[发明专利]一种用于工业窑炉的增氧节能喷枪

说明书

技术领域

本发明涉及一种喷枪，尤其涉及一种用于工业窑炉的增氧节能喷枪。

背景技术

当前的能源危机与环保要求越来越高的大形势下，各家用工业窑炉进行生产的企业节能降耗、节省能源、减少排放的这一课题变得至关重要，直接影响到企业的生存。

目前，用于工业窑炉(辊道窑、隧道窑、梭式窑等)的喷枪如图1所示，由燃料口接头1、喷枪后端挡板2、喷枪外壳体3、燃料通道接管4、旋转风板5、喷枪烧嘴头6等组成。旋转风板5、喷枪后端挡板2分别安装在燃料通道接管4的前端和后端，燃料通道接管4的顶部穿过旋转风板5后与喷枪烧嘴头6连接，燃料通道接管4的尾部穿过喷枪后端挡板2后与燃料口接头1连接；喷枪外壳体3同轴安装在燃料通道接管4外侧，且喷枪外壳体3尾部与喷枪后端挡板2连接。燃料口接头1处为燃料进口A，喷枪外壳体3上设有空气助燃风进口B。

其中，旋转风板5的结构如图2所示，旋转风板5的外周设有旋转片51，旋转片51与喷枪外壳体3之间有间隙，供空气助燃风进入窑内。旋转风板5上还设有一圈孔52，孔52的位置位于燃料通道接管4与喷枪外壳体3之间，也用于供空气助燃风进入窑内。

喷枪烧嘴头6的结构如图3所示，喷枪烧嘴头6的外周设有一圈喷嘴孔61，供燃料射入窑内。

喷枪根据其功率，其结构为：燃料通道接管4内通道为燃料通道，燃料从燃料进口A进入燃料通道接管4后，通过前端的旋转风板5与喷枪烧嘴头6射入窑内；燃料通道接管4与喷枪外壳体3之间的通道为空气助燃风通道，其通径的大小根据所需热值、流量、流速的不同要求进行空燃比配合，确定燃料与空气助燃风的通径，使燃料燃烧相对充分，获得窑内达成所需温度的热量。

上述现有的喷枪均为空气助燃的喷枪，在达到同一燃烧温度的情况下，空气助燃状态下使用天然气、水煤气、液化气等燃料燃烧时，根据其热能计算的空燃比与实际应用时空气过剩系数的数值所得，空气耗量大，造成燃料耗量的浪费及废气排放量大，SO₂、NOx等有害物质排放量多，影响环境，增加了企业的环保压力。

有企业采用纯氧替代空气助燃或在助燃风中混入富氧气体的方法获得减排效果，其存在许多弊端，造成无法真正为企业接受和使用。原因在于采用这种方法成本高，且整体增氧后对窑炉内壁产生氧化腐蚀作用，会缩短窑炉使用时间，纯氧技术的使用必须对窑炉也进行全面改造才能合理使用，这是大部分企业实际不能承受的。同时就环保而言，采用纯氧助燃方法后，若未使纯氧气体充分参与燃烧，则会产生过氧现象，反而会降低窑炉的热效率，使NOx的排放不降反升，这是目前纯氧或富氧助燃技术应用现状中的重大缺陷，直接影响节能效果，很难达到真正减排环保的作用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：如何使得工业窑炉在燃烧系统方面采用更低的成本，且窑炉本体不需要改变，在不停窑的情况下完成节能环保应用技术的实施，达到真正意义上的既节能又环保。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供一种用于工业窑炉的增氧节能喷枪，包括燃料通道接管，燃料通道接管的顶部穿过旋转风板后与喷枪烧嘴头连接，燃料通道接管的尾部穿过喷枪后端挡板后与燃料口接头连接，燃料口接头上设有燃料进口；喷枪外壳体同轴设于燃料通道接管外侧，喷枪外壳体上设有空气助燃风进口；

其特征在于：

所述喷枪外壳体与燃料通道接管之间同轴设有增氧通道外套管，增氧通道外套管顶端连接旋转风板，增氧通道外套管尾端和所述喷枪外壳体尾端均连接增氧入口法兰一端，增氧入口法兰另一端连接喷枪后端挡板，增氧入口法兰上设有增氧气体进口。

优选地，所述燃料通道接管内的通道为燃料通道；所述增氧通道外套管与喷枪外壳体之间的通道为空气助燃风通道；燃料通道接管与增氧通道外套管之间的通道为增氧气体通道，所述增氧入口法兰上的增氧气体进口与增氧气体通道联通。

更优选地，所述旋转风板的外周设有旋转片，旋转片与喷枪外壳体之间设有供空气助燃风进入窑内的间隙；旋转风板上设有内外两圈孔，内圈孔位于燃料通道接管与增氧通道外套管之间，连接增氧气体通道；外圈孔位于增氧通道外套管与喷枪外壳体之间，连接空气助燃风通道。燃料气体从燃料进口进入燃料通道接管后，通过前端的喷枪烧嘴头射入窑内；空气助燃风从空气助燃风进口进入空气助燃风通道后，通过旋转风板与喷枪外壳体之间的间隙以及旋转风板上的外圈孔进入窑内；增氧气体从增氧气体进口进入增氧气体通道后，通过旋转风板上的内圈孔进入窑内；增氧气体的压力及流速高于燃料气体和空气助燃风的压力及流速。

进一步地，所述旋转片的斜齿角度为25°～45°。