[发明专利]高温低氧顶燃式热风炉

权利要求书

1.一种高温低氧顶燃式热风炉，包括冷风入口、炉箅子及支柱、格子砖、蓄热室、炉衬、炉壳、高温低氧燃烧器、燃烧室、拱顶、热风出口、烟气出口；其特征在于，在热风炉的上部布置了高温低氧燃烧器，高温低氧燃烧器由煤气入口、煤气环道、煤气喷口、空气入口、空气环道、空气喷口和空煤气预燃室组成，预热至800℃以上的助燃空气通过高温低氧燃烧器中的分级燃烧和高温气流对燃烧产物卷吸，稀释反应区的含氧体积浓度，实现高温低氧燃烧；

所述的煤气入口、煤气环道、煤气喷口、空气入口、空气环道、空气喷口均为两组，从上至下的顺序依次为：煤气、空气、空气、煤气；每组入口、环道和喷口均包含1～20层，空煤气预燃室为圆柱形空间，由耐火材料砌筑而成；拱顶形状为圆形、椭圆形、抛物线形或悬链线形空间；

所述的燃烧室包含喉口和扩散燃烧室，喉口的空间形状为圆柱形或圆台形或双曲圆柱形，由耐火材料砌筑而成，扩散燃烧室的空间形状为喇叭口形或圆台形，从喉口喷出的燃烧气体进入扩散燃烧室后速度降低，但随着高温低氧燃烧的进一步加强，燃烧火焰由快速延伸转为扩散，燃烧温度升高，在整个燃烧室形成了均匀的温度场。

2.根据权利要求1所述的高温低氧顶燃式热风炉，其特征在于，每层煤气喷口、空气喷口的数量为4～40个，水平方向，各层煤气喷口、空气喷口的水平径向中心线与燃烧室径向中心线的夹角为-90°～+90°，控制煤气、空气顺时针或逆时针流动，和切线圆大小，竖直方向，各层煤气喷口、空气喷口的竖直中心线与燃烧室轴向中心线的夹角为-90°～+90°，以控制煤气、空气向上或向下流动，各煤气喷口、空气喷口呈渐变分布或对称分布。

3.根据权利要求1所述的高温低氧顶燃式热风炉，其特征在于，高温低氧燃烧器中布置的两组煤气入口、煤气环道、煤气喷口和两组空气入口、空气环道、空气喷口，每组包含1～20层喷口，第一组煤气喷口喷出的煤气和第一组空气喷口喷出的空气在最上部混合后燃烧，形成高温烟气向燃烧室下部流动，与第二组空气喷口喷出的空气在燃烧器中部发生强烈混合、卷吸，形成含氧体积浓度低于15％，温度800℃以上的高温低氧气氛，之后与最下部的第二组煤气喷口完成第二次燃烧。

4.根据权利要求3所述的高温低氧顶燃式热风炉，其特征在于，所述的第二次燃烧是指高温低氧燃烧。