[发明专利]一种富氧平焰烧嘴及使用方法

说明书

本发明涉及一种富氧平焰烧嘴及使用方法，属于燃烧器领域，包括烧嘴本体，烧嘴本体包括用于煤气介入的煤气通道、用于空气介入的空气通道、用于氧气或空气介入的氧气通道以及烧嘴砖，烧嘴砖内部设置有燃烧通道，煤气通道、空气通道以及氧气通道均连通至该燃烧通道，氧气通道设置有若干组，沿烧嘴轴线的周向均匀布置在烧嘴砖内，煤气通道设置在烧嘴的轴线上，空气通道设置在煤气通道的外环，该烧嘴可在空气助燃、富氧空气助燃、氧气助燃三种模式下工作，本发明充分发挥富氧燃烧在平焰烧嘴上的应用潜力，有效实现节能减排。

技术领域

本发明属于燃烧器领域，涉及一种富氧平焰烧嘴及使用方法。

背景技术

富氧燃烧是以高于空气氧气含量(20.947％)的含氧气体进行燃烧，是一项有效的节能燃烧技术，在钢铁行业广泛应用，冶金加热炉是轧钢生产的重要工序之一，同时也是主要能耗之一，富氧燃烧在节能减排方面效果显著，在冶金加热炉上具有非常广阔的应用前景，冶金加热炉上常用直焰烧嘴、蓄热烧嘴、平焰烧嘴等。目前已有的富氧平焰烧嘴专利是将氧气兑入空气中，并通过煤气和富氧空气的双旋流实现平焰燃烧，考虑到富氧燃烧会带来火焰温度的急剧增加，同时富氧浓度受到空气管道对于富氧空气中氧气浓度的安全范围限制，因此本发明提供一种新的平焰烧嘴结构。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够实现空气助燃、富氧助燃和纯氧助燃三种方式的富氧平焰烧嘴及使用方法。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：一种富氧平焰烧嘴，包括烧嘴本体，烧嘴本体包括用于煤气介入的煤气通道、用于空气介入的空气通道、用于氧气或空气介入的氧气通道以及烧嘴砖，烧嘴砖内部设置有燃烧通道，煤气通道、空气通道以及氧气通道均连通至该燃烧通道，氧气通道设置有若干组，沿烧嘴轴线的周向均匀布置在烧嘴砖内，煤气通道设置在烧嘴的轴线上，空气通道设置在煤气通道的外环。

可选的，氧气通道设置为2组或多组，沿烧嘴轴线的周向均匀布置在烧嘴砖上，氧气通道与燃烧通道呈一定切向角度布置，切向角为5°～60°。

可选的，每个氧气通道朝向燃烧通道的一端设置有对应的氧气通道出口，氧气通道出口设置在燃烧通道的壁面上。

可选的，煤气通道的末端在燃烧通道的入口处设置有煤气喷口，煤气喷口沿烧嘴轴线旋流设置，旋流角度为30°～60°，该煤气喷口与氧气通道出口的轴向距离为10～200mm。

可选的，空气通道的末端设置有空气旋流器，空气旋流器设置在煤气喷口的外环，空气旋流器的出口设置在燃烧通道的入口处。

可选的，氧气通道的外环同轴设置有与氧气通道数量相匹配的冷空气套管，冷空气套管与氧气通道同轴设置，冷空气套管的出口处设置有冷空气喷口，该冷空气喷口设置在燃烧通道的壁面上。

一种富氧平焰烧嘴的使用方法，应用于富氧平焰烧嘴，该烧嘴在空气助燃、富氧空气助燃、氧气助燃三种模式下工作；

空气助燃模式下，空气分别通过空气通道和氧气通道供入烧嘴，实现空气分级助燃；

富氧空气助燃模式下，氧气通道内通入氧气，空气通道内通入空气，实现氧气、空气分级助燃；

纯氧助燃模式下，空气全部为氧气，氧气通道内通入助燃所需的全部氧气。

可选的，空气通道内的空气设计流量为烧嘴额定煤气能力下完全采用空气助燃所需空气量的25％-75％，氧气通道内的氧气设计流量为烧嘴额定煤气能力下完全采用氧气助燃所需氧气流量的50％-100％。

本发明的有益效果在于：

1、本发明的氧气通道与燃烧通道呈一定切向角度，氧气切向进入燃烧通道，燃气旋流进入燃烧通道，强化旋流，氧气通道外设置冷空气套管，保护氧气通道，提高使用寿命。