[发明专利]一种可调节火焰长度的燃气燃烧器

说明书

本发明公开了一种可调节火焰长度的燃气燃烧器，采用预混燃烧和非预混燃烧的组合燃烧方式；燃气进口进入的燃气与一次助燃风进口进入的一次助燃风在预混室混合后经点火器点燃并从燃烧器头部喷出，二次助燃风进口进入的二次助燃风在燃烧器头部螺纹片的作用下形成螺旋运动的二次助燃风气流，二次助燃风气流与一次燃烧未燃尽的燃气进行扩散燃烧。本发明将燃气与一次助燃风在燃烧器内相遇并混合，二次助燃风在燃烧器外部相遇并燃烧，火焰长度可以实现调节与控制，适合宽断面大空间窑炉的高温加热；通过调节一次助燃风和二次助燃风的比例，可实现火焰长度2m‑5m的可调；通过螺纹片使二次助燃风气流形成螺旋的二次助燃风气流，避免气流发散。

技术领域

本发明涉及燃气燃烧器技术领域，尤其涉及一种用于工业加热且以燃气为燃料的可调节火焰长度的燃气燃烧器，适用于超宽、高均温场的工业窑炉的燃烧装置。

背景技术

近年来，随着工业窑炉节能改造及工业加热技术的升级与进步，将原有的直接燃煤或间接燃煤(煤制气)淘汰或取缔，采用天然气等清洁燃料进行直接加热。

随着科技进步，节能与环保政策的推行与市场竞争的加剧，工业窑炉的结构不断改进与优化，加大窑炉断面和容积成为重要的节能方向，其宽度逐步从2米提高到4米，甚至更宽更高，其目的是提高空间利用率、减少单位产能散热面积、提高产品的质量和增加产量。随着窑炉断面宽度增大和容积增大，原有的燃烧器所产生的火焰不能覆盖整个窑炉空间，造成局部温度过高或过低；严重地，窑炉空间内温差高达50℃以上，严重影响产品的烧成质量要求。

现有工业窑炉燃烧器多以预混式燃烧器和非预混燃烧器为主，预混式燃烧器火焰刚性过强，易形成局部温度高，在火焰区域与非火焰区域之间存在明显的温度梯度，不利于工业窑炉空间温度场的均匀。非预混燃烧器火焰过长，燃烧不充分；燃气与氧气配比不合理时，易产生黑烟，造成环境污染和能源浪费；同时，其火焰偏软，不利于对流传热，工业窑炉内温度场也相对不均匀，因此急需发明一种满足宽断面大空间工业窑炉的燃烧器。

发明内容

针对现有燃气燃烧器存在的缺陷和不足，本发明提供一种应用于超大断面工业窑炉的可调节火焰长度的燃气燃烧器，尤其适用于隧道窑、辊道窑等。

为实现上述目的，本发明提供一种可调节火焰长度的燃气燃烧器，所述燃气燃烧器采用预混燃烧和非预混燃烧的组合燃烧方式；

燃气进口进入的燃气与一次助燃风进口进入的一次助燃风在预混室混合后经点火器点燃并从燃烧器头部喷出，二次助燃风进口进入的二次助燃风在燃烧器头部螺纹片的作用下形成螺旋运动的二次助燃风气流，二次助燃风气流与一次燃烧未燃尽的燃气进行扩散燃烧。

作为本发明的进一步改进，100份的燃气按照化学当量燃烧需要300份匹配氧气，所述一次助燃风提供的匹配氧气为90-240份，二次助燃风匹配氧气为210-60份。

作为本发明的进一步改进，100份的燃气按照化学当量燃烧需要300份匹配氧气，所述一次助燃风提供的最优匹配氧气为180-240份，二次助燃风最优匹配氧气为120-60份。

作为本发明的进一步改进，所述二次助燃风的风压为7kPa-8kPa。

作为本发明的进一步改进，所述燃气燃烧器包括钢套、钢内壳和钢外壳；

所述钢内壳的内壁上设有耐火内衬，所述耐火内衬的尾部嵌设有钢套，所述耐火内衬的头部形成有预混室，所述预混室内设有用于点燃混合气的点火器；

所述钢套内安装有用于向所述预混室内通入燃气的燃气喷嘴，所述燃气喷嘴的外壁与所述钢套的内壁形成用于向所述预混室内通入一次助燃风的一次助燃风道，所述钢套和钢内壳上安装有与所述一次助燃风道相连通的一次助燃风套；