[发明专利]可变喷射角度的工业炉燃料喷嘴

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧装置，特别涉及一种蓄热燃烧的装置及其方法。

背景技术

我国工业炉普遍热效率低，传统工业炉热效率只有20-30％。蓄热式工业炉通过蓄热方式，将排放的高温烟气中的热能交换给了助燃空气，因此节约了大量能耗。但是，换向式蓄热燃烧工业炉的热效率最高也只有50％左右，还是有大量的热能浪费。同时炉膛内火焰分布不合理，尤其是无搅拌系统的工业炉，对远离高温区的物料热传递尤其慢。而烧嘴不换向(又称火焰不换向或不换向)蓄热燃烧工业炉，又是在烧嘴随蓄热换向而同步换向的初始蓄热燃烧技术基础上改革而来，热效率更高，同时也避免了原来换向式蓄热燃烧技术的包括易爆燃、需要辅助泻炉压烟道、烧嘴易堵塞等诸多问题，详见专利号为01259390.7的专利。

但目前不换向蓄热燃烧系统燃料喷嘴喷出方向是固定的，炉膛火焰区域多集中在中间部分，使得物料受热不均匀，存在高温死角导致热传递缓慢，又因为燃料喷嘴与引风出口距离近，使得容易出现燃料“短路”现象，即部分未完全燃烧燃料被引风口吸走。

发明内容

本发明设计的不换向蓄热燃烧工业炉的烧嘴系统，可以控制燃料喷射角度上下左右改变，能显著加快热传递过程，尤其是设计成在每次蓄热系统烟气(引风)与助燃空气(鼓风)换向时，烧嘴的燃料喷出方向也改为偏向助燃空气(鼓风)一侧而远离引风口，可显著增加燃烧区域，加大燃烧火焰行程，使燃烧更充分，也增加火焰冲刷受热体面积，加快受热体熔化速度，减少未燃烧燃料被引风系统抽走的“短路”可能，大大提高燃烧炉热效率、降低能耗，提高熔炉生产效率。

附图说明

图1为本发明示意图

图2为本发明实施方案1局部示意图；

图3为本发明实施方案2局部示意图。

具体实施方式

本发明是这样实现的：

如图1：1为采用不换向蓄热燃烧技术的工业炉炉壁，2，3为一对连接炉体的蓄热室，4为燃料喷嘴。作为不换向蓄热燃烧技术的换热系统，在燃烧过程中，2，3蓄热室与炉体的这对连接口的功能将不断切换，一个成为助燃空气喷口向炉膛吹入助燃空气，同时另一个连接口则成为烟气排放口抽出高温烟气，在一定间隔后相互切换。如图1中，此时蓄热室2的连接口为助燃空气喷口，蓄热室3的连接口为烟气排放口。本发明在图1的状态中，燃料喷嘴4的喷出方向是偏向蓄热室2的连接口即助燃空气喷口，即燃料喷嘴与炉壁垂直方向有一个偏向助燃空气连接口方向的角度，角度大小为0度至75度之间。燃料喷嘴可固定角度或可变角度安装。当蓄热系统换向时，即2，3蓄热室功能互换后，蓄热室2的连接口换成烟气排放口，蓄热室3的连接口换成助燃空气喷口，本装置中的燃料喷嘴4的喷出方向也换成偏向蓄热室3的连接口。

实施方案1：

如图2：1为炉壁，2，3为一对连接炉体的蓄热室，4为燃料喷嘴，5为安装在燃料喷嘴与炉壁上的一个可转动的球轴，使燃料喷嘴4的喷出方向可上下左右摆动，6为气动设备，7为连接气动设备6与燃料喷嘴4尾部的连接杆。

作为不换向蓄热燃烧技术的换热系统，在燃烧过程中，2，3蓄热室与炉体的这对连接口的功能将不断切换，一个成为助燃空气喷口向炉膛吹入助燃空气，同时另一个连接口则成为烟气排放口抽出高温烟气，在一定间隔后相互切换。如图2中，此时蓄热室2的连接口为助燃空气喷口，蓄热室3的连接口为烟气排放口。本发明在图2的状态中，燃料喷嘴4的喷出方向是偏向蓄热室2的连接口即助燃空气喷口，即燃料喷嘴与炉壁垂直方向有一个偏向助燃空气连接口方向的角度，角度大小为45度，在此期间，本装置还可驱动气动装置控制燃料喷嘴以一定摆动频率使以上所述偏转角度在30度至60度之间来回摆动，增加火焰扫射区域。当蓄热系统换向时，即2，3蓄热室功能互换后，蓄热室2的连接口换成烟气排放口，蓄热室3的连接口换成助燃空气喷口，本装置将驱动气动装置使燃料喷嘴4的喷出方向也换成偏向蓄热室3的连接口，同样在偏转后按同样角度区间来回摆动。

实施方案2：

如图3：1为炉壁，2，3为一对连接炉体的蓄热室，8，10为一对燃料喷嘴，喷口方向分别偏向各自一边的蓄热室连接口，相对垂直炉壁的方向分别有45度的偏转方向，9为位于燃料喷嘴8，10之间的又一燃料喷嘴，喷出方向为垂直炉壁。

作为不换向蓄热燃烧技术的换热系统，在燃烧过程中，2，3蓄热室与炉体的这对连接口的功能将不断切换，一个成为助燃空气喷口向炉膛吹入助燃空气，同时另一个连接口则成为烟气排放口抽出高温烟气，在一定间隔后相互切换。如图3中，此时蓄热室2的连接口为助燃空气喷口，蓄热室3的连接口为烟气排放口。本发明装置中燃料喷嘴9始终开启，即一直处于燃烧状态，其目的为保证火焰一直燃烧。在图3的状态中，将控制燃料喷嘴8开启，这样燃料喷嘴8，9为燃烧状态。当蓄热系统换向时，即2，3蓄热室功能互换后，蓄热室2的连接口换成烟气排放口，蓄热室3的连接口换成助燃空气喷口，本装置将关闭燃料喷嘴8同时开启燃料喷嘴10，这样燃料喷嘴9，10为燃烧状态。