CN218710617U - 一种多旋流顶燃式热风炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及多旋流顶燃式热风炉，可有效解决现有热风炉燃烧不完全、燃烧不稳定、负荷调节性能差的问题，其解决的技术方案是，炉体自上而下由拱顶、燃烧室、蓄热室和炉体底部的冷风室构成，燃烧室是由上部的拱顶内壁与下部的直段墙体内壁构成的一体式结构，直段墙体的外壁上设有煤气入口管道和与燃烧室相连通的热风出口，直段墙体内设置有与煤气入口管道相连通的煤气环道，拱顶下半部分弧形墙体外壁上设置有空气入口管道，本实用新型结构新颖，有效避免了旋流气体形成流场不均现象，达到充分混合燃烧，大大提高了燃烧效率，节能环保，是顶燃式热风炉上的创新。

Description

一种多旋流顶燃式热风炉

技术领域

本实用新型涉及热风炉，特别是一种多旋流顶燃式热风炉。

背景技术

热风炉是高炉炼铁工程的重要辅助设备，是一种间歇加热的周期性运行的热工装置，提高风温对于高炉安全运行，节约能耗降低生产成本，减少有害气体排放具有重要意义。目前流行的卡鲁金顶燃式热风炉、仿卡鲁金顶燃式热风炉，采用的皆是小预燃室保龄球拱顶结构，由于结构及制造方法上存在的问题，特别是由于其拱顶太小，使煤气，空气分层预混长焰燃烧，烟气出口直径也太小，形成一个旋流，导致它的烟气流畅分布很不均匀，常常会出现热风炉内煤气与空气混合不佳（燃烧器问题）和（或）气流分布不均匀（燃烧器与拱顶间的组合问题），从而导致燃烧不完全或燃烧不稳定、负荷调节性能差等问题。燃烧装置与传热-蓄热装置体的配合上也存在结构上问题，就会造成热风炉传热效果差与蓄热体利用率低的现象，导致格子砖利用率低，显然不能满足高炉对热风的风量与风温的要求，做不到高效、节能与环保，也做不到高热风温度下的安全稳定地运行。因此，顶燃式热风炉的改进和创新是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种多旋流顶燃式热风炉，可有效解决现有热风炉燃烧不完全、燃烧不稳定、负荷调节性能差的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括炉体，炉体自上而下由拱顶、燃烧室、蓄热室和炉体底部的冷风室构成，燃烧室是由上部的拱顶内壁与下部的直段墙体内壁构成的一体式结构，直段墙体的外壁上设有煤气入口管道和与燃烧室相连通的热风出口，直段墙体内设置有与煤气入口管道相连通的煤气环道，煤气环道与拱顶下半部分弧形墙体内设置的煤气分配通道相连通，煤气分配通道内侧的墙体内设置有与其相连通的煤气通道，拱顶下半部分弧形墙体外壁上设置有空气入口管道，拱顶下半部分弧形墙体内设置有与空气入口管道相连通的空气环道，空气环道内侧墙体内设有与其相连通的空气通道，煤气通道、空气通道均与拱顶下半部分弧形墙体内壁上的混合气体通道相连通，拱顶下半部分弧形墙体内侧壁上设置有上下四排环形喷嘴。

本实用新型结构新颖，设计合理，有效避免了旋流气体形成流场不均现象，达到充分混合燃烧，大大提高了燃烧效率，热能利用率高，热损耗小，节能环保，节省燃料，工作效率高，是顶燃式热风炉上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖面示意图。

图2为本实用新型图1的A-A线剖视图。

图3为本实用新型图1的B-B线剖视图。

图4为本实用新型图1的C-C线剖视图。

图5为本实用新型图1的D-D线剖视图。

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进一步详细说明。

由图1-5给出，本实用新型包括炉体1，炉体1自上而下由拱顶2、燃烧室3、蓄热室4和炉体底部的冷风室5构成，燃烧室3是由上部的拱顶内壁与下部的直段墙体内壁构成的一体式结构，直段墙体的外壁上设有煤气入口管道6和与燃烧室3相连通的热风出口7，直段墙体内设置有与煤气入口管道6相连通的煤气环道8，煤气环道8与拱顶下半部分弧形墙体内设置的煤气分配通道9相连通，煤气分配通道9内侧的墙体内设置有与其相连通的煤气通道10，拱顶下半部分弧形墙体外壁上设置有空气入口管道11，拱顶下半部分弧形墙体内设置有与空气入口管道11相连通的空气环道12，空气环道12内侧墙体内设有与其相连通的空气通道13，煤气通道10、空气通道13均与拱顶下半部分弧形墙体内壁上的混合气体通道14相连通，拱顶下半部分弧形墙体内侧壁上设置有上下四排环形喷嘴15-1、15-2、15-3、15-4。

为了保证使用效果，所述的上下四排环形喷嘴15-1、15-2、15-3、15-4均与混合气体通道13相连通，上部第一排喷嘴15-1为垂直燃烧室中心轴线直喷嘴，第二排喷嘴15-2为与燃烧室中心轴线呈5-15°旋切角度的喷嘴，第三排喷嘴15-3为与燃烧室中心轴线呈15-25°旋切角度的喷嘴，第四排喷嘴15-4为与燃烧室中心轴线呈25-30°旋切角度的喷嘴，多角度旋流气体使涡流区域充分混合燃烧，提高燃烧效率。

所述的煤气分配通道9沿炉体周向均匀分布。

所述的煤气通道10与煤气分配通道9一一对应。

所述的上下四排环形喷嘴15-1、15-2、15-3、15-4采用无焰燃烧结构，无爆震，混合燃烧过程中不会损坏喷嘴。

所述的冷风室5与炉体外壁上设置的冷风入口16和烟气出口17相连通。

所述的蓄热室4底部设置有炉箅子18。

本实用新型的使用情况是，煤气入口管道6设置在拱顶下部弧形墙体侧壁并与墙体内设置的煤气环道8相连通，煤气环道8与拱顶下半部分弧形墙体内设置的煤气分配通道9相连通，煤气分配通道9内侧的墙体内设置有与其相连通的煤气通道10，拱顶下半部分弧形墙体外壁上设置有空气入口管道11，拱顶下半部分弧形墙体内设置有与空气入口管道11相连通的空气环道12，空气环道12内侧墙体内设有与其相连通的空气通道13，煤气通道10、空气通道13均与拱顶下半部分弧形墙体内壁上的混合气体通道14相连通，拱顶下半部分弧形墙体内侧壁上设置有上下四排环形喷嘴15-1、15-2、15-3、15-4，第一排喷嘴垂直正对轴向中心喷射，第二排喷嘴设置角度5-15度，第三排喷嘴设置角度15-25度，第四排喷嘴设置角度25-30度，燃烧器喷嘴采用无焰混合燃烧结构，无爆震，混合燃烧过程中不会损坏燃烧器喷嘴；热风炉炉体内的蓄热室内置有作为蓄热体的格子砖（公知技术），蓄热室的下部设有冷风室，冷风室的两侧壁上分别设有人孔、冷风/烟道口管；本实用新型的结构设置有效解决现有热风炉燃烧不完全、燃烧不稳定、负荷调节性能差的问题，大大增加了热风炉的传热效果与蓄热体的利用率，满足了高炉对热风的风量与风温的要求，高效、节能、环保，高热风温度下也能安全稳定地运行。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1、燃烧室喷嘴采用无焰混合燃烧结构，无爆震，混合燃烧过程中不会损坏喷嘴；

3、空气、煤气采用两环道柱流交错设置，使气流混合效果更好；

4、燃烧器喷嘴采用四排多旋流多角度分布，第一排喷嘴垂直正对轴向中心喷射，第二排喷嘴设置角度5-15度，第三排喷嘴设置角度15-25度，第四排喷嘴设置角度25-30度，这样设置避免旋流气体形成流场不均现象，达到充分混合燃烧，大大提高了燃烧效率，热能利用率高，热损耗小，节能环保，节省燃料，工作效率高，具有良好的经济和社会效益。

要指出的是，上述仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出更动或者修饰为等同变化的等效实施例，均落在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种多旋流顶燃式热风炉，包括炉体(1)，炉体(1)自上而下由拱顶(2)、燃烧室(3)、蓄热室(4)和炉体底部的冷风室(5)构成，其特征在于，燃烧室(3)是由上部的拱顶内壁与下部的直段墙体内壁构成的一体式结构，直段墙体的外壁上设有煤气入口管道(6)和与燃烧室(3)相连通的热风出口(7)，直段墙体内设置有与煤气入口管道(6)相连通的煤气环道(8)，煤气环道(8)与拱顶下半部分弧形墙体内设置的煤气分配通道(9)相连通，煤气分配通道(9)内侧的墙体内设置有与其相连通的煤气通道(10)，拱顶下半部分弧形墙体外壁上设置有空气入口管道(11)，拱顶下半部分弧形墙体内设置有与空气入口管道(11)相连通的空气环道(12)，空气环道(12)内侧墙体内设有与其相连通的空气通道(13)，煤气通道(10)、空气通道(13)均与拱顶下半部分弧形墙体内壁上的混合气体通道(14)相连通，拱顶下半部分弧形墙体内侧壁上设置有上下四排环形喷嘴(15-1)、(15-2)、(15-3)、(15-4)。

2.根据权利要求1所述的多旋流顶燃式热风炉，其特征在于，所述的上下四排环形喷嘴(15-1)、(15-2)、(15-3)、(15-4)均与混合气体通道(13)相连通，上部第一排喷嘴(15-1)为垂直燃烧室中心轴线直喷嘴，第二排喷嘴(15-2)为与燃烧室中心轴线呈5-15°旋切角度的喷嘴，第三排喷嘴(15-3)为与燃烧室中心轴线呈15-25°旋切角度的喷嘴，第四排喷嘴(15-4)为与燃烧室中心轴线呈25-30°旋切角度的喷嘴。

3.根据权利要求1所述的多旋流顶燃式热风炉，其特征在于，所述的煤气分配通道(9)沿炉体周向均匀分布。

4.根据权利要求1所述的多旋流顶燃式热风炉，其特征在于，所述的煤气通道(10)与煤气分配通道(9)一一对应。

5.根据权利要求1所述的多旋流顶燃式热风炉，其特征在于，所述的冷风室(5)与炉体外壁上设置的冷风入口(16)和烟气出口(17)相连通。

6.根据权利要求1所述的多旋流顶燃式热风炉，其特征在于，所述的蓄热室(4)底部设置有炉箅子(18)。

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