本發明專利技術涉及預混氣流單股噴射回流預熱蓄熱體中燃燒的熱風爐，有效克服煤氣與空氣在大容積的燃燒室中混合燃燒出現的諸多問題，預燃室墻體上有預混氣噴嘴和熱風出口管，預混氣噴嘴和噴射混合器連通，噴射混合器上有煤氣和空氣進氣管，預燃室墻體內的預燃室下面的燃燒室、蓄熱室和冷風室是熱風爐墻體與爐底構成的空間，熱風爐墻體置于預燃室墻體下部固定在爐底上，燃燒室和蓄熱室內堆放的蓄熱體下部有置于爐底上的分流結構，熱風爐墻體的上部和預燃室墻體的下部相互套接，冷風室的側墻上有煙氣出口管和冷風進口管，有效解決了低熱值煤氣燃燒不穩定、燃燒強度弱、燃燒溫度低、溫度分布不均、氣流分布不均等關鍵問題。
【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及為高爐提供高溫鼓風的一種預混氣流單股噴射回流預熱蓄熱體中燃燒的熱風爐。
技術介紹
當前，高爐熱風爐從節能降耗上考慮要求在燃燒低熱值高爐煤氣下獲得高性能和高效益，而最終達到高效、節能、環保、增產的目的。為此，在熱風爐中完成強化的燃燒過程與高效的傳熱過程，并使之有機地結合起來就是達到上述目標的必要條件，這就涉及到燃燒裝置的性能、蓄熱體結構與布置、以及氣流流場的組織。縱觀目前使用的各種熱風爐，其氣體燃燒裝置均以煤氣與空氣在燃燒空間中混合、預熱、著火燃燒模式為主，這種模式總是存在混合不均、燃燒不完全、燃燒室空間大、燃燒器結構復雜等問題；如燃燒室與蓄熱室·中的氣流組織安排不當(流速選擇、氣流分配與控制、旋流與回流狀態的應用等)，就會導致燃燒室中燃燒氣流的特征變化大、氣流不穩定、燃燒強度低，也會引起蓄熱室中氣流分布不均，降低傳熱效果與蓄熱體的利用率；如果蓄熱體的結構與布置不能按照流場結構和負荷狀態合理選取，也會整體影響熱風爐的性能和實際使用效果。此外，復雜的噴嘴結構不僅使燃燒器的設計與制作困難，同時也會增加熱風爐結構的不穩定性。
技術實現思路
針對上述情況，為克服現有熱風爐的缺陷，本專利技術之目的就是提供一種預混氣流單股噴射回流預熱蓄熱體中燃燒的熱風爐，有效克服煤氣與空氣在大容積的燃燒室中混合燃燒模式容易出現的諸多問題，如煤氣與空氣混合速率低、混合不均勻，以及由此導致的燃燒強度低、燃燒溫度低、燃燒不完全、燃燒器結構復雜，噴嘴結構復雜，燃燒器制作困難，熱風爐結構的不穩定性等問題。本專利技術解決的技術方案是，包括預燃室墻體、預燃室、熱風爐墻體、燃燒室、蓄熱室和冷風室，預燃室墻體是由上部的耐火磚砌成的球形拱頂和下部的圓筒體組合在一起構成，并承托在熱風爐墻體上部的托圈上，預燃室墻體的圓筒體上連接有預混氣噴嘴和熱風出口管，預混氣噴嘴的外端和噴射混合器(或套筒燃燒器)相連通，沿噴射混合器的軸向和徑向分別連接有煤氣進氣管和空氣進氣管，煤氣向噴射混合器中心噴射，空氣通過噴射混合器上的圓孔進入與煤氣混合，形成半預混氣流之后進入預混氣噴嘴，預燃室墻體內的預燃室下面依次向下分別有燃燒室、蓄熱室和冷風室，燃燒室、蓄熱室和冷風室是熱風爐墻體與爐底構成的空間，熱風爐墻體置于預燃室墻體的下部，固定在爐底上，燃燒室和蓄熱室內堆放有蓄熱體，蓄熱體的下部有置于爐底上的用鑄鐵格子磚堆放的和冷風室形狀大小相匹配的分(集)流結構，熱風爐墻體的上部和預燃室墻體的下部經迷宮連接結構呈滑移狀相互套接在一起，冷風室的側墻上有煙氣出口管和冷風進口管。對于這樣的熱風爐，煤氣與空氣通過各自的進氣管進入噴射混合器(或套筒燃燒器)，形成半預混氣流后通過預混氣噴嘴形成上翹的射流進入預燃室，借助其環墻與拱頂作用形成折返的預混氣流向下進入燃燒室中與堆砌其內的蓄熱體而完成燃燒過程；由于燃燒室中蓄熱體的助燃與均流作用使得進入下部蓄熱室中蓄熱體煙氣流場的溫度分布與速度分布變得較為均勻。熱風爐采用這種燃燒裝置后，就有效解決了低熱值煤氣燃燒不穩定、燃燒強度弱、燃燒溫度低、溫度分布不均、氣流分布不均等關鍵問題；將煤氣與空氣間的邊混合邊燃燒的占用大量燃燒空間的長焰燃燒方式改變為預混氣流的蓄熱體中快速與高強度燃燒的方式。鑒于燃燒過程基本上集中在燃燒室內蓄熱體中完成，且這部分蓄熱體也充分起到高溫蓄熱的作用而有效節省與利用了燃燒空間和直接減少蓄熱室的空間。同時，因充分實現蓄熱體中燃燒而有效提高上部蓄熱體的溫度和均勻了上部蓄熱體的溫度，為提供高風溫創造了極為有利的條件。由于蓄熱體是采用格子磚間的寬縫隙來實現格孔互通的，其對氣流的調壓均流作用得到提高，這就有效增加了蓄熱體的利用率和增強了蓄熱體與氣流間的熱交換過程，蓄熱室的空間高度也會因此而降低。尤其是在熱風爐的送風階段，冷風室內的鑄鐵格子磚的分流與均流作用，以及其上蓄熱室中蓄熱體的調壓均流作用對于改善冷風氣流分布的均勻程度更為明顯，因此，該熱風爐能極大地改善了熱風爐的熱工性能，使得熱風爐能在燃燒低熱值煤氣的條件下，在煤氣與空氣均不預熱的條件下，具備了高效、高風溫、與節能環保的功能。此外，結構的進一步的簡化與緊湊不僅會帶來了投資費用的節 省，也為熱風爐結構的穩定提供了基礎性條件。附圖說明圖I為本專利技術的剖面主視圖。圖2為本專利技術圖I中A-A部截面圖。圖3為本專利技術圖I中B-B部截面圖。圖4為本專利技術噴射混合器的截面圖。具體實施例方式以下結合附圖對本專利技術的具體實施方式作詳細說明。如圖I、圖2、圖3及圖4所示，本專利技術包括預燃室墻體I、預燃室2、熱風爐墻體8、燃燒室9、蓄熱室12和冷風室13，預燃室墻體I是由上部的耐火磚砌成的球形拱頂和下部的圓筒體組合在一起構成，并承托在熱風爐墻體8上部的托圈上，預燃室墻體的圓筒體上連接有預混氣噴嘴6和熱風出口管7，預混氣噴嘴6的外端和噴射混合器(或套筒燃燒器)5相連通，沿噴射混合器的軸向和徑向分別連接有煤氣進氣管3和空氣進氣管4，煤氣向噴射混合器中心噴射，空氣通過噴射混合器上的圓孔進入與煤氣混合，形成半預混氣流之后進入預混氣噴嘴6，預燃室墻體內的預燃室2下面依次向下分別有燃燒室9、蓄熱室12和冷風室13，燃燒室9、蓄熱室12和冷風室是熱風爐墻體8與爐底16構成的空間，熱風爐墻體置于預燃室墻體的下部，固定在爐底上，燃燒室9和蓄熱室12內堆放有蓄熱體，蓄熱體的下部有置于爐底上的用鑄鐵格子磚11堆放的和冷風室形狀大小相匹配的分(集)流結構，熱風爐墻體8的上部和預燃室墻體I的下部經迷宮連接結構17呈滑移狀相互套接在一起，冷風室的側墻上有煙氣出口管15和冷風進口管14。所述的預燃室墻體I是在金屬外殼內壁上砌筑耐火材料層構成，耐火材料層是由耐溫1300°C 1500°C的重質耐火材料(低蠕變高鋁磚或紅柱石高鋁磚)內層的外面有輕質耐材(如輕質硅磚或高鋁聚輕磚)外層，輕質耐材外層的外面有陶瓷纖維棉，陶瓷纖維棉的外面有噴涂防護層，組合在一起構成，重質耐火材料內層作為承重爐襯。所述的噴射混合器5和預混氣噴嘴6均為圓筒形，預混氣噴嘴內端傾斜向上以O 30°的角度和預燃室2相連通，預混氣噴嘴的外端水平伸出預燃室墻體。 所述的熱風出口管7是用耐高溫且性能穩定的耐火材料(如低蠕變高鋁磚或紅柱石剛玉磚等)砌筑構成，和預燃室墻體呈滑移狀重疊式連接。所述的熱風爐墻體8是在金屬外殼內壁上自上向下分別依次用紅柱石高鋁磚、高鋁磚、高密度粘土磚砌筑構成的上部和下部均為圓筒形，中部為錐形，上部直徑小于下部直徑的瓶形結構，與圓盤形的爐底16固定在一起，爐底內分布有呈井字形的槽工字鋼，以加強結構的穩定性，槽工字鋼上澆注一層耐熱在600°C以下的混凝土層，混凝土層上放置有鑄鐵格子磚11。所述的蓄熱體是由第一娃質格子磚10a、第二娃質格子磚10b、紅柱石高招磚IOc與粘土格子磚IOd構成,粘土格子磚IOd置于分流結構的上面,粘土格子磚10d、紅柱石高招磚IOc和第二娃質格子磚IOb從下向上依次堆放呈圓柱形置于蓄熱室12中，第一娃質格子磚IOa在第二硅質格子磚IOb的上面，堆放呈圓錐形或圓臺形直至燃燒室的喉部，每個格子磚之間有堆放縫隙，達到氣流的相互串通。所述的煙氣出口管15和冷風進口管14均為金屬管內壁上用耐火材料(通常為粘土磚)砌筑構成，與熱風爐墻體8連接成一體結構本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種預混氣流單股噴射回流預熱蓄熱體中燃燒的熱風爐，包括預燃室墻體（1）、預燃室（2）、熱風爐墻體（8）、燃燒室（9）、蓄熱室（12）和冷風室（13），其特征在于，預燃室墻體（1）是由上部的耐火磚砌成的球形拱頂和下部的圓筒體組合在一起構成，并承托在熱風爐墻體（8）上部的托圈上，預燃室墻體的圓筒體上接有預混氣噴嘴（6）和熱風出口管（7），預混氣噴嘴（6）的外端和噴射混合器（5）相連通，沿噴射混合器的軸向和徑向分別接有煤氣進氣管（3）和空氣進氣管（4），煤氣向噴射混合器中心噴射，空氣通過噴射混合器上的圓孔進入與煤氣混合，形成半預混氣流之后進入預混氣噴嘴（6），預燃室墻體內的預燃室（2）下面依次向下分別有燃燒室（9）、蓄熱室（12）和冷風室（13），燃燒室（9）、蓄熱室（12）和冷風室是熱風爐墻體（8）與爐底（16）構成的空間，熱風爐墻體置于預燃室墻體的下部，固定在爐底上，燃燒室（9）和蓄熱室（12）內堆放有蓄熱體，蓄熱體的下部有置于爐底上的用鑄鐵格子磚（11）堆放的和冷風室形狀大小相匹配的分流結構，熱風爐墻體（8）的上部和預燃室墻體（1）的下部經迷宮連接結構（17）呈滑移狀相互套接在一起，冷風室的側墻上有煙氣出口管（15）和冷風進口管（14）。...
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發人員：陳維漢，陳云鶴，楊海濤，
申請(專利權)人：陳維漢，
類型：發明
國別省市：
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