[实用新型]一种煤气富氧助燃的预混旋流燃烧装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业炉窑的燃烧装置，特别适用于燃烧气体燃料的加热炉（或热风炉）用的一种煤气富氧助燃的预混旋流燃烧装置。

背景技术

当前，工业炉窑从节能降耗上考虑要求在燃烧低热值煤气下获得高温、均温、均流与高性能，以最终达到高效、节能、环保、增产的目的。为此，在工业炉窑中除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外还需采用富氧助燃的燃烧技术。这就涉及到相应燃烧器与燃烧室的结构，以及相互间的合理配置，从而产生出较好的技术效果。纵观目前使用的各种高炉热风炉的燃烧器总是存在因设计理念问题而引起的结构上的各种问题，这就势必造成煤气与空气混合不均、燃烧不完全；当在燃烧器与燃烧室空间的位置配合不适当时，又会出现燃烧室中气流流场特征的不确定、气流分布的不均匀、燃烧强度低等问题；这样的燃烧器和与之配合的燃烧室结构，即使在采用富氧助燃方式时也很难达到理想的热工效果。因此，必须采用适合于富氧燃烧的相关的燃烧器结构以及与之支配和的燃烧室结构——燃烧装置结构，从而产生良好的燃烧效果与合理的流场结构。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种煤气富氧助燃的预混旋流燃烧装置，可有效解决目前的燃烧器不能适用于富氧助燃用的问题。

本实用新型采用的技术方案是，包括燃烧室墙体、燃烧室、预混气流装置、煤气进气管、空气进气管、煤气喷嘴管、空气喷嘴管、富氧空气喷管，预混燃烧通道、气流调节喷管和燃烧室出口，燃烧室墙体是由上部的球形拱顶与下部垂直的筒形墙体连成一体构成，燃烧室墙体的内部为燃烧室，燃烧室下部墙体上有与燃烧室连通的水平方向倾斜的预混燃烧通道，预混燃烧通道的另一端伸出燃烧室墙体，和套管式的预混气流装置相连接，预混气流装置为由直径不同的富氧空气喷管、富氧空气喷管外部的煤气喷嘴管和煤气喷嘴管外部的空气喷嘴管同轴呈阶梯状套叠在一起构成的套筒状结构，富氧空气喷管为细长管状结构，煤气喷嘴管为渐缩管状结构，空气喷嘴管为圆筒形，空气进气管的下口与空气喷嘴管垂直相连通，空气进气管的上口向上伸出，空气喷嘴管和煤气喷嘴管之间构成外层环状缝隙，煤气喷嘴管和富氧空气喷管之间构成内层环状缝隙，煤气喷嘴管的内端周壁上沿周向布置多个空气喷孔，煤气进气管置于空气喷嘴管外侧，煤气进气管的上口与煤气喷嘴管垂直相连通，煤气进气管的下口向下伸出，气流调节喷管装在燃烧室墙体的球形拱顶的顶部与燃烧室同轴相连通，燃烧室出口装在燃烧室的底部与燃烧室墙体的筒形墙体同轴套接在一起。

本实用新型是在工业炉窑燃烧装置现有结构的基础上所做的改进与创新，同向相交多股空气射流与煤气射流的预混混方式的采用，结合煤气射流中心添加富氧喷射的喷射预混合方式，以形成的多流股射流间与多环层射流间的充分完全的预混合，进而预混气流经预混燃烧通道以旋流方式进入燃烧室，并在其中通过调节气流量的作用而完成燃烧过程，从而有效实现工业炉窑燃烧装置的快速而均匀的分级混合与富氧助燃的高温预热燃烧，有效提高了燃烧强度与燃烧的稳定性。在工业炉窑上采用这种富氧燃烧的燃烧装置后，在有效保证工业炉窑安全与稳定前提下的高效、高燃烧温度、高热强度运行。因燃烧器的简化而节省投资成本约15%左右，因有效降低废气温度而节省燃料10%左右，因富氧燃烧而有效降低了氮氧化物（NOx）的排放量，且因燃烧完全而降低了可燃气（CO、CnHm等）害气体的排放量，从而减少对环境的污染。

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的A-A向剖面俯视图。

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。