[实用新型]高炉风口氧煤双旋燃烧器

说明书

本实用新型涉及一种高炉风口的氧煤燃烧装置。

高炉风口氧煤燃烧器是国内外正在积极开发的项目。目前现有的燃烧器主要有两种：一种是氧煤双直流式，其结构较简单。只是把直径不同的两支管子套在一起，组成所谓套管式结构，用中心管输煤，两管间送氧，其特点是氧煤喷出后均是直流的，德国、荷兰采用此种结构；另一种是煤直流，氧旋流或多股直流式，其结构是在两支套管头部顶端氧道上加一旋流器或一多孔装置，其特点是煤喷出后是直流的，而氧喷出后是旋流的或是多股直流的。日本有一部分燃烧器采用此种结构，氧煤内混，有水冷保护。北京科技大学（专利申请号91224336.8）高炉风口氧煤燃烧装置是煤直流，氧旋流，氧煤部分内混、强旋流外混和突然扩张的出口结构。而包钢氧煤是外混的。均无水冷保护。

综上所述，目前国内外现有的高炉风口氧煤燃烧器有一通病，即煤喷出后都是直流的，这是一个致命的缺点，因为直流射流煤粉分散度不大，造成煤粉流股的“黑根”现象。即射流中心煤粉很多，边缘则很少。大部分氧集中在煤粉射流边缘，这就造成煤粉射流中心的煤粉燃烧所需要的氧不足；边缘煤粉燃烧所需的氧过剩。另外，由于氧煤粉均是直流，所以混合的也不充分。由于上述原因，所以煤粉不可能高效燃烧。尽管有的把氧直流变成旋流或多股直流，企图把煤粉流股搅开，但由于煤粉直流射流轴向速度大，虽然氧旋流有一定的切线速度及煤粉多股直流有一定的切割能力，但终归不能根除掉“黑根”现象。而且氧煤如强行内混，易造成煤粉提前燃烧，把燃烧器喷嘴烧坏。虽然可用水冷保护，但这又会使燃烧器变得庞大笨重，不易更换，而且会降低温度，不利于煤粉的充分燃烧。

本实用新型的目的是要提供一种改进的双旋新型燃烧器，它能基本根除掉煤粉的“黑根”现象，有使氧煤实现双旋的部分，从而使氧煤达到充分混合，促进煤粉的高效燃烧。

本实用新型的目的是这样实现的：在氧煤套管头部顶端氧道及煤道上各加一个旋流器，煤旋流器使煤粉由直流变成旋流，这是本实用新型的核心技术。当煤旋流时可利用它旋转产生的离心力把大量煤粉，特别是不易燃烧的大颗粒煤粉甩到边缘，而中心煤粉大大减少，甚至造成空区，这样就从根本上消除了“黑根”现象。不但如此，还能大大增加煤粉的分散度，使煤粉充分分散开。另外，由于氧也是旋流的，又可利用其旋流角大小、旋流方向与煤旋流的不同，使氧煤流场产生反向旋流交叉。这样，不但使氧煤在量上达到平衡（化学平衡），而且使其达到充分均匀混合，从而使氧煤燃烧率大大提高。

本实用新型由于氧煤旋流可使流场中心产生负压，从而使氧煤回流，这样就延长了氧煤的燃烧时间，更利于煤粉的燃烧。本实用新型由于其结构是使氧煤强制外混，不会像内混那样引起喷嘴烧坏。所以，无需水冷，用冷氧自冷即可。因此，本实用新型结构简单，轻便灵活，易于更换。另外，还可一种燃烧器多种使用。除作氧煤双旋燃烧器外，还可根据输送的不同气体，分别作富氧煤双旋燃烧器、风煤双旋燃烧器，或不送气体作煤旋流燃烧器使用。

实用新型的具体结构由以下的实施例及其附图给出。

附图1是本实用新型的横向剖面图。图中（1）为氧旋流器，（2）为煤旋流器，（3）为氧管，（4）为煤管，（5）为氧入口，（6）为煤入口。

本实用新型的结构是采用同心套管，包括氧管（外套管）、旋流装置和煤管（中心管）。本实用新型的要点是在燃烧器头部顶端安装氧煤两个旋流器，在氧旋流器中间镶嵌一个断面呈楔形（带梢的）煤旋流器，把煤管对正煤旋流器入口，煤管外壁破口与氧旋流器焊牢，再在氧旋流器外面套上氧管，即构成氧煤双旋燃烧器。

氧旋流器要求耐高温、抗氧化，采用铁基或钴基的高温合金材料制成。煤旋流器要保证耐高温、抗氧化、耐磨损，所以用陶瓷材料制成。利用高速冷氧气冷却氧管（外套管），降低燃烧器外壁温度，能保证本实用新型的使用寿命达2～3个月。

氧煤管道能保持畅通，不堵塞。每支燃烧器能保证氧量≮300m³／h，煤量1.0～2.5t／h。氧煤通过各自的旋流器后，其射流都是旋流的，而且它们能充分混合。