[实用新型]一种对冲强旋预混燃烧装置

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种气体燃料燃烧的装置，特别是一种对冲强旋预混燃烧装置，它作为一种燃烧装置应用于工业加热的热风炉及工业炉窑上。

二、背景技术

燃烧器是燃烧类工业炉窑设备所不可缺少的核心装置，其性能与结构优良与否直接影响到炉窑的燃料利用率、热效率、以及是否满足节能环保的要求。目前，就燃烧低热值煤气(如高炉煤气、发生炉煤气)的各种燃烧器而言，其混合燃烧模式可分为扩散燃烧(长焰燃烧)、半预混燃烧、及预混燃烧(短焰燃烧)三种形式，其对应的燃烧器结构也各不相同，如煤气集中喷射与空气四周多流股喷射切入的套筒型或矩型的扩散燃烧结构、煤气与空气分层喷射混合燃烧结构、煤气与空气交错喷射混合燃烧结构、煤气与空气预先混合的内预混喷射燃烧结构、以及新近发展的煤气与空气交错向上喷射混合燃烧气流折返的燃烧器结构等。总之，工业炉窑的燃烧器已经完成从套筒燃烧器，逐步过渡到梳篦形空气喷嘴的矩形燃烧器的转换，并发展到环形多喷嘴喷射旋流混合回流预热稳焰燃烧技术或者环形多喷嘴交错上喷预混燃烧后气流折返预热稳焰强化燃烧技术。随着燃烧技术的发展，使低热值煤气的燃烧强度与火焰的稳定性都得到了较大的提高，再配合上煤气与助燃空气的预热使得燃烧温度也不断增高、燃烧效率也逐步提升。但纵观现有的煤气燃烧器，仍然存在燃烧器结构复杂、燃烧气流分配不均、燃烧气流的可控性差等问题，而一些使用在工业炉上的发生炉煤气的燃烧器，由于仍然采用结构简单的燃烧器，致使燃烧强度不高、气流分配紊乱、煤气与空气混合不佳等，由此而导致燃烧不完全或燃烧不稳定、热负荷调节性能差等问题出现。因此，改进燃烧装置结构，使其与炉膛空间形成合理可控的流场结构，实现高强度燃烧与均匀高效传热的完美结合，应该是燃烧器发展的方向。

三、实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术缺陷，本实用新型之目的就是提供一种对冲强旋预混燃烧装置，有效解决煤气与空气射流在相互对冲强旋中快速预混与高强度燃烧，且形成可控的旋转烟气流场及基于小空间的快速预混燃烧，能有效降低空气过量系数、提高燃烧温度与燃烧强度、进而简化结构与减轻燃烧装置重量的问题，它是一种煤气与空气的多喷嘴环形相对布置旋切喷射预混燃烧的燃烧装置，故称之为对冲强旋预混燃烧装置，其结构是，包括有煤气进气管、空气进气管、喷嘴和墙体，墙体上部为球顶圆筒状下开口结构，圆筒墙体1与半球形拱顶2构成气流对冲旋转的预燃室3，圆筒墙体1内壁上对应布置矩形截面的煤气喷嘴4与空气喷嘴5，两种喷嘴的喷口端在预燃室3内壁上，并与预燃室3内壁以旋切角度相连通，煤气喷嘴的另一端与设置在圆筒墙体1内的煤气半环道6相通，空气喷嘴与设置在圆筒墙体1内的空气半环道7相通；两个半环道是由圆形环道对称的两块隔墙10分割并兼构成气流的分配环道，两个半环道分别接煤气进气管8和空气进气管9。

使用上述燃烧装置时，煤气通过进气管8进入半环道6后单向流动进入煤气喷嘴4，然后喷射进入预燃室；同时，空气通过进气管9进入其半环道7后单向流动进入空气喷嘴5，然后喷射进入预燃室3，两股气流进入预燃室3后产生强烈的旋转气流，相互快速混合，经预燃室高温烟气预热后着火燃烧，并以强旋的方式进入燃烧室，继续完成混合与燃烧过程，由于喷嘴有旋切角度、喷嘴流速与喷嘴形状，有效实现两种气流的快速混合与高强度燃烧，从而提高燃烧温度与有效控制燃烧过程，并保持足够的旋流强度在燃烧室中形成回流涡旋，以实现火焰与气流的稳定可控。也就是说，本实用新型燃烧装置能顺利实现煤气与空气的喷射旋流预混与预热、以及高强度稳定燃烧，从而有效解决了低热值煤气燃烧不稳定、燃烧强度小、燃烧温度低等关键问题，明显优于分层喷射混合燃烧装置与交错喷射混合燃烧装置。

四、附图说明

图1为本实用新型燃烧装置整体剖面图。

图2为图1中A-A向剖面俯视图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。