[发明专利]一种工业窑炉用大功率换热式燃烧器

说明书

技术领域

本发明涉及一种燃烧器，具体是指一种能以天然气、焦炉煤气、发生炉煤气为燃料介质的工业窑炉用大功率换热式燃烧器。

背景技术

目前，自身预热式结构的燃烧器在工业窑炉燃烧器技术方面得到了广泛的应用，其助燃空气预热一般都是采用增加独立换热器的方法来实现。虽然该自身预热式结构的燃烧器具有较好的使用效果，但其仍然存在以下缺陷：

其一，由于在自身预热式结构的燃烧器上额外增加了独立换热器，因此导致了整个设备体积偏大，其安装极为不便。

其二，由于自身预热式结构的燃烧器都是采用一次换热的方法来实现，因此其换热功率一般都是小于1500KW，在某些大负荷工业炉上就只能通过增加燃烧器数量的方法来解决，不仅投资费用大，而且换热效果较差。

其三，由于自身预热式结构燃烧器的燃烧器风盘和燃烧室多采用金属结构来制作，因此其使用寿命较短。

综上所述，目前自身预热式结构的燃烧器存在体积偏大、安装不方便、功率较小、换热效果较差以及使用寿命较短等缺陷。

发明内容

本发明的目的便在于克服目前自身预热式结构的燃烧器所存在的体积偏大、安装不方便、功率较小、换热效果较差以及使用寿命较短等缺陷，提供一种工业窑炉用大功率换热式燃烧器。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种工业窑炉用大功率换热式燃烧器，主要由具有空气流道和烟气流道的换热器，设置在换热器上并与其空气流道相连通的空气入口管，与换热器的空气流道及空气入口管相连通的燃烧室，设置在燃烧室内部的混合器，以及与混合器相连通并用于燃气输送的主枪组成。

进一步地，所述换热器为3层以上的同轴环缝结构，而所述的3层以上的同轴环缝结构主要由交换筒体，套在交换筒体外侧的内翅片筒，套在内翅片筒外侧的外翅片筒，以及套在外翅片筒外侧的外壳组成；且在内翅片筒与交换筒体之间形成有与空气入口管相连通的第一层环缝，在外翅片筒与内翅片筒之间形成有供烟气流通的第二层环缝，在外壳与外翅片筒之间则形成有分别与第一层环缝和燃烧室相连通的第三层环缝。

为了确保本发明的使用寿命，所述燃烧室为由烧嘴砖垒砌形成的圆筒空腔体。其中，该烧嘴砖则由耐热钢管骨架，以及浇注在该耐热钢管骨架外表面的耐火材料制备而成。

为了确保热交换效率，本发明所述空气入口管由内套管，套在内套管外侧并与其形成环缝的外套管，沿着环缝内壁呈螺旋线设置的导流板，以及设置在内套管内部上的翅片组成。

根据需求，所述翅片则主要由均匀设置在内套管内壁前端的数量为一套以上的前端翅片，以及均匀设置在内套管内壁后端的数量为一套以上的后端翅片组成；且前端翅片与后端翅片沿内套管的中心轴线呈交叉排列。

为了确保使用效果，本发明在空气入口管处还设有与其内套管相连通的引射器。

本发明较现有技术相比具有以下优点及有益效果：

（1）本发明将换热器和燃烧器集成为一体，不仅适用于天然气、焦炉煤气、发生炉煤气等燃料介质，而且预热后的助燃空气和燃气混合后能在燃烧室内进行充分混合燃烧，其燃烧功率最大达4000KW，为传统燃烧器功率的2倍以上。

（2）本发明的换热器结构为3层以上的同轴环缝结构，从空气入口管进入的空气与从炉道进入的烟气层呈交叉布置，能显著的增大换热面积，其换热效率较常规自身预热燃烧器提高5%以上。同时，燃烧过程中产生的高温烟气流能与空气流反复逆向流动进行热交换，还能显著的提高助燃温度。

（3）本发明的燃烧室为由耐热钢管骨架以及耐火材料结合而成的烧嘴砖所形成的圆筒空腔结构，其是与烧嘴砖为一整体结构的，因此能极大的提高燃烧室的抗烧损能力，延长使用寿命。

（4）本发明的引射器采用缩口结构，布置于排烟口通道内，且该引射器的动力来自助燃风机冷空气，不仅使得助燃风机一机两用，而且还能提高风机的使用效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图。

图2为本发明换热器的结构示意图。

图3为本发明空气入口管的结构示意图。

图4为本发明空气入口管的端面结构示意图。

其中，以上附图中的附图标记分别为：

1—换热器，2—混合器，3—燃烧室，4—空气入口管，5—引射器，6—主枪，7—点火枪，11—交换筒体，12—内翅片筒，13—外翅片筒，14—外壳，41—内套管，42—外套管，43—导流板，44—翅片，111—第一层环缝，112—第二层环缝，113—第三层环缝。

具体实施方式