CN86210500U - 用于工业炉的低压自身预热平焰烧嘴 - Google Patents

Abstract

用于工业炉的低压自身预热平焰烧嘴为高效多功能加热器，结构兼有平焰烧嘴和自身预热烧嘴优点，使平焰烧嘴、空气预热和排烟筒组成为整体结构，平焰烧嘴有特殊结构形状和强旋流喷气孔，适合与特殊结构的顶部供热炉体组成高效多功能工业炉窑。空气燃气预热、回收废热和供热功能构成于一体，省烟囱烟道和换热器，烧低压天然气呈平焰，有等温、压和热流场，高中低炉温和氧化还原中性气氛可选择控制，最高温度＞1550℃，综合节能60％。

Description

本实用新型属于工业炉气体平焰烧咀。

众所周知，国内外工业炉使用平焰烧咀具有等温、压、热流场，加热快、均匀，炉内气氛可控，可以提高产量、加热质量，但只适合于中、低温炉，最高温度1320℃，以及供冷风和废气排烟温度高的不足，使用自身预热烧咀，可在无热损失条件下预热空气，有利于节能、省烟道、省预热器的优点，但只适合于中、低温炉，最高炉温1300℃，炉内气氛不可控，加热不均，有过烧和氧化，以及需喷射排烟，使用不锈钢制作自身预热烧咀的缺点。如美国专利（US4353532）、英国专利（GB2101735）、德国专利（DE2812511），均存在优、缺点，功能少。为此本实用新型的低压自身预热平焰烧咀，在结构设计上使用了新型结构和组合技术。

本实用新型的目的，是在于综合平焰烧咀和自身预热烧咀的优点，克服其缺点，使其能烧低压天然气，提高炉温，增加节能效果，简化烧咀结构，节省不锈钢材，适合作各种工业炉使用的一种新型的高效、多功能低压自身预热平焰烧咀。

低压自身预热平焰烧咀，为了实现以上目的，在结构设计使用的新型结构和结合技术如下：首先是把平焰烧咀、空气预热器和排烟筒设计组合成一个新型整体结构（如图1所示），该结构可以把预热空气、回收废热、喷射强旋流燃烧气、排放炉气、控制炉的温度、压力和气氛等多种功能有机结合于一体。其次是对平焰烧咀的天然气喷头和左右旋风环设计具有特殊结构形状和旋流喷气孔分布（如图2所示），使它可以烧低压天然气并呈现强旋流平焰燃烧。最后是设计一种具有加热夹衬的新型炉体结构，使它适合与低压自身预热平焰烧咀组成有相互关联的有机组合的工业炉结构（如图3所示），这种炉结构的燃烧排气，要经过一个特殊的箱形迂迴烟道，有利于综合利用高温燃烧气的热量，提高炉子高温系数，降低炉子排气温度，从而可以使用碳钢制作的空气预热器。本实用新型就是成功地将上述新型设计结构和技术组合，有机组合而成为一种高效多功能、适用范围广的用于工业炉的低压自身预热平焰烧咀。

低压自身预热平焰烧咀，综合了平焰烧咀和自身预热烧咀的优点，实现供热、排烟和废热回收三大功能于一体，省掉了烟囱、烟道、换热器和预热管道，可以在高、中、低温工业炉上使用，烧低压天然气呈强旋流平焰，最高炉温大于1550℃，炉内气氛可以调节和控制，炉膛具有等温、等压和等热流场，有利于保证加热质量提高产量。由于本烧咀具有结构简单造价低、高效多功能、操作方便安全可靠和实用范围广的特点，凡是适合顶部加热的冶金、机械及轻工等行业的工业炉窑均可以推广使用。

附图说明：

图1是低压自身预热平焰烧咀的部份剖视总图及A－A剖视图。

图2是低压自身预热平焰烧咀的烧咀部份1放大剖面图。

图3是本烧咀用于工业炉的一种实施例的组合结构和燃烧气流图。

下面结合附图和实施例，对本实用新型作详细叙述。

低压自身预热平焰烧咀，如图1所示，它是由平焰烧咀部件、空气预热器部件和排烟筒部件和空气、天然气进气管（9、13）有机组成，其中平焰烧咀部件由烧咀砖（1）、天然气喷头（2）、左右旋风环（3）和旋流管（4）组成，空气预热器部件由管状预热管（5）、喷流预热管（6）、辐射预热管（7）、预热空气集气管（10）和天然气预热管（18）组成，排烟筒部件由排烟管口（11）和炉压调节板（12）组成。如图2所示，平焰烧咀的烧咀砖（1）是一个有喇叭孔的耐火砖筒，其外形适合与工业炉体加热夹衬的顶孔相连接，喇叭孔大端通向炉膛，小端适合与左右旋风环（3）连接，以便强旋流喷出的混合燃烧气入炉膛呈平焰燃烧；左右旋风环（3）设计成蝶形帽状体，帽筒有向下切向分布的旋流喷气孔，帽顶有一个开孔与伸入的天然气预热管密封滑动配合，帽缘形状适合与旋流管（4）焊接，帽筒的大小适合与天然气喷头有机组合，使之能喷射出强旋流平焰燃烧气；天然气喷头（2）设计由管接头和120°锥面体组成的结构，分布在锥面上的喷气孔方向与锥面垂直。如图1所示，空气预热器部件的辐射预热管（7）是一个上、下端部带环形集气包（15、14）和法兰（17、16）的同心套管，其下环形集气包（14）接空气进气管（9），夹套使上流空气进行初步预热，上环形集气包（15）分别与8根管状预热管（5）的上段弯管头连接，下端管法兰（16）适合与工业炉的排气孔管法兰连接，上端管法兰（17）适合与排烟管口（11）的下法兰连接；管状预热管（5）是8根两段上端为弯管头的钢管，其上段弯管头与辐射预热管（7）的上环形集气包（15）均布连接，下段弯管头与预热空气集气管（10）的上端部均布连接，上、下段管的下管口与半园形喷流预热管（6）的起端和末端连接；预热空气管（10）是一根上端有盲板孔的管子，其盲板中心孔适合与伸入的天然气预热管（18）成密封性连接，下管口适合与平焰烧咀的旋流管（4）连接；天然气预热管（18）上接天然气进气管下接天然气喷头（2）的管螺纹接头。排烟筒部件的排烟管口（11）是一个管状梯形管，其下管口法兰与辐射预热管（7）的上法兰（17）连接，梯形排气管口适合与炉压调节板活动连接。

以下对低压自身预热平焰烧咀与工业炉体组合结构的一种实施例作简要说明，如图3所示，炉体是由矩形或方形的外炉衬（19）、加热夹衬（20）、炉膛（21）和箱形迂迴烟道（22）有机组成。低压自身预热平焰烧咀的下法兰（16）安装在外炉衬顶面的排烟孔管法兰上，其平焰烧咀的烧咀砖（1）通过排烟孔经迂迴烟道伸入加热夹衬顶面孔并成适合的密封组合。经过预热的空气和低压天然气，以强旋流气流喷入炉膛（21）呈平焰燃烧，燃烧火焰喷向炉膛四壁，经炉膛底面中心孔喷出进入箱形迂迴烟道（22），由于高温燃烧炉气在迂迴烟道中缓慢流动有充分时间放出热量来加热夹衬，从而可以提高炉子高温系数，降低排烟温度，有利于高效节能和使用碳钢空气预热器。

从本实施例，获得的主要数据如下：空气预热温度t预＝（0.27～0.32）t炉＝（0.92～0.95）t废；烧咀前天然气压力p咀＝5～150mm水柱，车间管网压力p网＝350～400mm水柱；炉膛最高温度t炉＞1550℃；空气过剩系数α＝0.5～5.0；炉内气氛成氧化焰、还原焰或中性焰均能适用和调节；产量提高20％以上；加热质量显著提高；烧咀节能20％以上；综合节能60％以上；低压自身预热平焰烧咀的材料95％是普通钢，仅喷头部份是不锈钢。

低压自身预热平焰烧咀与工业炉的组合结构，不限于上述实施例，凡是顶部加热的工业炉窑均可用，高温炉可以用，中、低温炉同样可以用，工业炉既可以安装一个烧咀，根据需要也适合安装多个烧咀。

Claims (8)

1、一种用于工业炉的低压自身预热平焰烧咀，它由平焰烧咀部件、空气预热器部件、排烟筒部件和空气、天然气进气管(9、13)等组成，其特征在于平焰烧咀、空气预热器和排烟筒有机组成一个能同时预热空气、排放炉气和喷射燃烧气的低压自身预热平焰烧咀整体结构，该结构的左右旋风环(3)为蝶形帽状结构，其帽筒有向下切向分布的旋流喷气孔，天然气喷头(2)为管接头锥面体结构，其锥面上的喷气孔方向与锥面垂直，以及由烧咀砖(1)、天然气喷头(2)、左右旋风环(3)和旋流管(4)有机组合成一个能烧低压天然气的强旋流平焰烧咀。

2、如权利要求1所述的烧咀，其特征在于空气预热器部件是由8根两段管状预热管（5）、8个喷流预热管（6）、1个辐射预热管（7）、预热空气集气管（10）、天然气预热管（18）和保温层（8）组成。

3、如权利要求1所述的烧咀，其特征在于排烟筒部件是由一个环管梯形排烟管口（11）和炉压调节板（12）组成。

4、如权利要求1所述的烧咀，其特征在于左右旋风环（3）是一个蝶形帽状体，其帽筒上有向下切向分布的旋流喷气孔，帽顶面中心有一个开孔与伸入的天然气预热管（18）密封滑动连接，帽缘形状适合与旋流管（4）焊接。

5、如权利要求1所述的烧咀，其特征在于天然气喷头（2）是由进气管接头和带喷气孔的锥面体组成，其锥面体的锥度是120°，喷气孔的方向垂直于锥面体，进气管接头适合与天然气预热管（18）连接。

6、如权利要求1所述的烧咀，其特征在于烧咀砖（1）是一个有喇叭孔的耐火砖筒，小端适合与左右旋风环（3）连接。

7、如权利要求1或2所述的烧咀，其特征在于辐射预热管（7）是一个上、下带环形集气包（15、14）和法兰（17、16）的同心套管，其下环形集气包（14）接空气进气管（9），上环形集气包（15）与8根管状预热管（5）的上段弯管头均布连接，上法兰（17）适合与排烟管口（11）的下端法兰连接，下法兰（16）适合与炉体的炉排气孔管法兰连接。

8、如权利要求1或2所述的烧咀，其特征在于管状预热管（5）是8根两段上端为弯管头的钢管，其上段弯管头适合与上环形集气包（15）均布连接，下段弯管头适合与预热空气集气管（10）的上端部均布连接，上、下段管的下管口分别与半园形喷流预热管（6）的起端和末端连接。

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