

本实用新型解决的技术方案是，一种墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，包括燃烧器本体、煤气环管、空气环管，煤气环管和空气环管上下水平相间开置于燃烧器墙体炉壳的外周，燃烧器墙体内设有煤气通道、空气通道，煤气通道与空气通道垂直平行交替均匀排列，煤气环管经煤气支管与墙体内的煤气通道相连通，空气环管经空气支管与墙体内的空气通道相连通，煤气通道经煤气短管与混合气短管相连通，空气通道经空气短管与混合气短管相连通，混合气短管与均布在燃烧器的燃烧室内壁上的混合气喷嘴相连通，燃烧器墙体下部迷宫滑移式支撑在炉体上部外（公知技术）。

本实用新型结构新颖独特，易生产建造，功率大，稳焰低氮，墙体高度低，适于大型高炉配套使用，结构稳定，坚固耐用，使用寿命长，能耗低，热利用率高，节能环保，有显著的经济和社会效益。

附图说明

图1为本实用新型的剖面主视图。

图2为本实用新型图1的A-A部位剖面俯视图。

图3为本实用新型图1的B-B部位剖面俯视图。

图4为本实用新型另一实施例的剖面主视图。

图5为本实用新型图4的A-A部位剖面俯视图。

图6为本实用新型图4的B-B部位剖面俯视图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1-3所示，本实用新型一种墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，包括燃烧器本体、煤气环管、空气环管，煤气环管1和空气环管6上下水平相间开置于燃烧器墙体炉壳的外周，燃烧器墙体12内设有煤气通道3、空气通道5，煤气通道3与空气通道5垂直平行交替均匀排列，煤气环管1经煤气支管2与墙体内的煤气通道3相连通，空气环管6经空气支管4与墙体内的空气通道5相连通，煤气通道3经煤气短管7与混合气短管13相连通，空气通道5经空气短管8与混合气短管13相连通，混合气短管13与均布在燃烧器的燃烧室内壁上的混合气喷嘴9相连通，燃烧器墙体12下部迷宫滑移式支撑在炉体10上部外。

所述的煤气环管1的空心管直径大于空气环管6的空心管直径，呈上下相间开的水平排列。

所述的煤气通道3、空气通道5至少有一排，每一煤气通道3经煤气支管2与煤气环管1相连通，每一空气通道5经空气支管4与空气环管6相连通。

所述的混合气喷嘴9呈相一致倾斜状，均布在燃烧室内壁上。

所述的煤气通道3、空气通道5上均有环形布置的上下四排喷嘴，所述四排喷嘴每排喷嘴相对应的煤气短管7、空气短管8、混合气短管13与混合气喷嘴9相连通，其中上部第一排喷孔为垂直燃烧器中心轴线直喷孔，第二排为与中心轴线呈5-15°旋切角度的喷孔，第三排为与中心轴线呈15-25°旋切角度的喷孔，第四排为与中心轴线呈25-35°旋切角度的喷孔。

所述的喷孔为一排或均布的多排，当是一排时，旋流角度为5-35度；当是两排时，均是5-35度或者一排直喷、一排5-35度旋角；当是三排时，均是5-35度，或是一排直喷、其余两排分别是5-25度和5-35度；当是四排时，均旋流5-35度，或一排直喷，其余的分别是5-15度、5-25度、5-35度。

所述的混合气喷嘴9的数量与空气喷孔、煤气喷孔的数量相同，空气喷孔、煤气喷孔经空气短管8、煤气短管7与混合气短管13相连通，在混合气短管13内形成混合气，由混合气喷嘴9喷出，形成柱流多角度旋流混合气喷出结构。

所述的炉体10一侧外上部设置有与燃烧室相连通的热风出口11，或燃烧器墙体一侧煤气环管1的下部设置有热风出口11，与燃烧器内相连通；

由图1-3给出的结构和图4-6给出的结构，作为两个实施例，在上的区别就在于热风出口11的装配位置不同，图1-3给出的结构炉体10一侧外上部设置有与燃烧室相连通的热风出口11，图4-6给出的实施例结构的是燃烧器墙体一侧煤气环管1处或下部设置有热风出口11，与燃烧器内相连通。

所述的煤气环管1和空气环管6上均设有进气管口（图中未标示，公知技术）。

要指出的是，上述给出的仅是实施例，是用于说明本实用新型的具体实施方式，而不是用于限制本实用新型的保护范围，凡是在结构上采用本实用新型等同、等效替代手段所作出的与本实用新型本质上相同的技术方案，均属于本实用新型的保护范围。

由上述结构可以看出，本实用新型包括燃烧器本体，燃烧器墙体外从上到下依次装有煤气环管和空气环管，煤气环管经煤气支管与垂直的煤气通道相连通，空气环管经空气支管与垂直的空气通道相连通，煤气支管和空气支管为成对布置，煤气通道与空气通道呈交替排列，内向两端分别布置有与混合气喷嘴相连接的煤气短管和空气短管，混合气喷嘴为一排或多排设置，其结构新颖独特，易安装使用，效果好，与现有技术相比，具有以下突出的技术优势：

1、本实用新型热风炉燃烧器功率大，无焰、低氮、高度低，适应大型高炉配套，尤其是可以实现三座热风炉配置；

2、锥形拱顶高度大幅度降低，可以是原传统顶燃式热风炉锥形拱顶高度的二分之一，结构稳定，坚固耐用，减少锥形拱顶耐火衬的自身高温承重和热应力形成，直段没有已损坏垮塌短寿的热风出口设置，将热风出口设置在小帽子预燃室部位，该锥形拱顶结构参考新日铁稳定长寿独立支撑的拱顶结构为依据，是独立支撑在炉壳之上的无孔口的稳定长寿无应力结构；

3、蓄热室直径与上部预燃室直径孔口形成一定大的直径和比例，缩小燃烧火焰与加热格子砖之间的火焰运行距离，快速加热格子砖，减少燃烧火焰运行压力、减少火焰在燃烧室的停留时间，缩小燃烧和送风拱顶的温差，提高风温、提高效率，降低氮氧化物的生成量；

4、热风出口设置在小帽子基座处，减少膨胀应力的涨缩损坏，由于小帽子直径小，盲板力小，利于热风大出口结构的稳定长寿；

5、四排孔设置四个角度，其中最上部一排喷孔为无角度直喷，第二排喷孔为5-15度旋切角度、第三排喷孔是15-25度，第四排喷孔是25-35度，喷孔可以是一排，也可以是无数排，如果是一排的旋流角度为5-35度，如果是两排可以都是5-35度或者一排直喷一排5-35度旋角；如果是三排可以都是5-35度，也可以是一排直喷，其余两排分别是5-25度和5-35度，如果是四排也可以全部是旋流5-35度，也可以是一排直喷，其余的分别是5-15度、5-25度、5-35度。这样设置的目的可以通过柱流多旋流调节烟气流场增大蓄热室、燃烧室直径，利于降低格子砖高度，是超大型高炉可以简单易行由4座配置变为3座配置，降低投资，降低格子砖的自身高温承重的损坏率，也降低耗能，提高效益，延长热风炉蓄热室格子砖与热风炉炉体同步寿命，同时，也可以采用更小孔径格子砖，提高蓄热换热性能，缩小拱顶温度与送风温差，进一步降低氮氧化物排放，环保节能高效高风温；

6、采用内预混燃烧喷嘴结构，混合燃烧更合理，爆震更弱化，空气过剩系数更低，热效率更高，其喷嘴结构成熟稳定长寿不易损坏，是燃烧器结构上的创新，有显著的经济和社会效益。

Claims (9)

1.一种墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，包括燃烧器本体、煤气环管、空气环管，其特征在于，煤气环管（1）和空气环管（6）上下水平相间开置于燃烧器墙体炉壳的外周，燃烧器墙体（12）内设有煤气通道（3）、空气通道（5），煤气通道（3）与空气通道（5）垂直平行交替均匀排列，煤气环管（1）经煤气支管（2）与墙体内的煤气通道（3）相连通，空气环管（6）经空气支管（4）与墙体内的空气通道（5）相连通，煤气通道（3）经煤气短管（7）与混合气短管（13）相连通，空气通道（5）经空气短管（8）与混合气短管（13）相连通，混合气短管（13）与均布在燃烧器的燃烧室内壁上的混合气喷嘴（9）相连通，燃烧器墙体（12）下部迷宫滑移式支撑在炉体（10）上部外。

2.根据权利要求1所述的墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，其特征在于，所述的煤气环管（1）的空心管直径大于空气环管（6）的空心管直径，呈上下相间开的水平排列。

3.根据权利要求1所述的墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，其特征在于，所述的煤气通道（3）、空气通道（5）至少有一排，每一煤气通道（3）经煤气支管（2）与煤气环管（1）相连通，每一空气通道（5）经空气支管（4）与空气环管（6）相连通。

4.根据权利要求1所述的墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，其特征在于，所述的混合气喷嘴（9）呈相一致倾斜状，均布在燃烧室内壁上。

5.根据权利要求1所述的墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，其特征在于，所述的煤气通道（3）、空气通道（5）上均有环形布置的上下四排喷嘴，所述四排喷嘴每排喷嘴相对应的煤气短管（7）、空气短管（8）、混合气短管（13）与混合气喷嘴（9）相连通，其中上部第一排喷孔为垂直燃烧器中心轴线直喷孔，第二排为与中心轴线呈5-15°旋切角度的喷孔，第三排为与中心轴线呈15-25°旋切角度的喷孔，第四排为与中心轴线呈25-35°旋切角度的喷孔。

6.根据权利要求5所述的墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，其特征在于，所述的喷孔为一排或均布的多排，当是一排时，旋流角度为5-35度；当是两排时，均是5-35度或者一排直喷、一排5-35度旋角；当是三排时，均是5-35度，或是一排直喷、其余两排分别是5-25度和5-35度；当是四排时，均旋流5-35度，或一排直喷，其余的分别是5-15度、5-25度、5-35度。

7.根据权利要求1所述的墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，其特征在于，所述的混合气喷嘴（9）的数量与空气喷孔、煤气喷孔的数量相同，空气喷孔、煤气喷孔经空气短管（8）、煤气短管（7）与混合气短管（13）相连通，在混合气短管（13）内形成混合气，由混合气喷嘴（9）喷出，形成柱流多角度旋流混合气喷出结构。

8.根据权利要求1所述的墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，其特征在于，所述的炉体（10）一侧外上部设置有与燃烧室相连通的热风出口（11）。

9.根据权利要求1所述的墙体外置煤气环管和空气环管的燃烧器，其特征在于，所述的燃烧器墙体一侧煤气环管（1）处或下部设置有热风出口（11），与燃烧器内相连通。

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