[实用新型]一种可调焰单蓄热烧嘴

说明书

技术领域

本实用新型属于燃烧技术领域，涉及具有低氧化氮、低氧化烧损、火焰可调节等功能的一种可调焰单蓄热烧嘴。

背景技术

蓄热燃烧(HTAC)技术能实现烟气余热的极限回收，具有高效节能和低污染排放等多种优点，可以解决热加工生产过程中低产与高耗的矛盾，是满足当前资源和环境要求的先进技术。单蓄热烧嘴通常用于中、高热值煤气的蓄热燃烧，在冶金、建材、化工等行业具有广阔的应用前景。

大多数工业炉窑要求炉温高、温度场均匀性高等特点，因而要求蓄热烧嘴具备耐高温、耐腐蚀、火焰状态好等性能。目前，国内外已开发了几种具有自身特点的单蓄热烧嘴，并投入工业炉窑应用，但存在如下技术难题：

(1)现有的单蓄热烧嘴不能有效解决空气、煤气混合的问题。

目前，国内外设计的单蓄热烧嘴，空气、煤气有两种混合方式，一种是煤气通过高温蓄热箱从空气喷口的中间喷出；另一种是煤气从蓄热箱外某位置进入空气喷口处。前者的优点是能实现空气、煤气的均匀混合，缺点之一是煤气管需经过高温烟气区，易烧坏，甚至可能造成煤气在蓄热箱内的泄漏和燃烧，损坏蓄热体或烧嘴；缺点之二是煤气管为了解决混合和冷却的问题，需要多次供风，烧嘴前管路和阀门复杂，且冷却风不经过蓄热，降低了节能率；缺点之三是煤气喷管需耐温极高，增加了制作成本。后者的优点是有效的保护了煤气喷管，减少了耐热钢的使用和损坏率，降低了成本，但其空气和煤气的混合效果较差，燃烧状态不理想。

(2)现有的单蓄热烧嘴不能实现火焰调节。蓄热烧嘴在制作完成后，由于空煤气喷口的形状和位置固化，其火焰形状、火焰长度都无法改变，因而蓄热烧嘴对炉宽的适应性小，炉膛内的温度场不可调，产品加热质量不高。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种可调焰单蓄热烧嘴。可调焰单蓄热烧嘴由主要由空气蓄热箱、空气通道、空气喷口砖、点火系统和火焰窥视系统组成，空气喷口砖设置了一个较大直喷口和多个环状布置的切向斜喷口，煤气分流器安置在空气通道的外围，火焰调节器安装在煤气分流器的煤气入口处，点火系统安置在煤气分流器的端部并通向空煤气混合区域，火焰窥视系统安置在空气通道的端部。本实用新型具有低氧化氮、低烧损、火焰可调节等特点，实现了空气、煤气的均匀混合；实现了燃料分级燃烧和烟气卷吸回流降低反应中心区温度，减少氧化氮的生成；实现了煤气包裹空气减少了被加热工件的烧损；实现了烧嘴火焰的可调节。

本实用新型的目的通过如下方式实现：

冷空气流经空气蓄热箱内的蓄热体后变成高温热空气，并经过空气喷口砖上喷孔，变成中心是直流，周围是多股旋转气流的空气流。煤气进入煤气分流器后分成两组，分别流经布置于分流器上的煤气喷口，形成环形布置的两组煤气流，煤气流从空气通道外壁进入内壁时，一组角度较大，一组角度较小，环形煤气包裹在旋转空气流的外面，实现了煤气对空气的包裹，得到了还原性气氛火焰，减少了加热工件氧化烧损。同时，两组煤气流在不同的位置与空气流交汇，在旋转空气流的搅动下，实现了空、煤气较均匀的混合，也实现了燃料的分级燃烧和烟气卷吸回流对反应中心区温度的降低，减少氧化氮的生成。

火焰调节器设置在煤气分流器入口处，通过调节阀板开度，改变进入各组的煤气流量，达到调节火焰的目的；点火系统用于点燃烧嘴，火焰窥视系统用于观测烧嘴工作状况。

附图说明

附图1为本实用新型的结构示意图

附图2为点火系统和火焰调节器布置示意图

图中，件1为空气蓄热箱、件2为空气通道、件3为空气喷口砖，件4为煤气分流器、件5为火焰调节器、件6为点火系统、件7为火焰窥视系统。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的作进一步说明：

空气蓄热箱1一端与空气入口连接，另一端与空气通道2连接，空气喷口砖3安置在空气通道2内，煤气分流器4安置在空气通道2的外部，火焰调节器5安装在煤气分流器4的煤气入口处，点火系统6安置在煤气分流器4的端部并通向空气喷口砖3后部的空煤气混合区域，火焰窥视系统7安置在空气通道的端部。空气喷口砖3中心设置了一个较大直喷口，四周设置了多个环状布置的斜喷口；煤气分流器4设置了多个均匀、环状布置的煤气喷口，从煤气分流器4出来的煤气流分成两组，其中一组与空气流的交角倾斜角为β1，另外一组与空气流的交角倾斜角为β2，β2大于β1。