CN217714911U - 一种节能高效燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种节能高效燃烧器，包括：烧嘴本体，其具有烧嘴头；安装外套，其连接于所述烧嘴本体上，所述烧嘴头位于所述安装外套内；回流内套，其套设于所述烧嘴头上，所述回流内套的外侧壁与所述安装外套的内侧壁之间设置有回气间隙，所述回流内套具有收窄段，所述收窄段的内径沿远离所述烧嘴头的方向逐渐缩小，所述回流内套上设置有进气孔，所述进气孔相对于所述收窄段而位于远离所述烧嘴头的一侧可有效提高能源利用率，应用于窑内时还可降低窑内天然气含量、减少所在窑内截面温差。

Description

一种节能高效燃烧器

技术领域

本实用新型涉及一种加热附件，尤其涉及一种节能高效燃烧器。

背景技术

陶瓷经高温炉窑烧成，就卧式窑炉如辊道窑、隧道窑而言，坯体入窑运行过程中会经过排烟区、预热区、烧成区、急冷区、缓冷区和尾冷区，不同区域的功能各有不同，如排烟区是抽出窑内燃烧废气，预热区、烧成区是加热和高温烧结坯体，急冷区是直接通风冷却，缓冷区一般采取间接冷却的换热管结构，尾冷也是直接吹风快冷，以降到人工卸坯的温度。

从节能的角度，窑内燃烧烟气中的空气过剩系数、氧含量越低越好。但在实际应用中，受急冷区的热风流到烧成区、观察孔漏风、烧嘴燃烧后存在过量空气等因素的影响，窑内烟气中的氧含量在预热区超过15％、高温区超过8％，导致空气过剩系数大，多余的空气也将被加热到窑内温度,不仅浪费了较多的燃料，而且废气量多也增加了排烟风机功率。由于陶瓷工艺决定了急冷是必须的阶段，而观察孔是实现查看燃烧状态、是否熄火、产品运行状态等功能所必须的结构，使得一次性混合燃烧无法保证窑内实现较低的氧含量，倘若窑内燃烧不完全将会引起质量问题。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种节能高效燃烧器，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。

本实用新型解决其技术问题的解决方案是：

一种节能高效燃烧器，包括：烧嘴本体，其具有烧嘴头；安装外套，其连接于所述烧嘴本体上，所述烧嘴头位于所述安装外套内；回流内套，其套设于所述烧嘴头上，所述回流内套的外侧壁与所述安装外套的内侧壁之间设置有回气间隙，所述回流内套具有收窄段，所述收窄段的内径沿远离所述烧嘴头的方向逐渐缩小，所述回流内套上设置有进气孔，所述进气孔相对于所述收窄段而位于远离所述烧嘴头的一侧。

该技术方案至少具有如下的有益效果：烧嘴头喷出的燃气与空气混合后通过回流内套向外喷射高温烟气，由于回流内套上收窄段的内径沿远离烧嘴头的方向逐渐缩小，使得高温烟气在经过收窄段时流速较大，喷射过程中在进气孔位置形成负压，通过回气间隙吸入窑内富含氧气的高温烟气。这种结构的烧嘴，一般在首次混合时燃气配比中存在过剩的燃气，窑内高温烟气与燃烧产物重新混合后形成二次燃烧后再向窑内喷射，由于急冷区等区域漏风持续供给，而该燃烧结构持续消耗炉内的过剩空气，因此可将窑内氧气含量持续控制在5％以下，如此可有效提高能源利用率，采用内循环的方式高效降低了炉内氧气含量，节能效果显著，同时因回流烟气温度高，二次混合后火焰刚度大，速度快、射程远，可缩小窑内的截面温差。

作为上述技术方案的进一步改进，所述回流内套具有扩张段，所述扩张段的内径沿远离所述烧嘴头的方向逐渐增大，所述扩张段连接于所述收窄段远离所述烧嘴头的一端，所述进气孔位于所述扩张段上。高速流动的高温烟气在进入扩张段时呈向外扩散的状态，此时从进气孔处引入炉内的高温富氧烟气，可与扩散的燃烧产物进行二次充分混合，提高燃烧效率，回流的高热量烟气亦可更充分地重新利用，并使得从回流内套向外出气时各处温度分布更加均匀。

作为上述技术方案的进一步改进，所述回流内套还具有第一平直段与第二平直段，所述第一平直段连接于所述收窄段靠近所述烧嘴头的一端，所述第一平直段套设于所述烧嘴头上，所述第二平直段连接于所述扩张段远离所述收窄段的一端。第一平直段可用于连接安装，使得整个回流内套相对固定在烧嘴头外侧，第二平直段则可将高温烟气向外平直地输出。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一平直段的外侧套设有保护套，所述保护套的外侧壁与所述安装外套的内侧壁相抵。保护套可填充位于回气间隙在第一平直段位置与安装外套之间的部分，减少回流的炉内的高温富氧烟气向回气间隙内进入的深度，并且进一步将第一平直段紧固在烧嘴头上，使得整个回流内套安装定位更加稳固。

作为上述技术方案的进一步改进，所述收窄段的外径沿远离所述烧嘴头的方向逐渐缩小，所述扩张段的外径沿远离所述烧嘴头的方向逐渐增大。炉内的高温富氧烟气进入回气间隙后流动至扩张段时速度降低，相比进气孔处形成的负压力，炉内的高温富氧烟气可更好地从进气孔回流至回流内套，而回气间隙在收窄段位置往烧嘴头的方向逐渐变小，亦增大了炉内的高温富氧烟气进一步向烧嘴头方向流动的阻力。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进气孔在所述扩张段上沿远离所述烧嘴头的方向延伸。呈直长式的进气孔增大了炉内的高温富氧烟气进入的空间，提高了回流进气量。

作为上述技术方案的进一步改进，所述进气孔环绕所述扩张段的外周均匀排列有多个。从四周分布的进气孔向回流内管引入炉内的高温富氧烟气，既进一步提高了回流进气量，还增强了炉内的高温富氧烟气与高温烟气混合效果。

作为上述技术方案的进一步改进，所述安装外套与所述烧嘴本体为可拆卸连接。可将安装外套从烧嘴本体上拆装，以方便对内部维护，并且在实际使用中可根据不同的安装需要更换不同外径大小的安装外套，使用更加灵活。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单说明。显然，所描述的附图只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是图1的A-A剖面结构示意图。

附图中：100-烧嘴本体、110-烧嘴头、200-安装外套、310-收窄段、320-进气孔、330-扩张段、340-第一平直段、350-第二平直段、400-保护套。

具体实施方式

以下将结合实施例和附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本实用新型的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本实用新型的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本实用新型保护的范围。另外，文中所提到的所有连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少连接辅件，来组成更优的连接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。

参照图1与图2，一种节能高效燃烧器，包括：烧嘴本体100，其具有烧嘴头110；安装外套200，其连接于所述烧嘴本体100上，所述烧嘴头110位于所述安装外套200内；回流内套，其套设于所述烧嘴头110上，所述回流内套的外侧壁与所述安装外套200的内侧壁之间设置有回气间隙，所述回流内套具有收窄段310，所述收窄段310的内径沿远离所述烧嘴头110的方向逐渐缩小，所述回流内套上设置有进气孔320，所述进气孔320相对于所述收窄段310而位于远离所述烧嘴头110的一侧。

由上述可知，烧嘴头110喷出的燃气与空气混合后通过回流内套向外喷射高温烟气，由于回流内套上收窄段310的内径沿远离烧嘴头110的方向逐渐缩小，使得高温烟气在经过收窄段310时流速较大，喷射过程中在进气孔320位置形成负压，通过回气间隙吸入窑内富含氧气的高温烟气。这种结构的烧嘴，一般在首次混合时燃气配比中存在过剩的燃气，窑内高温烟气与燃烧产物重新混合后形成二次燃烧后再向窑内喷射，由于急冷区等区域漏风持续供给，而该燃烧结构持续消耗炉内的过剩空气，因此可将窑内氧气含量持续控制在5％以下，如此可有效提高能源利用率，采用内循环的方式高效降低了炉内氧气含量，节能效果显著，同时因回流烟气温度高，二次混合后火焰刚度大，速度快、射程远，可缩小窑内的截面温差。

在实际应用中，安装外套200可为烧嘴砖，主要用于对烧嘴本体100安装固定，并在内部围拢形成容纳的空间，而回流内套则可选用碳化硅套，用于输出高温烟气，并对回流的炉内的高温富氧烟气混合。

为了使得从回气间隙吸入的炉内的高温富氧烟气更充分地与回流内套内的高温烟气混合，在本实施例中，所述回流内套具有扩张段330，所述扩张段330的内径沿远离所述烧嘴头110的方向逐渐增大，所述扩张段330连接于所述收窄段310远离所述烧嘴头110的一端，所述进气孔320位于所述扩张段330上。高速流动的高温烟气在进入扩张段330时呈向外扩散的状态，此时从进气孔320处引入炉内的高温富氧烟气，可与扩散的燃烧产物进行二次充分混合，提高燃烧效率，回流的高热量烟气亦可更充分地重新利用，并使得从回流内套向外出气时各处温度分布更加均匀。

作为回流内套结构的进一步实施例，所述回流内套还具有第一平直段340与第二平直段350，所述第一平直段340连接于所述收窄段310靠近所述烧嘴头110的一端，所述第一平直段340套设于所述烧嘴头110上，所述第二平直段350连接于所述扩张段330远离所述收窄段310的一端。第一平直段340可用于连接安装，使得整个回流内套相对固定在烧嘴头110外侧，第二平直段350则可将高温烟气向外平直地输出。

为了更好地对回流内套进行固定，在本实施例中，所述第一平直段340的外侧套设有保护套400，所述保护套400的外侧壁与所述安装外套200的内侧壁相抵。保护套400可填充位于回气间隙在第一平直段340位置与安装外套200之间的部分，减少回流的炉内的高温富氧烟气向回气间隙内进入的深度，并且进一步将第一平直段340紧固在烧嘴头110上，使得整个回流内套安装定位更加稳固。

在上述实施例中，整个回流内套其外壁可为平直式的设计，而只在收窄段310与扩张段330处的内径发生变化，为在本实施例中，整个回流内套可为等壁厚的结构，在收窄段310与扩张段330处不仅为内壁的结构变化，还具有外壁的结构变化，具体的，所述收窄段310的外径沿远离所述烧嘴头110的方向逐渐缩小，所述扩张段330的外径沿远离所述烧嘴头110的方向逐渐增大。炉内的高温富氧烟气进入回气间隙后流动至扩张段330时速度降低，相比进气孔320处形成的负压力，炉内的高温富氧烟气可更好地从进气孔320回流至回流内套，而回气间隙在收窄段310位置往烧嘴头110的方向逐渐变小，亦增大了炉内的高温富氧烟气进一步向烧嘴头110方向流动的阻力。

增大进气孔320的面积，即可增大进气量，在本实施例中，所述进气孔320在所述扩张段330上沿远离所述烧嘴头110的方向延伸。呈直长式的进气孔320增大了炉内的高温富氧烟气进入的空间，提高了回流进气量。

在一些实施例中，所述进气孔320环绕所述扩张段330的外周均匀排列有多个。从四周分布的进气孔320向回流内管引入炉内的高温富氧烟气，既进一步提高了回流进气量，还增强了炉内的高温富氧烟气与高温烟气混合效果。

在一些实施例中，所述安装外套200与所述烧嘴本体100为可拆卸连接。可将安装外套200从烧嘴本体100上拆装，以方便对内部维护，并且在实际使用中可根据不同的安装需要更换不同外径大小的安装外套200，使用更加灵活。

以上对本实用新型的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (8)

1.一种节能高效燃烧器，其特征在于：包括：

烧嘴本体(100)，其具有烧嘴头(110)；

安装外套(200)，其连接于所述烧嘴本体(100)上，所述烧嘴头(110)位于所述安装外套(200)内；

回流内套，其套设于所述烧嘴头(110)上，所述回流内套的外侧壁与所述安装外套(200)的内侧壁之间设置有回气间隙，所述回流内套具有收窄段(310)，所述收窄段(310)的内径沿远离所述烧嘴头(110)的方向逐渐缩小，所述回流内套上设置有进气孔(320)，所述进气孔(320)相对于所述收窄段(310)而位于远离所述烧嘴头(110)的一侧。

2.根据权利要求1所述的一种节能高效燃烧器，其特征在于：所述回流内套具有扩张段(330)，所述扩张段(330)的内径沿远离所述烧嘴头(110)的方向逐渐增大，所述扩张段(330)连接于所述收窄段(310)远离所述烧嘴头(110)的一端，所述进气孔(320)位于所述扩张段(330)上。

3.根据权利要求2所述的一种节能高效燃烧器，其特征在于：所述回流内套还具有第一平直段(340)与第二平直段(350)，所述第一平直段(340)连接于所述收窄段(310)靠近所述烧嘴头(110)的一端，所述第一平直段(340)套设于所述烧嘴头(110)上，所述第二平直段(350)连接于所述扩张段(330)远离所述收窄段(310)的一端。

4.根据权利要求3所述的一种节能高效燃烧器，其特征在于：所述第一平直段(340)的外侧套设有保护套(400)，所述保护套(400)的外侧壁与所述安装外套(200)的内侧壁相抵。

5.根据权利要求2所述的一种节能高效燃烧器，其特征在于：所述收窄段(310)的外径沿远离所述烧嘴头(110)的方向逐渐缩小，所述扩张段(330)的外径沿远离所述烧嘴头(110)的方向逐渐增大。

6.根据权利要求2所述的一种节能高效燃烧器，其特征在于：所述进气孔(320)在所述扩张段(330)上沿远离所述烧嘴头(110)的方向延伸。

7.根据权利要求2所述的一种节能高效燃烧器，其特征在于：所述进气孔(320)环绕所述扩张段(330)的外周均匀排列有多个。

8.根据权利要求1所述的一种节能高效燃烧器，其特征在于：所述安装外套(200)与所述烧嘴本体(100)为可拆卸连接。

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