[实用新型]一种煤气旋流与预混气冲击再混合燃烧的热风炉

说明书

技术领域

    本实用新型涉及热风炉，特别是为高炉提供高温鼓风的一种煤气旋流与预混气冲击再混合燃烧的热风炉。

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，在热风炉中必须实现优化的燃烧过程与强化的传热过程相结合的炉内过程。这就涉及到燃烧装置的结构、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；而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），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，进而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；由于蓄热体的结构与布置均难以按照流场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，为克服现有技术的某些缺陷，本实用新型之目的就是提供一种煤气旋流与预混气冲击再混合燃烧的热风炉，可有效改进煤气与空气混合速率低、混合无序与不均、燃烧强度低、燃烧不完全、燃烧室空间大和燃烧器结构复杂等关键问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括预燃室、煤气进气管、空气进气管、煤气分配环道、空气分配环道和蓄热室，预燃室墙体为半球面拱顶的圆筒体，其内为预燃室，预燃室墙体上垂直其轴线上下对应布置有煤气进气管与空气进气管，煤气进气管和空气进气管分别垂直或倾斜连接砌筑在预燃室墙体内的煤气分配环道与空气分配环道，煤气分配环道内侧环墙的底部与空气分配环道内侧环墙的顶部分别对应周向均布的多个矩形截面的煤气喷嘴通道和空气喷嘴通道，空气喷嘴通道经转折向上后分成两个空气喷嘴通道，从煤气喷嘴通道底部两侧与之汇合成径向的混合喷嘴接入预燃室内侧环墙上；煤气分配环道内侧环墙的中部沿水平方向环状均布矩形截面的与径向有一定倾角的煤气喷嘴连通预燃室；预燃室墙体上在煤气分配环道所在高度位置的一部分墙体上设有垂直其轴线的热风出口管，煤气分配环道为不完整的矩形截面的环形；预燃室墙体的下部圆筒体内侧与外侧经阶梯缝式的迷宫密封连接结构相互呈可滑移状套接在一起，锥筒状的燃烧室墙体的下部筒体的内侧与筒形的蓄热室墙体的内层环墙的套接采用迷宫密封连接结构，采用迷宫密封连接的预燃室墙体和燃烧室墙体均是分别支撑在炉壳的对应托圈上；在锥筒状的燃烧室墙体的上部内层圆筒墙体内侧设置竖直的沟槽状的气流调节装置，其截面为梯形锯齿状；蓄热室墙体下部与冷风室墙体为一体的连接处内部水平设置有多孔板状的炉箅子，炉箅子置于炉底上的多根支撑柱上；蓄热室墙体内的蓄热室内有自炉箅子向上堆砌至燃烧室顶端的多孔状的蓄热体，冷风室墙体内为冷风室，冷风室墙体上垂直连通烟气出口管和冷风进口管，冷风室墙体固定在炉底上。

由上述结构可以看出，本实用新型是一种保龄球状外形的筒（壳）体结构，从上到下分别是预燃室、燃烧室、蓄热室及冷风室，在预燃室中周向布置的上部煤气喷嘴以一定水平倾角接入预燃室，而周向布置的下部预混气喷嘴是煤气喷嘴与两侧的空气喷嘴连通后水平径向接入预燃室，在蓄热室整个空间以及燃烧室部分空间中堆放蓄热体（格子砖或耐火球），在冷风室中设置堆放蓄热体的炉箅子及其支撑，在热风炉适当部位有各种气流管路的接出与接入；在预燃室中上部旋流向下的煤气与下部径向喷射的煤气与空气汇合而成的预混气流相遇，从而实现煤气与空气间的快速预混，并向下经喉部的沟槽调节装置后进入燃烧室中锥形堆砌的助燃蓄热体内完成预热与高强度燃烧，随之进入具有调压均流功能的堆放在蓄热室内的蓄热体中，在完成气流与蓄热体之间的热量传递之后进入冷风室。这样就能有效改善热风炉的热工性能，使得热风炉能在燃烧低热值煤气的条件下，具备了高强度燃烧、高效传热与节能环保的功能。此外，结构的进一步紧凑与合理，不仅会带来了投资费用的节省，也使得热风炉的结构更加稳定。

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。

图3为本实用新型图1中B-B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。