CN218914920U

CN218914920U - 一种低氮氧化合物蓄热式烧嘴

Info

Publication number: CN218914920U
Application number: CN202123036612.0U
Authority: CN
Inventors: 唐献红
Original assignee: Suzhou Zhengyicheng New Energy Technology Co ltd
Current assignee: Suzhou Zhengyicheng New Energy Technology Co ltd
Priority date: 2021-12-06
Filing date: 2021-12-06
Publication date: 2023-04-25
Anticipated expiration: 2031-12-06

Abstract

本实用新型公开了一种低氮氧化合物蓄热式烧嘴，包括：壳体；蓄热体，设于所述壳体内；燃气管，设于所述壳体内，并流经所述蓄热体；以及空气管，设于所述壳体内，并流经所述蓄热体；其中，所述壳体上设有多个与所述燃气管相接的燃气喷口和与所述空气管相接的空气喷口，所述燃气喷口和所述空气喷口的流出方向相平行。本实用新型能够避免了空气与燃气的集中燃烧而致使局部温度过高，降低NO_X的产生，通过设有多个燃气喷口和空气喷口，燃气和空气混合更均匀，且燃气和空气从烧嘴喷出过程中能够高效卷吸烟气进入燃烧区域稀释助燃的空气，从而降低火焰中心温度，降低NO_X的产生。

Description

一种低氮氧化合物蓄热式烧嘴

技术领域

本实用新型涉及一种烧嘴，特别涉及一种低氮氧化合物蓄热式烧嘴。

背景技术

目前，低能耗与低NO_X排放是钢铁行业工业炉窑需要满足的两大必要条件。为了降低炉窑能耗，能够充分利用烟气余热的蓄热式烧嘴应运而生。其通过利用烟气余热加热蓄热体储存热量，再由蓄热体加热燃气和助燃空气，燃气和助燃空气理论上可以达到烟气温度的90％，使得蓄热型烧嘴燃烧烟气余热回收量大、燃气燃烧温度高。但由于燃烧火焰温度较普通燃烧方式高很多，热力型NO_X生成量也呈指数型增长，造成采用蓄热式燃烧方式的加热炉的NO_X排放严重超标，成为蓄热式燃烧技术发展的限制性因素。

因此，有必要对现有技术予以改良以克服现有技术中的所述缺陷。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种低氮氧化合物蓄热式烧嘴，以降低NO_X的排放。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现：一种低氮氧化合物蓄热式烧嘴，包括：壳体；蓄热体，设于所述壳体内；燃气管，设于所述壳体内，并流经所述蓄热体；以及空气管，设于所述壳体内，并流经所述蓄热体；其中，所述壳体上设有多个与所述燃气管相接的燃气喷口和与所述空气管相接的空气喷口，所述燃气喷口和所述空气喷口的流出方向相平行。

进一步地，所述壳体的出口端连接有烧嘴砖，所述烧嘴砖内设有多条燃气通道和空气通道，所述燃气通道的一端与所述燃气喷口相接，另一端与加热炉的炉膛相通，所述空气通道的一端与所述空气喷口相接，另一端与加热炉的炉膛相通，所述燃气通道和所述空气通道的流向相平行。

进一步地，所述燃气通道的出口端截面为椭圆形，所述空气通道的出口端截面为椭圆形。

进一步地，所述燃气喷口数量为两个，且并排设置，所述空气喷口数量为两个，且并排设置，所述燃气喷口和所述空气喷口一一并列设置。

进一步地，所述壳体的出口端设有环形槽，所述烧嘴砖嵌设在所述环形槽中，所述烧嘴砖与环形槽的槽壁和槽底之间均设有绝热材料。

进一步地，所述壳体设有用于和加热炉的炉墙固定连接的若干固定件和锚固钩，所述固定件和所述锚固钩数量有多个且沿着所述壳体的周侧分布。

进一步地，所述壳体包括冷端腔、热端腔和连接在所述冷端腔和所述热端腔之间的蓄热腔，所述冷端腔设有供空气流入或烟气流出的气口，所述蓄热体置于所述蓄热腔中，所述燃气喷口和所述空气喷口位于所述热端腔上。

进一步地，所述蓄热腔和所述热端腔的周侧内壁上浇注有高强度耐高温的浇注料，所述蓄热腔和所述热端腔的周侧内壁上设有若干置于所述浇注料内的锚固钩。

进一步地，所述冷端腔远离所述蓄热腔的一端设有用于取放所述蓄热体的取放口，所述取放口处设有可开闭的盖板。

进一步地，所述热端腔与所述蓄热腔交汇处的内壁相对所述蓄热腔凸出，并形成凸缘，所述蓄热腔和所述冷端腔的交汇处可拆卸设有挡栅，所述蓄热体限位在所述凸缘和所述挡栅之间。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：本实用新型中燃气喷口和空气喷口的流出方向相平行，以在点火后拉长火焰，避免了空气与燃气的集中燃烧而致使局部温度过高，降低NO_X的产生，且燃气和空气在离开烧嘴后才进行混合，相较于在烧嘴内进行混合，在外混合也能够降低燃气和空气温度，进而降低混合点火后的火焰温度，降低NO_X的产生，同时燃气和空气散发的热量能够流散至加热炉中，被加热炉有效吸收；此外，本实用新型设有多个燃气喷口和空气喷口，相较于单一的大喷口，采用多个出口的结构，燃气和空气混合更均匀，且燃气和空气从烧嘴喷出过程中能够高效卷吸烟气进入燃烧区域稀释助燃的空气，从而降低火焰中心温度，降低NO_X的产生。

附图说明

图1是本实用新型蓄热式烧嘴主视方向上的剖面示意图。

图2是本实用新型蓄热式烧嘴侧视方向上的剖面示意图。

图3是本实用新型蓄热式烧嘴俯视方向上未设蓄热体时的剖面示意图。

图4是图1装有烧嘴砖时的剖面示意图。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图，对本申请的具体实施方式做详细的说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关的部分而非全部结构。基于本申请中的实施例，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它实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请中的术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参阅图1至图4所示，对应于本实用新型一种较佳实施例的低氮氧化合物蓄热式烧嘴，包括：壳体100；蓄热体200，设于壳体100内；燃气管(图未示)，设于壳体100内，并流经蓄热体200；以及空气管(图未示)，设于壳体100内，并流经蓄热体200；其中，壳体100上设有多个与燃气管相接的燃气喷口111和与空气管相接的空气喷口121，燃气喷口111和空气喷口121的流出方向相平行。

本实用新型中燃气喷口111和空气喷口121的流出方向相平行，以在点火后拉长火焰，避免了空气与燃气的集中燃烧而致使局部温度过高，降低NO_X的产生，且燃气和空气在离开烧嘴后才进行混合，相较于在烧嘴内进行混合，在外混合也能够降低燃气和空气温度，进而降低混合点火后的火焰温度，降低NO_X的产生，同时燃气和空气散发的热量能够流散至加热炉中，被加热炉有效吸收；此外，本实用新型设有多个燃气喷口111和空气喷口121，相较于单一的大喷口，采用多个出口的结构，燃气和空气混合更均匀，且燃气和空气从烧嘴喷出过程中能够高效卷吸烟气进入燃烧区域稀释助燃的空气，从而降低火焰中心温度，降低NO_X的产生。

进一步地，壳体100内形成有燃气孔11和空气孔12，燃气孔11的一端开口为燃气喷口111，另一端开口与燃气管相接，空气孔12的一端开口为空气喷口121，另一端开口与空气管相接。优选地，在本实施例中，燃气喷口111数量为两个，且并排设置，空气喷口121数量为两个，且并排设置，燃气喷口111和空气喷口121一一并列设置。燃气孔11自与燃气管相接的一端至另一端内径逐渐变小，空气孔12自与空气管相接的一端至另一端内径逐渐变小，以提高燃气和空气的流出速度，进而使燃气和空气喷射的更远。

进一步地，壳体100的出口端连接有烧嘴砖300，烧嘴砖300内设有多条燃气通道31和空气通道32，燃气通道31的一端与燃气喷口111相接，另一端与加热炉的炉膛相通，空气通道32的一端与空气喷口121相接，另一端与加热炉的炉膛相通，燃气通道31和空气通道32的流向相平行。通过设置烧嘴砖300，烧嘴砖300可置于加热炉的炉膛内，从而避免壳体100直接与炉膛接触，避免壳体100受到高温损伤。优选地，燃气通道31的出口端截面为椭圆形，空气通道32的出口端截面为椭圆形。通过将出口端设置成椭圆形，使得可燃气体点燃后形成的火焰呈扁平状，扁平状火焰铺展面积宽，不易导致烧嘴砖300出口处的局部高温，可以进一步抑制NOx的生成，减少对环境的污染。在本实施例中，烧嘴砖300采用低水泥浇注料浇注成型。

壳体100的出口端设有环形槽13，烧嘴砖300嵌设在环形槽13中。烧嘴砖300与环形槽13的槽底通过高温胶泥相紧贴。烧嘴砖300与环形槽13的槽壁和槽底之间均设有绝热材料，以确保烧嘴砖300和壳体100连接后的密封性。在本实施例中，绝热材料具体为含锆纤维绳或毡。优选地，环形槽13的槽底为阶梯型结构，烧嘴砖300与环形槽13相贴的一面对应为阶梯型结构，通过采用阶梯型槽底，能够增大环形槽13与烧嘴砖300的贴合面积，且二者贴合更为紧密，进一步提高二者的密封性，避免热量损失。

进一步地，加热炉的炉墙设有炉洞，壳体100部分嵌设在炉洞中，并使烧嘴砖300置于炉膛中。壳体100设有用于和加热炉的炉墙固定连接的若干固定件14和锚固钩15，固定件14和锚固钩15数量有多个且沿着壳体100的周侧分布。在本实施例中，固定件14具体为角钢，其与炉洞的外端面贴合并紧固，锚固钩15嵌设在炉墙内，以进一步提高壳体100和炉墙的连接强度。

进一步地，壳体100包括冷端腔101、热端腔103和连接在冷端腔101和热端腔103之间的蓄热腔102。壳体100对应蓄热腔102和热端腔103的周侧内壁上浇注有高强度耐火的浇注料，壳体100的周侧内壁上设有若干置于浇注料内的锚固钩15，锚固钩15能够提高浇注料的与壳体100内壁的连接紧密性，避免浇注料掉落。浇注料包括设于蓄热腔102最内侧的轻质高强度浇注料400和设于热端腔103最内侧的低水泥浇注料500，轻质高强度浇注料400和低水泥浇注料500外侧设有高纯陶瓷纤维板600，高纯陶瓷纤维板600自轻质高强度浇注料400和低水泥浇注料500的交汇处延伸至部分轻质高强度浇注料400和低水泥浇注料500处，轻质高强度浇注料400、低水泥浇注料500和高纯陶瓷纤维板600的外侧覆盖有标准陶瓷纤维板700。蓄热体200置于蓄热腔102的轻质高强度浇注料400中，燃气孔11和空气孔12由低水泥浇注料500浇注而成。

通过采用标准陶瓷纤维板700配合高纯陶瓷纤维板600，高纯陶瓷纤维板600设于蓄热腔102和热端腔103的交汇处的部分区域，其余部分通过标准陶瓷纤维板700进行覆盖，能够极大提高蓄热端700和热端腔103交汇处的耐压强度，且有效降低高纯陶瓷纤维板600的使用面积，降低生产成本。

进一步地，热端腔103与蓄热腔102交汇处的内壁相对蓄热腔102凸出，并形成凸缘，蓄热腔102和冷端腔101的交汇处可拆卸地设有挡栅18，蓄热体200限位在凸缘和挡栅18之间。冷端腔101的内壁上设有固定挡栅18的连接件181，挡栅18与连接件17可拆卸连接。连接件17具体为螺栓螺母组件，挡栅18凸设有供连接件181穿设的配接部181。

进一步地，冷端腔101设有供空气流入或烟气流出的气口16。冷端腔101远离蓄热腔102的一端设有用于取放蓄热体200的取放口191，取放口191处设有可开闭的盖板192，作业人员可通过取放口191对蓄热体200进行检修和更换。

蓄热时，燃气管关闭，加热炉中的热烟气经过空气通道32、空气孔12进入空气管内，热烟气流经蓄热体200并与蓄热体200进行热交换，以加热蓄热体200，之后烟气沿着空气管自气口16排出；燃烧时，燃气管打开，燃气流过蓄热体200进行加热，并沿着燃气孔11、燃气通道31流至炉膛，同时，空气由气口16进入空气管，其流过蓄热体200进行加热，并沿着空气孔12、空气通道32流至炉膛，燃气与空气交汇燃烧。气口16可通过换向阀(图未示)分别连接排烟机和鼓风机，以对空气管的用途进行转换。

上述仅为本实用新型的一个具体实施方式，其它基于本实用新型构思的前提下做出的任何改进都视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种低氮氧化合物蓄热式烧嘴，其特征在于，包括：

壳体（100）；

蓄热体（200），设于所述壳体（100）内；

燃气管，设于所述壳体（100）内，并流经所述蓄热体（200）；以及

空气管，设于所述壳体（100）内，并流经所述蓄热体（200）；

其中，所述壳体（100）上设有多个与所述燃气管相接的燃气喷口（111）和与所述空气管相接的空气喷口（121），所述燃气喷口（111）和所述空气喷口（121）的流出方向相平行。

2.如权利要求1所述的低氮氧化合物蓄热式烧嘴，其特征在于，所述壳体（100）的出口端连接有烧嘴砖（300），所述烧嘴砖（300）内设有多条燃气通道（31）和空气通道（32），所述燃气通道（31）的一端与所述燃气喷口（111）相接，另一端与加热炉的炉膛相通，所述空气通道（32）的一端与所述空气喷口（121）相接，另一端与加热炉的炉膛相通，所述燃气通道（31）和所述空气通道（32）的流向相平行。

3.如权利要求2所述的低氮氧化合物蓄热式烧嘴，其特征在于，所述燃气通道（31）的出口端截面为椭圆形，所述空气通道（32）的出口端截面为椭圆形。

4.如权利要求1所述的低氮氧化合物蓄热式烧嘴，其特征在于，所述燃气喷口（111）数量为两个，且并排设置，所述空气喷口（121）数量为两个，且并排设置，所述燃气喷口（111）和所述空气喷口（121）一一并列设置。

5.如权利要求2所述的低氮氧化合物蓄热式烧嘴，其特征在于，所述壳体（100）的出口端设有环形槽（13），所述烧嘴砖（300）嵌设在所述环形槽（13）中，所述烧嘴砖（300）与环形槽（13）的槽壁和槽底之间均设有绝热材料。

6.如权利要求2所述的低氮氧化合物蓄热式烧嘴，其特征在于，所述壳体（100）设有用于和加热炉的炉墙固定连接的若干固定件（14）和锚固钩（15），所述固定件（14）和所述锚固钩（15）数量有多个且沿着所述壳体（100）的周侧分布。

7.如权利要求1所述的低氮氧化合物蓄热式烧嘴，其特征在于，所述壳体（100）包括冷端腔（101）、热端腔（103）和连接在所述冷端腔（101）和所述热端腔（103）之间的蓄热腔（102），所述冷端腔（101）设有供空气流入或烟气流出的气口（16），所述蓄热体（200）置于所述蓄热腔（102）中，所述燃气喷口（111）和所述空气喷口（121）位于所述热端腔（103）上。

8.如权利要求7所述的低氮氧化合物蓄热式烧嘴，其特征在于，所述蓄热腔（102）和所述热端腔（103）的周侧内壁上浇注有高强度耐高温的浇注料，所述蓄热腔（102）和所述热端腔（103）的周侧内壁上设有若干置于所述浇注料内的锚固钩（15）。

9.如权利要求7所述的低氮氧化合物蓄热式烧嘴，其特征在于，所述冷端腔（101）远离所述蓄热腔（102）的一端设有用于取放所述蓄热体（200）的取放口（191），所述取放口（191）处设有可开闭的盖板（192）。

10.如权利要求7所述的低氮氧化合物蓄热式烧嘴，其特征在于，所述热端腔（103）与所述蓄热腔（102）交汇处的内壁相对所述蓄热腔（102）凸出，并形成凸缘，所述蓄热腔（102）和所述冷端腔（101）的交汇处可拆卸设有挡栅（18），所述蓄热体（200）限位在所述凸缘和所述挡栅（18）之间。