[实用新型]一种空气单蓄热烧嘴

说明书

技术领域

本实用新型属于燃烧技术领域，涉及一种低污染、低氧化，并可防止烟气偏流和短路的空气单蓄热烧嘴。

背景技术

蓄热燃烧技术能够实现200℃以下的低温排烟，具有高效节能和低污染排放等诸多优点，尤其是能够实现空气和燃料的高温预热，提高理论燃烧温度，可实现低热值燃料在高温加热炉上的直接使用。蓄热燃烧技术丰富了燃料的多元化，有助于减轻能源压力，优化产业结构，具有显著的经济效益和社会效益。

目前，蓄热燃烧技术已经在很多工业炉窑上得到应用，在实际应用过程中，其核心设备即蓄热烧嘴还存在一些问题。

(1)高温烟气偏流

在回抽烟气对蓄热介质进行加热时，目前应用的蓄热烧嘴存在高温烟气在蓄热介质截面上分配很不均匀等问题，即通常所说的偏流。烟气偏流造成蓄热介质截面上有些地方烟气流量过大，蓄热介质超负荷工作，容易被烧损塌陷，使用寿命大幅缩短；而有些地方烟气流量过低，介质的蓄热能力未被充分利用。

(2)高温烟气短路

烟气的偏流使部分蓄热介质被烧损塌陷，造成原本与保温外壳紧贴的上部蓄热介质下沉，此时，蓄热介质与上部外壳之间出现了一层低阻力的通道，高温烟气未释放热量就从此通道通过，即所谓的短路。高温烟气短路使得保温外壳极易烧损，也使得烧嘴外表面温度急剧升高，高温烟气直接进入排烟管道后，还会烧损排烟系统的阀门密封件。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种空气单蓄热烧嘴，优化喷口设计，解决高温烟气偏流和短路的问题。本实用新型由高温气体通道、蓄热介质和保温外壳组成，高温气体通道不少于2排，通道数量不少于3个，各个通道交错布置安置在保温外壳一端中部内，蓄热介质安置在保温外壳另一端中部内，高温气体通道下部或上部安置燃料通道，蓄热介质的另一端与空气通道相连。

本实用新型可广泛应用于冶金、机械、化工等行业以气体为燃料的热工设备，特别是高炉温的再加热工业炉窑。

本实用新型的技术方案如下：

蓄热烧嘴由高温气体通道、缓冲通道、蓄热介质、外壳等组成，高温气体通道是高温烟气进入蓄热介质的通道，同时也是高温空气喷入燃烧室或者炉膛的通道。该通道数量不小于3个，布置不少于2排，各个通道交错布置。在蓄热阶段，高温烟气通过交错布置的通道分成多束气流流入，并经过缓冲通道的扩散作用，烟气可以在整个蓄热介质的截面上实现均匀分布，避免过量的烟气从较小的蓄热截面通过，防止预热介质超负荷工作而被烧损塌陷；同时也可避免部分蓄热截面低负荷工作，充分发挥蓄热介质的蓄热能力。在预热空气阶段，空气经过蓄热介质被预热后从交错通道喷入燃烧室或者炉膛，多束高速空气流有利于燃烧室内烟气回流，可降低氮氧化物的生成，也可以降低料坯的氧化烧损。可防止高温烟气偏流和短路，实现高温烟气在流过蓄热介质时，在介质截面上的均匀分配，避免过量烟气从较小蓄热截面流过。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图

附图2为高温气体通道布置示意图

图中：件1是高温气体通道、件2缓冲通道、件3是蓄热介质、件4是保温外壳、件5是燃料通道。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的作进一步说明：

2排、通道数量5个交错布置的高温气体通道1安置在保温外壳4一端中部内，蓄热介质3安置在保温外壳4另一端中部内，高温气体通道1和蓄热介质3之间为缓冲通道2，高温气体通道1下部或上部安置燃料通道5，蓄热介质3的另一端与空气通道相连。

在蓄热阶段，燃料通道5被切断，而高温烟气在排烟机的抽力作用下从高温气体通道1流入缓冲通道2，进而流过蓄热介质3。布置成2排、通道数量5个交错的高温气体通道1可以把烟气分成多束气流，在缓冲通道2内，烟气流动截面扩大，动压损失，气流速度降低，烟气在流过蓄热介质3截面时分布更加均匀，这样就避免过量的烟气从较小的蓄热截面通过，即偏流，造成蓄热介质3超负荷工作而被烧损塌陷，进而避免蓄热介质3上部和保温外壳4之间将会形成一条低阻力缝隙，造成高温烟气热量未经释放而从这条缝隙流过，形成短路。因此，本蓄热烧嘴也可避免高温烟气短路，烧损保温外壳4和后续的排烟系统。

在预热空气阶段，燃料通道5打开，空气经过蓄热介质3被预热后从交错的高温气体通道1喷入燃烧室或者炉膛，空气与燃料混合燃烧。多束高速空气流有利于燃烧室内烟气回流，可降低氮氧化物的生成，也可以降低料坯的氧化烧损。

本实用新型可以广泛应用于工业炉窑上。