[发明专利]一种预混气流喷嘴互通与送风气流曲径流动的均流热风炉

说明书

技术领域

本发明涉及热风炉，特别是用于为热利用设备提供高温鼓风的一种预混气流喷嘴互通与送风气流曲径流动的均流热风炉。

背景技术

当前，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风温，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高炉热风炉,其气体燃烧装置均以煤气与空气混合、预混气预热而着火燃烧为主。此种燃烧器虽能克服现存的气流混合不均、燃烧不完全、燃烧室空间大、燃烧器结构复杂等问题。但主要问题是燃烧室与蓄热室中的气流组织常常安排（或组织）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特征难以控制、气流不易稳定且燃烧强度低，进而引起蓄热室中温度与气流速度分布的不均匀，从而降低传热效果与蓄热体的利用率，且不易获取高风温。此外，在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与设计，从而更是整体影响到热风炉的性能和实际的使用效果。因此，在对热风炉的燃烧、传热传质、与流体流动的理论及其应用技术逐步掌握的基础上，结合冶金及化工行业对热工艺气体和稳定高风温的需求，以及国家对高效、节能与环保的高度重视，热风炉领域的技术创新已经呈现出活跃的态势，表现在热风炉的技术发明更加注重燃烧室与蓄热室结构、燃烧器气流混合结构、以及蓄热体结构的细节上的改进，并力求通过热风炉整体结构的改进而实现气流流场的均匀分布。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本发明提供一种预混气流喷嘴互通与送风气流曲径流动的均流热风炉，可有效解决煤气与空气混合速率低、混合不均匀，燃烧强度低、燃烧温度低、燃烧不完全、以及在送风过程中蓄热体中气流分布不均匀的问题。

本发明解决的技术方案是，包括燃烧室墙体、燃烧室、热风出口管，燃烧器墙体、煤气进气管、空气进气管、煤气分配环道、空气分配环道、煤气主喷嘴、空气主喷嘴、气流预混合喷嘴通道与其上的预混气流调节喷口，燃烧室墙体为顶部的半球形拱顶和半球形拱顶下部的圆筒体同轴相连接构成，燃烧室墙体和下部的圆筒状的燃烧器墙体同轴连接，燃烧器墙体的下端经托圈支撑在蓄热室墙体的外壁上，燃烧室墙体内为燃烧室，燃烧器墙体内为燃烧器，蓄热室墙体内为蓄热室，蓄热室墙体的上部和中部呈收缩状插入燃烧器，与燃烧器墙体的内壁呈可滑移状同轴相连，燃烧器墙体上垂直其轴线上下对应布置有煤气进气管和空气进气管，煤气进气管和空气进气管分别垂直连接砌筑在燃烧器墙体内的煤气分配环道与空气分配环道，煤气分配环道在空气分配环道的上方，煤气分配环道内侧环墙的下部环形均布有多个煤气主喷嘴，煤气主喷嘴水平径向连通气流预混合喷嘴通道，气流预混合喷嘴通道沿燃烧器墙体周向垂直向上均布在燃烧器墙体内，空气分配环道内侧环墙的上部环形均布有多个空气主喷嘴，空气主喷嘴呈水平转折向上的结构接通气流预混合喷嘴通道的底部，与煤气主喷嘴在气流预混合喷嘴通道内呈垂直对冲状，气流预混合喷嘴通道的顶部有与燃烧室连通的外侧径向壁面向内倾斜与一侧周向壁面的向内倾斜的预混气流调节喷口，气流预混合喷嘴通道的周向壁面上，从上到下均布有多个让气流预混合喷嘴通道之间相互连通的连通通道，燃烧室墙体上有与燃烧室相通的热风出口管，蓄热室墙体下部砌筑在炉底上，炉底上设置支撑炉箅子的瓦片状（即横截面为弧形）的支撑柱，支撑柱上有圆形呈平面状的铸铁炉箅子，铸铁炉箅子上有从下到上堆砌至燃烧室内的蓄热体，铸铁炉箅子下部的蓄热室墙体与炉底围成的内部空间为冷风室，铸铁炉箅子下部的蓄热室墙体上有烟气出口管和冷风进口管。