[实用新型]空气单蓄热烧嘴

说明书

本实用新型涉及一种空气单蓄热烧嘴，属于燃烧器领域。该烧嘴包括高温气体通道、燃气喷管与蓄热体，高温气体通道为带有收缩段的单一通道，该通道的横截面的水平方向尺寸大于竖直方向尺寸；若干个燃气喷管偏置于高温气体通道的上侧或下侧。该烧嘴通过优化喷口设计能够提供平铺型火焰，结构简单，加工制作容易，解决了当前因燃气在蓄热体内窜动、高温烟气在蓄热体内偏流等情况所带来的烧嘴壳体冒火、蓄热体利用效率低等问题。

技术领域

本实用新型属于燃烧器领域，具体涉及一种空气单蓄热烧嘴。

背景技术

根据蓄热体预热介质的不同，蓄热燃烧技术可以分为空气燃气双蓄热或空气单蓄热两种模式。在轧钢加热炉领域，近十多年，双蓄热燃烧技术已发展的比较成熟，而空气单蓄热燃烧技术在应用中存在一些不足。

国内轧钢加热炉上应用较普遍的空气单蓄热烧嘴为某进口产品，该产品为蓄热空气包裹燃气的回转体结构，其燃料通道置于高温气体通道的中心，虽然采取了浇筑料保温和冷却措施，但加热炉生产波动大的特性仍导致了浇注料保温层在多次升降温之后的热震剥落，而后金属喷管裸露于火焰中，使用寿命严重受限；另外，空气包裹燃气的回转体火焰结构还存在火焰覆盖面较小、外侧氧化性气氛贴近被加热工件等缺陷。

前期已有技术就上述不足进行了优化，但具体实施过程中又出现了燃气在蓄热体内窜动，高温烟气在蓄热体内偏流等情况，引起烧嘴壳体冒火、蓄热体利用效率低等问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种空气单蓄热烧嘴，通过优化喷口设计来提供平铺型火焰，以解决壳体蹿火和高温烟气偏流带来的问题。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种空气单蓄热烧嘴，包括高温气体通道、燃气喷管与蓄热体，高温气体通道为带有收缩段的单一通道，该通道的横截面的水平方向尺寸大于竖直方向尺寸；若干个燃气喷管偏置于高温气体通道的上侧或下侧。

进一步，燃气喷管的出口段为管径变大的突扩段。

进一步，燃气喷管的轴线与高温气体通道的轴线间形成夹角A，0°≤A≤30°。

进一步，燃气喷管的数量不少于两个。

进一步，高温气体通道的横截面为矩形或椭圆形。

进一步，高温气体通道中收缩段的收缩角为B，0°≤B≤60°。

进一步，多个燃气喷管关于高温气体通道的中心面对称设置。

进一步，蓄热体布置于高温气体通道的沿程上。

本实用新型的有益效果在于：

(1)燃气喷管偏置在高温气体通道的一侧，可以有效确保燃气喷口使用寿命；燃气喷管出口处的突扩结构，可以彻底避免燃气在蓄热体的裂纹中乱窜，进而切断或避免蓄热体内或蓄热体与炉墙结合处出现蹿火。

(2)燃气和空气上下分层，火焰的上下两侧分别呈现为还原性和氧化性，便于根据需要调整被加热工件表面的气氛。

(3)燃气喷管和高温气体通道间具有小夹角，使得空气喷口和燃气喷口在水平方向上铺展，有利于提供稳定的、宽面域分布的火焰，有利于提高加热空间的温度均匀性。

(4)具有细小缩口的单一高温气体通道，在排烟阶段有利于高温烟气在蓄热体内均匀分布，在供热阶段可以对高温空气加速，增强了火焰刚性和稳定性，且大幅降低了通道的制作难度。

总的来说，该烧嘴通过优化喷口设计能够提供平铺型火焰，具有低氧化、无冒火、无烟气偏流且温度分布均匀的特点，解决了当前因燃气在蓄热体内窜动、高温烟气在蓄热体内偏流等情况所带来的烧嘴壳体冒火、蓄热体利用效率低等问题。结构简单，加工制作容易，可广泛应用于冶金、机械、化工等行业以气体为燃料的热工设备，特别适用于热轧加热炉。