[实用新型]一种旋流短焰顶燃式热风炉

说明书

本实用新型涉及旋流短焰顶燃式热风炉，可有效解决现有技术混合燃烧空间大，存在爆震、浪费煤气，送风与燃烧的温差大、混合燃烧不充分、空气过剩系数大、氮氧化物排放值高等性能和结构缺陷的问题，其解决的技术方案是，燃烧室的墙体外壁上分别设置有煤气支管、空气支管，煤气支管、空气支管分别与设置在燃烧室墙体内的煤气环道、空气环道相连通，煤气环道、空气环道分别与煤气通道、空气通道相连通，煤气通道、空气通道均与伸入燃烧室内部的若干混合喷气口相连通，本实用新型缩小送风与燃烧的温差、强化了混合燃烧、可以使空气过剩系数由原来的1.108至1.2缩小至1.02‑1.05，也节约了大量的煤气，是顶燃式热风炉上的创新。

技术领域

本实用新型涉及一种预混旋流长焰燃烧技术和蓄热换热热性能提高的的热风炉技术改造的顶燃式热风炉。

背景技术

目前小拱顶顶燃式热风炉预燃室设计的结构为上两排为煤气通道、下两排为空气通道，煤气和空气通道角度均以轴线为中心水平倾斜25度设置，其中的一排空气往上翘15度或水平设置，其目的是形成旋流稳定火焰和强化混合燃烧的外预混结构（外预混为长焰燃烧技术），但是存在以下弊端：①旋流长焰混合的弊端是火焰分散且长，温度分布不集中，影响风温，同时空气过剩系数一般都在1.108-1.2之间，导致带进热风炉冷空气量大，风温受到一定影响，加之旋流角度大，当大功率混合燃烧时，烟气流场分布不均匀，影响风温正常水平；②旋流预混长焰技术导致燃烧和送风温差较大，燃烧和送风喷嘴数模计算结果最大温差在920度，预燃室结构稳定性受影响；③由于煤气设置在上，空气设置在下，受设置的正常操作程序的影响，易产生爆震损坏煤气燃烧器喷嘴结构；④煤气和空气在一个巨大预混室空间预混旋流从预燃室与拱顶联接处出口喷入燃烧室，属于典型的预混旋流长焰燃烧模式、空气系数过大，风温受影响，由于性能缺陷导致的拱顶温度和送风温差加大，高风温时氮氧化物排放超标，长焰预混燃烧必须有对应的较大的燃烧室空间，尤其是高氮氧化物排放的环保不达标问题，直接影响着高炉是否正常达标生产或停产企业利益问题。因此，现有顶燃式热风炉技术不动外部结构配置、不做炉壳切割的热风炉内部结构及性能优化改进和创新来实现环保低氮高风温是目前迫切需求的技术问题。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术之缺陷，本实用新型之目的就是在现有预混旋流长焰燃烧顶燃式热风炉技术及炉型基础上进行创新优化成为一种旋流短焰燃烧顶燃式热风炉技术，短焰旋流燃烧技术可以大大缩小燃烧室空间，并将在现有顶燃式热风炉蓄热室设计高度基础上增加及调整不同格子砖孔径和结构，大幅度提高蓄热换热性能，缩小送风和拱顶温度差，可有效解决现有技术混合燃烧空间大，存在爆震、浪费煤气，送风与燃烧的温差大、混合燃烧不充分、空气过剩系数大、氮氧化物排放值高等性能和结构缺陷的问题。

本实用新型解决的技术方案是，包括保持原炉体、燃烧室和蓄热室，炉体顶部拱顶结构，原预燃室长焰喷嘴结构优化后变为短焰燃烧室结构，燃烧室的墙体外壁上分别设置有煤气支管、空气支管，煤气支管、空气支管分别与设置在燃烧室墙体内的煤气环道、空气环道相连通，煤气环道、空气环道分别与煤气通道、空气通道相连通，煤气通道、空气通道均与伸入燃烧室内部的若干混合喷气口相连通，混合喷气口旋流角度为18°-20°，煤气通道、空气通道与混合喷气口均呈45°形成夹角，保持燃烧室下部与蓄热室上部迷宫式连接在一起，保持蓄热室上部的墙体外壁上设有与蓄热室内部相连通的热风出口，由于采用了短焰燃烧器的技术方式，大大节约了燃烧室的混合燃烧空间，可以在节约的燃烧室底部、蓄热室上部的空间中加装增高不同孔径结构的格子砖，格子砖采用过渡格子砖进行调节上下不同的孔径格子砖结构，大幅度增加蓄热换热性能，通过这样的优化，提高了风温，缩小了燃烧和送风的温差，降低了拱顶温度，提高了风温，氮氧化物控制在50毫克以下。

本实用新型通过优化燃烧器结构，缩小了混合燃烧空间，消除了爆震、节省了煤气，缩小送风与燃烧的温差、强化了混合燃烧、可以使空气过剩系数由原来的1.108至1.2缩小至1.02-1.05，也节约了大量的煤气，克服目前存在的燃烧器结构缺陷，是顶燃式热风炉上的创新。

附图说明

图1为本实用新型的结构剖面示意图。