[发明专利]一种高效节能环保型蓄热平焰燃烧器及其燃烧方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种在炉顶安装的燃烧器，尤其涉及一种在炉顶安装的高效节能环保型蓄热平焰燃烧器及其燃烧方法。

技术背景

目前，公知的国内工业炉窑多采用常规平焰燃烧器及相配套的燃烧系统对炉内进行加热，形式多为炉顶位置分布，而蓄热式燃烧器及燃烧系统以良好的节能效果多被应用到炉侧，这些都是国内外已经比较成熟和实用的节能技术。

常规平焰燃烧器结构简单，制作容易；多采用燃料喷射装置在燃烧器的轴线中心位置，配风系统在燃料喷射装置的外围包裹，火焰通过烧嘴砖内壁向四周扩散这一形式。其特点是炉顶管路布置简单，火焰形状好，加热均匀，火焰温度较高。缺点是燃料浪费大，节能率低。

蓄热式燃烧器及蓄热式燃烧系统以优良的节能效果已被行业所接受，而安装在炉顶位置的蓄热式燃烧器，因其内部结构复杂、燃烧形状不同于侧端燃烧器、重量大、成本高等问题，国内少有人开发和研究。

因此，如何设计一种可在炉顶安装的、对加热炉体内上部空间实现均匀加热的、节能率高的蓄热式平焰燃烧器，是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的问题，提供一种高效节能环保型蓄热平焰燃烧器的燃烧方法，利用本发明提供的燃烧方法对工业炉加热的蓄热平焰燃烧器，继承了蓄热燃烧器和平焰燃烧器的优点，在节能环保的基础上，能够完全满足工艺加热（实现平焰燃烧效果）要求。

本发明的另一目的还提供一种高效节能环保型蓄热平焰燃烧器。

根据本发明的第一目的，提供了一种高效节能环保型蓄热平焰燃烧器的燃烧方法：

一种高效节能环保型蓄热平焰燃烧器的燃烧方法，包括以下步骤：

常温空气经配风体进入蓄热室预热后进入喷口；

安装在烧嘴外壁开设的多个通孔内的多组燃料喷射单元向喷口内喷射燃料，且每个燃料喷射单元的喷射方向分别与喷口中心线形成不同夹角；

多组燃料喷射单元喷射的燃料与预热后的常温空气在喷口内充分混合后进行燃烧；

其中，所述预热后的常温空气在进入喷口时形成旋流风，并利用所述旋流风产生旋转的圆盘形平面形状的火焰，以便对加热炉体内上部空间均匀加热。

优选地，所述产生旋转的圆盘形平面形状的火焰的步骤包括：所述多组燃料喷射单元沿烧嘴中心圆切向喷射燃料到喷口中；沿烧嘴中心圆切向喷射到喷口的燃料与所述旋流风进行充分混合，并利用所述旋流风使混合后的燃料通过燃烧形成旋转的圆盘形平面形状的火焰。

优选地，所述蓄热室包括：

水平设置并与所述配风体连通的蓄热体；

竖直设置并与所述蓄热体和喷口分别连通的预热空气腔；

连接并固定所述蓄热体和预热空气腔的L型连接件；

其中，所述蓄热体和预热空气腔通过L型连接件连接形成具有L型结构的蓄热室。

优选地，所述常温空气经配风体进入蓄热室预热的具体步骤包括：常温空气经配风体引导至L型结构的蓄热室，水平流经蓄热体时被加热，成为预热空气，预热空气通过竖直设置的预热空气腔竖直向下流动；其中，所述蓄热体为蜂窝体，其左端连接固定有格栅，右端连接固定有挡板砖。

优选地，所述预热后的常温空气在进入喷口时形成旋流风的具体步骤包括：在预热空气腔和烧嘴之间安装旋流堵砖，所述旋流堵砖为中空体，其上端封闭，其侧壁设有多个倾斜通孔；竖直向下流动的预热空气通过所述旋流堵砖时呈旋流状喷出，在喷口中形成旋流风。

优选地，所述对加热炉体内上部空间均匀加热的步骤包括：通过把所述旋转的圆盘形平面形状的火焰向下送入加热炉体内，利用旋转的圆盘形平面形状的火焰温度均匀的特性对加热炉体内上部空间进行均匀加热。

根据本发明第二目的，还提供一种高效节能环保型蓄热平焰燃烧器，包括依次连接的配风体，蓄热室，具有外壁、喷口及燃料喷射单元的烧嘴，其中，常温空气经配风体进入蓄热室预热后进入喷口，烧嘴的外壁开有通向喷口的多个通孔，燃料喷射单元安装在通孔中，燃料喷射单元的喷射方向分别与喷口中心线形成不同夹角，还包括：

旋流风形成装置，用于将进入喷口的预热后常温空气形成旋流风；

其中，所述多组燃料喷射单元的喷射方向与烧嘴中心圆成切向分布；

其中，沿烧嘴中心圆切向喷射到喷口的燃料与所述旋流风进行充分混合，利用所述旋流风使混合后的燃料通过燃烧形成旋转的圆盘形平面形状的火焰，以便对加热炉体内上部空间均匀加热。

优选地，所述蓄热室包括：

水平设置并与所述配风体连通的蓄热体；