[实用新型]煤气与空气混合均布喷嘴上喷回流预热燃烧的热风炉

说明书

技术领域

本实用新型涉及用于为高炉提供高温鼓风的一种煤气与空气混合均布喷嘴上喷回流预热燃烧的热风炉。

背景技术

当前，高炉热风炉从节能降耗上考虑要求在燃烧低热值高炉煤气下获得高性能和高效益，而最终达到高效、节能、环保、增产的目的。为此，在热风炉中完成强化的燃烧过程与高效的传热过程，并使之有机地结合起来就是达到上述目标的必要条件，这就涉及到燃烧装置性能、蓄热体结构与布置、以及气流流场的组织。纵观目前使用的各种热风炉,其气体燃烧装置均以煤气与空气在燃烧空间中混合、预热、着火燃烧模式为主，这种模式总是存在混合不均、燃烧不完全、燃烧室空间大、燃烧器结构复杂等问题；其燃烧室与蓄热室中的气流组织安排不当（流速选择、气流分配与控制、旋流与回流状态的应用等）、这会导致燃烧室中燃烧气流的特征变化大、气流不稳定、燃烧强度低，也会引起蓄热室中气流分布不均，降低传热效果与蓄热体的利用率；其蓄热体的结构与布置均难以按照流畅结构和负荷状态选取，从而整体影响热风炉的性能和实际使用效果。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是提供一种煤气与空气混合均布喷嘴上喷回流预热燃烧的热风炉，有效克服煤气与空气燃烧室混合燃烧模式容易出现煤气与空气混合速率低、混合不均匀，以及由此导致的燃烧强度低、燃烧不完全及需要的燃烧室空间和燃烧器结构复杂等问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括燃烧室墙体、回流燃烧室、煤气进气管、空气进气管、煤气与空气的预混合环道、预混气喷嘴、预混气导向环槽、蓄热室及堆砌其中的蓄热体、热风炉墙体、炉箅子及其支撑柱、冷风室、烟气出口管和冷风进口管、热风出口管，燃烧室墙体是由上面的球形拱顶和下面的圆筒体组合为一体构成，燃烧室墙体的上部空间为回流燃烧室，燃烧室墙体的圆筒体上垂直其轴线布置有煤气进气管和空气进气管，煤气进气管和空气进气管垂直或倾斜连接砌筑在燃烧室墙体内的预混合环道，预混合环道的截面为矩形，内侧环墙的中部沿环道周向均匀设置数十个矩形截面的预混气喷嘴，预混气喷嘴弯曲向上接预混气导向环槽的环形底面，预混气导向环槽置于回流燃烧室的底部，截面呈上部开口的倒梯形状，燃烧室墙体的侧面环墙上或者在球形拱顶的顶部设有热风出口管，回流燃烧室的下部有蓄热室，蓄热室下部有置于圆筒形的热风炉墙体内的炉箅子及支撑柱，蓄热室为燃烧室墙体内的下部空间和炉箅子上方的热风炉墙体的内部空间，蓄热室内有自炉箅子向上面堆砌至回流燃烧室内的第一蓄热体、第二蓄热体、第三蓄热体，冷风室是炉箅子下部的热风炉墙体的内部空间，冷风室侧墙上有烟气出口管和冷风进口管，热风炉墙体和燃烧室墙体经迷宫连接结构连接在一起。

使用该热风炉能实现在燃烧装置中煤气与空气通过预混合环道而快速混合，并从环道内侧墙均布的预混气喷嘴弯曲向上通过预混气导向环槽而进入回流燃烧室，完成充分预混合的气体经回流高温烟气预热后集中且快速稳定地燃烧，从而有效解决了低热值煤气燃烧不稳定、燃烧强度弱、燃烧温度低等关键问题；将煤气与空气间的边混合边燃烧的占用大量燃烧空间的长焰燃烧方式改变为回流预热预混气流的快速与高强度燃烧方式。鉴于燃烧过程集中在回流燃烧室内完成，这样就极大地节省了热风炉的燃烧空间，有效降低其制作成本。显然，采用这种无焰燃烧方式既提高了燃烧的完全程度又缩小了燃烧室空间，且还能达到一定程度的借助大回流而实现局部自身预热。由于燃烧空间的缩小、燃烧强度的提高以及自预热环境，燃烧温度会有效提高，进而也有效提升上部蓄热体的温度，为提供高风温创造了极为有利的条件。蓄热体采用格孔互通的结构或者采用耐火球，因其对气流的调压均流作用比较强，能有效提高蓄热体的利用率和增强热交换过程，蓄热室的空间高度也会因此而降低。尤其是在热风炉的送风阶段，蓄热体的调压均流作用对于改善冷风气流分布的均匀性效果更为明显。因此，该热风炉相对于其他采用气体燃烧类型的燃烧装置的热风炉而言，采用预混气上喷回流预热的高强度燃烧，并结合蓄热体的高效率传热，就能极大地改善了热风炉的热工性能，实现热风炉的高效、高风温、与节能环保。此外，结构的进一步的简化与紧凑不仅会带来了投资费用的节省，也为热风炉结构的稳定提供了基础条件。

附图说明

图1为本实用新型的剖面主视图。

图2为本实用新型图1中A-A部截面图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。