[发明专利]一种蓄热体中煤气与空气旋流卷吸预混燃烧的热风炉

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蓄热体中煤气与空气旋流卷吸预混燃烧的热风炉。

背景技术

当前，高炉热风炉出于高效、节能、环保、增产的目的，要求热风炉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。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在燃烧室混合与预热而着火燃烧为主，蓄热体中燃烧技术也逐步被应用。但在以低热值煤气燃烧来实现高风温的各种燃烧器设计上均难以达到理想的状态。为此，在认真分析热风炉的燃烧、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，提出一种更能充分利用蓄热体中完成回流预热燃烧的新结构的热风炉。

发明内容

本发明提供一种蓄热体中煤气与空气旋流卷吸预混燃烧的热风炉，可以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、燃烧不完全等技术问题。

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、煤气进气管、煤气分配环道、煤气主喷嘴、煤气调节喷口、煤气混合环道与环形调节挡板、空气混合室墙体、空气进气管、空气分配环道、空气分配喷嘴、空气混合室和空气喷口，燃烧室墙体为顶部的半球形拱顶与下部的圆筒体同轴连接构成，经托圈支撑固定在蓄热室墙体外炉壳上，燃烧室墙体内为燃烧室，燃烧室内堆砌有套筒状蓄热块体，蓄热室墙体内为蓄热室，蓄热室墙体的收缩段插入燃烧室内，与燃烧室墙体经阶梯式的迷宫密封式结构套接在一起，构成可滑移状同轴相连结构，燃烧室墙体的下部垂直其轴线布置有煤气进气管，煤气进气管垂直连接砌筑在燃烧室墙体内的煤气分配环道，煤气分配环道内侧环墙的上部沿水平径向均布有煤气主喷嘴，煤气主喷嘴转折向上连通置于燃烧室墙体内的煤气调节喷口，煤气调节喷口沿周向倾斜接入煤气混合环道的底部，煤气混合环道的顶部有环形调节挡板，燃烧室墙体的顶部有空气混合室墙体，空气混合室墙体是由上部的半球形拱顶与下部的圆筒体同轴连接在一起构成的组合体，空气混合室墙体内为空气混合室，空气混合室与燃烧室相连通，空气混合室墙体上垂直设置空气进气管，空气进气管与空气混合室墙体内的空气分配环道相连通，空气分配环道内侧环墙的上部均布有多个空气分配喷嘴，空气分配喷嘴水平径向或水平倾斜连通空气混合室，空气混合室的底部同轴设置有与燃烧室相连通的空气喷口，燃烧室墙体上部的外侧墙体上设置有和燃烧室连通的热风出口管，蓄热室墙体砌筑在炉底上，炉底上设置有支撑炉箅子的环形的支撑柱，支撑柱上有铸铁炉箅子，铸铁炉箅子上部的蓄热室内有堆砌至蓄热室顶部的蓄热块体，蓄热块体置于套筒状蓄热块体下面，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。

本发明是在现有热风炉炉型结构基础上的创新。由于是采用了煤气沿周向上喷气流与炉顶中心垂直向下喷射的空气进行旋流卷吸混合，且混合过程绝大部分在套筒状蓄热块体中进行，其混合与预热作用极为强烈，能快速实现气流的预混合、预热与燃烧过程，由于在蓄热块体中存在燃烧与热烟气回流，能有效提高燃烧温度，进而提高蓄热块体的温度，为实现高送风温度创造了有利条件。由于煤气为周向旋流向上而空气为中心大流股旋流向下，只要旋流方向相反，就能形成较为均匀地进入蓄热块体中气流的均匀分布，从而提高了蓄热体中热交换的均匀性与蓄热体的热利用率。此外，利用炉箅子的支撑柱的扇形截面的圆周向排列也有效调节烟气出口和冷风进口的气流在冷风室截面上分布的均匀性。因此，该热风炉能借助蓄热室顶部（燃烧室中）套筒状蓄热块体的堆砌，有效实现蓄热块体中煤气与空气的强烈而均匀的混合与在其中的均匀而高强度的稳定燃烧，以及其下的蓄热室中的宽缝隙堆砌的蓄热块体的应用，也进一步促使气流的均匀分布，并能极大地强化其传热均匀性与提高其热利用率。

附图说明

图1为本发明的剖面主视图。

图2为本发明图1中A-A截面图。

图3为本发明图1中B-B截面图。

图4为本发明图1中C-C截面图。

图5为本发明图1中D向视图。

图6为本发明图1中E-E截面图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明。