[实用新型]一种双旋流富氧平焰燃烧器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种工业炉的燃烧器，特别是涉及一种双旋流富氧平焰燃烧器。

背景技术

平焰燃烧是工业炉普遍采用的燃烧方式，它是典型的预混型燃烧，辐射能力强，尤其在加热炉钢坯均匀性方面的表现尤为突出。但目前我国绝大部分平焰烧嘴都是采用空气助燃，其缺点是对燃气热值要求高，耗用大量利用价值极高的焦炉煤气。这是因为：如果燃气热值低，导致燃气理论燃烧温度较低，无法保证生产需求，为提高空气助燃理论燃烧温度，被迫采用了空气、煤气、或空、煤气双预热的技术，燃气热值也必须保证在7500-9200KJ/NM³之间，它迫使要在混合燃气中含有30％～40％高热值的焦炉煤气。

随着低成本富氧制取技术的日益成熟，国家节能减排压力的不断增大，焦炉煤气用于氢冶金的呼声越来越高，通过在工业炉上推行富氧燃烧来直接利用低热值高炉煤气的要求迫在眉睫。

若在采用空气助燃的工业炉上直接实施富氧技术，其燃气热值、空燃比、燃气和助燃空气的流量等参数，都将发生很大变化。尤其是冶金企业的中使用的混合煤气，其热值将随着高炉煤气和焦炉煤气因混合比例改变或其两者本身热值的变化而波动，再增加富氧浓度的调节因素，原来使用的空气助燃的烧嘴，根本无法适用。

由此可见，若将上述现有的燃烧装置直接应用于富氧燃烧，其在结构与使用上，显然仍存在有不便与缺陷，而亟待加以进一步改进。如何能创设一种可适用于低热值煤气燃烧，对燃气热值和助燃空气的富氧浓度在较大范围单独波动、甚至双波动的条件下，不需要更换烧嘴整体，就能达到多个设计工况，实现低空燃比的完全燃烧，最终实现节能减排目的的新型结构的双旋流富氧平焰燃烧器，是当前本领域极需改进的目标。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种双旋流富氧平焰燃烧器，使其可适用于低热值煤气燃烧，对燃气热值和助燃空气的富氧浓度在较大范围单独波动、甚至双波动的条件下，不需要更换烧嘴整体，就能达到多个设计工况，实现低空燃比的完全燃烧，最终实现节能减排目的，从而克服现有的燃烧装置的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型一种双旋流富氧平焰燃烧器，主要由空气芯管和燃气芯管组成，其中：空气芯管的出气末端固定有空气旋流器，且空气出口与烧嘴喷头的进气端连接；燃气芯管的出气末端固定有燃气旋流器，燃气出口也与烧嘴喷头的进气端连接。

作为本实用新型的一种改进，所述的空气芯管为环形管，空气进入内管和外管之间的空间，空气旋流器固定在内管壁上，并在内管壁上开设与空气旋流器位置对应的通孔，空气出口位于内管内部，所述的燃气芯管固定在空气芯管的内管内部。

所述的燃气芯管、空气芯管均与烧嘴喷头同轴设置。

所述的空气芯管和燃气芯管的进气端分别连接有空气入口管和燃气入口管。

所述的空气入口管与空气芯管垂直设置，燃气入口管与燃气芯管垂直设置。

所述的燃气旋流器通过连接杆、燃气端盖可拆卸的固定在燃气芯管内。

所述的连接杆与燃气端盖通过螺钉连接。

还包括燃烧器下底板，其固定在燃烧器下部，并通过连接燃烧器下底板与烧嘴固定板实现空气出口、燃气出口与烧嘴喷头的连接。

所述的燃烧器下底板与烧嘴固定板通过螺钉连接。

采用这样的结构后，本实用新型至少具有以下优点：

1、本实用新型是一种双旋流平焰燃烧器，空气和煤气双旋流，空气旋流器是在一圆环体上沿圆周切线方向钻若干圆孔或长方形空洞，使空气沿切线方向喷出造成强烈旋转气流，燃气旋流器是焊接在连接杆上若干个带有角度的旋流片组成，高速旋转的空气与旋转的燃气混合加速旋转，通过带有大圆弧半径的烧嘴砖在附壁效应的作用下形成平展火焰；

2、空气旋流器和煤气旋流器均可在线更换，适用煤气压力、热值范围宽，烧嘴调节比大，可达1∶10，燃烧效果好，对燃气热值和富氧浓度变化具有很强的调节适应能力，强化燃气助燃，确保低热值燃气在低空气过剩系数下实现完全燃烧，提高热效率，节约燃料、减少废气排放量和空气污染，节能效果显著；

3、本实用新型的节能环保、低氮低碳效果明显，实践证明：富氧助燃每提高0.1％，理论燃烧温度提高30℃，助燃空气当达到28％时，节能30％，减少CO2排放接近30％；

4、经济效益明显，燃烧高炉煤气等低热值煤气理论燃烧温度达到1320℃，完全满足加热炉生产要求，不仅节省高价的焦炉煤气，而且置换出了高热值的焦炉煤气为开发焦炉煤气化工产品或者实现氢冶金创造了先决条件；