[发明专利]一种蓄热式烧嘴及其工作方法

说明书

技术领域

本发明涉及蓄热式燃烧设计技术领域，尤其涉及一种蓄热式烧嘴及其工作方法。

背景技术

蓄热式燃烧技术是20世纪90年代发达国家开始推广的一种节能环保的新型燃烧技术，2000年左右逐渐在国内钢铁行业开始推广应用，利用烟气预热使燃料在高温贫氧的气氛下充分燃烧，一方面提高的了燃料的利用率，另一方面降低了氮氧化物的产生，收到了良好的经济和环保效益。当前应用在钢包烘烤器上的蓄热式燃烧技术以双蓄热式烧嘴为主，他的特点是结构紧凑占地面积小，制作并不复杂，节能效果显著，一般可以节约燃料使用在25%-35%，甚至更高。蓄热式烘烤技术一般包含以下主要部件：

供风排风系统：由鼓风机、引风机、管道、调节阀门等组成；

烧嘴：一般选用两个烧嘴配对使用，交替进行排风和燃烧使用；

蓄热体：起到蓄热和预热空气的作用，一般和烧嘴组合使用，结构紧凑；

换向阀：为助燃空气提供换向作用，使两个烧嘴可以交替燃烧和蓄热；

其他设备：包括火焰检测、可燃气体检测、电气元器件、执行机构、气动元器件、机械升降部件、温度探头等。

但是现有技术中蓄热式燃烧技术存在问题：

1、烧嘴与蓄热室转接口由于受巨大温差变化容易产生裂纹，降低烧嘴使用寿命；烧嘴在做蓄热功能时烟气容易进入烧嘴产生冷凝，导致烧嘴氧化腐蚀；

2、换向阀切换时管道残留煤气无法燃烧、排净，在烧嘴内的蓄热体蓄热时进入蓄热体内燃烧，造成烧嘴内的蓄热体局部高温开裂，同时未完全燃烧的煤气随烟气排入大气造成浪费并污染环境；

3、烧嘴内的蓄热体在反复加热和冷却的工况下运行，在巨大温差和高频变换的作用下，很容易脆裂、破碎和变形等，导致气流通道堵塞，压力损失加大，在一定的温度和气氛下发生氧化和腐蚀，会堵塞气体通道，增加流通阻力。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种蓄热式烧嘴，包括有：

空气腔，其上设置有空气接口；

蓄热腔，两端开口，所述蓄热腔内填充有蓄热体，所述蓄热腔的一端开口与所述空气腔相连通；

燃气腔，设置有小火燃气接口和大火燃气接口，所述小火燃气接口和大火燃气接口分别连接小火燃气管线和大火燃气管线；所述燃气腔还连接有一传输管线，所述传输管线依次穿过所述空气腔和蓄热腔至所述蓄热腔另一端的开口处；

点火装置，一端连接点火器，另一端穿过所述燃气腔后沿所述传输管线设置至所述蓄热腔另一端的开口处。

较佳地，所述燃气腔上还设置有惰性气体接口，所述惰性气体接口连接惰性气体管线，惰性气体通过所述惰性气体接口进入所述燃气腔。

较佳地，所述惰性气体采用氮气。

较佳地，所述大火燃气管线上设置有自动流量调节阀。

较佳地，所述蓄热腔的另一端开口上设置有金属孔板。

较佳地，所述蓄热体采用整体陶瓷蜂窝状蓄热体。

较佳地，所述传输管线采用耐热、耐腐钢制作。

较佳地，所述燃气腔上设置有光火孔和/或火焰检测器。

本发明还提供了一种蓄热式烧嘴的工作方法，所述蓄热式烧嘴如上所述的蓄热式烧嘴，其工作方法包括以下步骤：

步骤一，外界空气通过空气接口输入到空气腔内，空气腔内的空气流经蓄热体并被预热成高温空气，高温空气从蓄热腔另一端的出口排入到燃烧室内；

步骤二，打开小火燃气管线，使得少量燃气依次经过小火燃气接口、燃气腔、传输管线、蓄热腔另一端的出口后吹入到燃烧室内；同时，所述点火装置点火实现对燃烧室内气体的点火；

步骤三，时间t1后关闭小火燃气管线，在此之前提前1s打开大火燃气管线，使得大量的燃气依次经过大火燃气接口、传输管线、蓄热腔另一端的出口后吹入到燃烧室内燃烧；

步骤四，时间t2后关闭大火燃气管线，打开惰性气体管线，使得惰性气体依次吹过惰性气体接口、燃气腔和传输管线；时间t3后关闭惰性气体管线上，并保持小火燃气管线、大火燃气管线和惰性气体管线关闭时间t4;

步骤五，重复上述步骤二、三、四，直至燃烧工作完成。

较佳地，时间t1取3s, 时间t2取20s，时间t3取2s，时间t4取25s。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果：