[实用新型]一种宽火焰烧嘴

说明书

技术领域

本实用新型属于燃烧技术领域，涉及一种宽火焰烧嘴。

背景技术

目前，冶金加热炉上使用的燃烧器多是空气包裹煤气的结构。空气包裹着煤气，旋转喷入炉堂内燃烧，形成圆柱形或喇叭形的回转体火焰。火焰的外层主要是空气，为氧化性气氛，火焰的内层主要是燃料，为还原性气氛。这种火焰结构存在几点缺陷。

(1)炉内传热差：回转体火焰对被加热坯料的传热相对较差，主要表现为火焰在水平方向上铺展程度不够，在被加热料坯上的垂直投射面积小，对钢坯的辐射角系数相对较低。这将导致炉内综合传热系数低，进而降低炉膛热效率和燃料的利用率，不利于节能。

(2)烧嘴布置受限制，一次性投资和维护量大：回转体火焰在被加热坯料上垂直投射面积小，只有尽量缩短烧嘴的布置间距，才能提高被加热坯料的温度均匀性。但是，烧嘴的布置间距不可能做到随意缩短，因为它往往受到炉墙立柱、炉内隔墙、水梁立柱等诸多因素的影响。而且缩短间距也就意味着要增加烧嘴的数量，增加一次性投资和维护量。

(3)不利于降低氧化烧损：在整个加热过程中，都是外层火焰贴近坯料的。而火焰的外层是氧化性气氛，整个料坯被氧化性气氛包围，这将加快高温下坯料的氧化速度。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种宽火焰烧嘴，该烧嘴低污染、低氧化，克服了现有技术的不足。本实用新型主要由燃料喷出通道、空气通道和烧嘴砖组成，其特征在于：所述的空气通道设置一次空气喷口和二次空气喷口，一次空气喷口和二次空气喷口与燃料喷出通道的出口位于同一平面，所述的烧嘴砖的扩张面与燃料喷出通道的中轴线成一定倾角，倾角范围为5°～15°。空气通道内设置空气分配器和空气隔离板，用来调节一次空气和二次空气的比例，进而调节火焰。

火焰主要沿着水平方向铺展，以扩大火焰在坯料上的垂直投射面积，进而提高传热效果和坯料的温度均匀，也可实现烧嘴的大间距布置。同时该烧嘴的火焰面在竖直方向上分为氧化性气氛和还原性气氛两层，通过烧嘴的布置可实现坯料的外围都是还原性气氛，进而降低坯料的氧化烧损。该烧嘴的空气分为两次进入炉膛助燃，以降低氮氧化物的生成量。

本实用新型的技术方案如下：

本实用新型由燃料喷出通道、空气通道、空气分配器、空气隔离板、一次空气喷出口、二次空气喷出口和烧嘴砖组成。一次空气喷口和二次空气喷口为两排水平喷口，每排喷口不少于3个；燃料喷出通道不少于2个，轴线在水平面上的投影位于一次空气喷口之间；燃料喷出通道的出口与一次空气喷口和二次空气喷口位于同一平面，并与水平方向成一定倾角，倾角范围为5°～10°；烧嘴砖的扩张面与燃料通道中轴线成一定倾角，倾角范围5°～15°。在空气通道内设置空气分配器和空气隔离板，一次空气喷口和二次空气喷口位于空气隔离板的两侧。燃料喷出通道布置在一次空气喷口之间。空气分配器可顺时针或者逆时针翻转，翻转角度为0°～90°。

宽火焰烧嘴由燃料喷出通道、空气通道、空气分配器、空气隔离板、一次空气喷出口、二次空气喷出口和烧嘴砖组成。助燃空气被空气分配器和空气隔离板分为两次水平喷入炉膛，一次空气和二次空气位于燃料的同一侧，靠近燃料的为一次空气；燃料则以一定倾角喷入，以压制火焰在竖直方向上的扩散，而使火焰水平铺展。燃料先与一次空气混合燃烧，再与二次空气混合燃烧。燃料与一次空气燃烧时，燃料过剩，形成还原性火焰；没有燃烧完全的燃料再次与二次空气混合燃烧，形成氧化性火焰。空气与燃料分两次燃烧，扩大了燃烧区域，拉长了火焰，同时也降低了燃烧区域内的氧浓度，有利于降低氮氧化物。而空气分配器和空器隔离板可根据需要调节一次空气和二次空气的分配，优化火焰。烧嘴砖的上部扩张角度与燃料通道中轴线成一定倾角，以控制这一区域的烟气回流量，避免回流烟气冲淡燃料，造成火焰根部不稳，进而造成低温下的脱火、熄火等事故。

本实用新型低污染、低氧化，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。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图；

附图2为本实用新型的A向视图；

图中：件1是燃料喷出通道、件2是空气分配器、件3是空气通道、件4是空气隔离板、件5是烧嘴砖、件6是一次空气喷口、件7是二次空气喷口。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步的说明：