專利名稱：四腔一體自身蓄熱式燒嘴的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
四腔一體自身蓄熱式燒嘴
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及冶金、陶瓷熱工設(shè)備的燃燒裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體地說， 是一種四腔一體自身蓄熱式燒嘴。
背景技術(shù)：
近年來，蓄熱式燃燒技術(shù)以其顯著的節(jié)能減排效果在我國鋼鐵、化工、
機械行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。對于熱值1200kcal/Nii^以上的燃料多以空氣單蓄 熱形式為宜，對于以混合煤氣(熱值1800 2200kcal/Nm3)、凈發(fā)生爐煤氣(熱 值1400kcal/Nm3)、焦爐煤氣(熱值3400 4000kcal/Nm3)及天然氣(熱值 8000 10000kcal/Nm3)等為燃料的工業(yè)爐上采用空氣單蓄熱式燃燒技術(shù)，普遍 收到較好的節(jié)能效果，但是由于空氣被預(yù)熱到IOO(TC左右參與燃燒，因此被 加熱鋼坯的氧化燒損加重。而在以熱臟發(fā)生爐煤氣為燃料的工業(yè)爐窯上采用 空氣單蓄熱式燃燒技術(shù)并不成功，很多企業(yè)在以熱臟發(fā)生爐煤氣為燃料的工
業(yè)爐窯上采用了蓄熱式燒嘴后，由于熱臟發(fā)生爐煤氣含有大量焦油和灰塵， 經(jīng)常堵塞蓄熱式燒嘴的關(guān)鍵部件——蜂窩體，導(dǎo)致蓄熱式燒嘴不能正常發(fā)揮 作用。
現(xiàn)有的蓄熱式燒嘴的使用情況如下
普通的單蓄熱燒嘴用在熱臟發(fā)生爐煤氣上，在由供風期向蓄熱期換向時， 煤氣需要切斷。含有大量焦油和灰塵的煤氣每60秒(換向周期)左右切斷一 次，導(dǎo)致焦油在煤氣噴口處結(jié)焦堵塞煤氣噴口。在煤氣切斷的瞬間，剛性氣 流消失后空氣噴口開始排煙，此時抽吸的剛好是混有大量灰塵的煙氣，甚至 是未來得及完全燃燒的煤氣、煙氣混合物，因此就造成蓄熱室內(nèi)蜂窩體的堵 塞。普通的單蓄熱燒嘴用在混合煤氣、凈發(fā)生爐煤氣、焦爐煤氣及天然氣等
熱值相對較高的燃料上，節(jié)能效果比較明顯，但由于空氣被預(yù)熱到IOO(TC左 右參與燃燒，因此火焰有明顯的高溫區(qū)，整體溫度不均勻。此外，由于蓄熱 式燒嘴是爐內(nèi)混合，因此燃料熱值越高，混合就越不好，為了得到剛性火焰， 空氣比例偏高，造成氧化燒損嚴重。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種可拆卸的、四腔 一體自身蓄熱式燒嘴，既能使蜂窩體的堵塞和坯料的氧化燒損明顯改善，又 保證了煤氣的連續(xù)流動和在爐內(nèi)的連續(xù)燃燒，且NOx的生成量大大降低。
為實現(xiàn)以上目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是-
一種四腔一體自身蓄熱式燒嘴，含有小圓柱體、大圓柱體、燒嘴磚、燃 氣噴管以及空氣入口，其特征是，小圓柱體與大圓柱體同軸心且連為一體， 在大圓柱體的前端設(shè)有燒嘴磚，燃氣噴管貫穿于小圓柱體、大圓柱體和燒嘴 磚的軸心，空氣入口設(shè)置于小圓柱體上；大圓柱體內(nèi)壁襯有保溫層，殼體內(nèi) 設(shè)有四個蓄熱室，蓄熱室以圓柱形的軸心為軸線設(shè)置在燃氣噴管的四周，蓄 熱室與蓄熱室以及與燃氣噴管之間用耐火隔板隔開；小圓柱體不設(shè)保溫層， 其內(nèi)部四個腔分別對應(yīng)連接四個蓄熱室；共設(shè)兩個空氣通道，每個空氣通道 分別外接一個空氣入口，內(nèi)連一組蓄熱室；四個蓄熱室的進氣端連接在小圓 柱體的內(nèi)端，通過空氣通道與空氣入口相通，四個蓄熱室的出氣端通過熱空 氣室連接空氣噴管。
可選的，所述的空氣入口有兩個，為中空長方形柱狀體，其口端有法蘭， 彼此呈垂直狀態(tài)設(shè)置在小圓柱體上。
可選的，所述中空長方形柱狀體的下半段呈喇叭狀，其擴大的底部與小 圓柱體連結(jié)。
可選的，所述的四個蓄熱室為扇狀柱形，蓄熱體(蜂窩體和擋磚)分相同的小塊扇狀柱體置于蓄熱室內(nèi)，長度一般為ioo毫米。
可選的，所述的四個蓄熱室，每相對的兩個為一組，當一組蓄熱室進氣 蓄熱時，另一組蓄熱室用于排煙。
可選的，所述的每個蓄熱室設(shè)置有兩根空氣噴管，四個蓄熱室共設(shè)置有 八根空氣噴管，空氣噴管通過空氣室向軸心燃氣噴管傾斜。
在所述的空氣噴管內(nèi)設(shè)置有側(cè)吸管。
所述側(cè)吸管的一端連接在空氣噴管的中部，側(cè)吸管的另一端呈喇叭狀開 口，設(shè)置在空氣噴管端口的外側(cè)。
可選的，在大圓柱體與燒嘴磚之間設(shè)置有壓緊結(jié)構(gòu)，使大圓柱體與燒嘴 磚結(jié)合更緊密。
可選的，所述的壓緊結(jié)構(gòu)可以拆裝。
本實用新型四腔一體自身蓄熱式燒嘴的工作過程是
將本實用新型的燒嘴安裝到爐墻上后，燃氣由小圓柱體中軸經(jīng)燃氣噴管 在大圓柱體的外端中心噴出，空氣由一個空氣入口經(jīng)由空氣通道進入相連通 的一組蓄熱室，經(jīng)蓄熱體蓄熱至所需溫度后從該組蓄熱室出氣端相對應(yīng)的四
個空氣噴管噴出；燃氣和空氣分別被噴出后在爐膛內(nèi)混合，爐膛內(nèi)產(chǎn)生的煙 氣則同時從另一組蓄熱室出氣端的空氣噴口和側(cè)吸口進入該組蓄熱體，最后 經(jīng)由該組蓄熱室進氣端的空氣通道從另一個空氣入口排出，兩組蓄熱室(兩 個空氣通道)交替換向，實現(xiàn)了空氣與煙氣的換向在同一燒嘴上進行，而煤 氣是即不換向也不切斷。
本實用新型四腔一體自身蓄熱式燒嘴的積極效果是 (1)將四個交替換向的普通空氣蓄熱室一體化，實現(xiàn)用同一根煤氣噴管， 相對的兩個蓄熱室作為一個單元與另外兩個相對的蓄熱室單元進行交替換 向，實現(xiàn)了空氣與煙氣的換向在同一燒嘴上進行，這樣，換向時煤氣就不用 切斷，并且與上下或左右對稱的空氣噴口混合，使火焰保持恒定、長直，保 證了煤氣的連續(xù)流動和在爐內(nèi)的連續(xù)燃燒。(2) 爐膛內(nèi)的低含塵量煙氣可及時通過蓄熱室排出，使蜂窩體的堵塞問 題得到了改善。
(3) 燒嘴設(shè)計成圓柱形，蓄熱體設(shè)計成扇形并以圓柱形軸心四周布置， 其在工作時可將主要的受力均勻地向四周發(fā)散，與矩形蓄熱式燒嘴以及矩形 蜂窩體相比，本實用新型的壽命更長。
(4) 燒嘴磚外形呈圓柱形，安裝到加熱爐爐墻上后給爐墻的澆注帶來方 便，澆注料會沿著燒嘴磚周身自然充滿，使施工難度降低。
(5) 燒嘴設(shè)計有安裝壓緊結(jié)構(gòu)，使燒嘴和燒嘴磚結(jié)合緊密，使用過程中 不受爐墻耐材變形影響，密封性有提高；同時，這樣的設(shè)計克服了以往蓄熱 式燒嘴不可拆卸的缺點，可達到像常規(guī)燒嘴一樣的拆裝要求。
(6) 空氣噴管內(nèi)設(shè)有側(cè)吸口，此結(jié)構(gòu)是利用煙氣或空氣經(jīng)過蓄熱室噴口 時在噴口側(cè)內(nèi)壁產(chǎn)生負壓的原理，在排煙時可以實現(xiàn)通過主排煙口和側(cè)吸口 同時排煙，降低了排煙處爐內(nèi)的氣流擾動。供空氣助燃時側(cè)吸口可吸入一定 量的煙氣參混到助燃空氣中，從而降低了助燃空氣的氧含量，形成貧氧燃燒。 此結(jié)構(gòu)解決了高溫空氣單純與煤氣混合、產(chǎn)生帶有高溫區(qū)的氧化焰的問題， 使坯料的氧化燒損程度得到明顯改善，同時NOx的生成量大大降低。


附圖1是本實用新型四腔一體自身蓄.熱式燒嘴的結(jié)構(gòu)外觀圖； 附圖2是本實用新型四腔一體自身蓄熱式燒嘴的結(jié)構(gòu)左視圖； 附圖3是本實用新型四腔一體自身蓄熱式燒嘴的結(jié)構(gòu)右視圖； 附圖4是附圖3 B-B'的截面剖視圖； 附圖5是附圖4 D-D'的截面剖視圖。 圖中的標號分別為 1、小圓柱體， 2、大圓柱體， 3、燃氣噴管，
31、燃氣噴管法蘭，32、燃氣噴嘴， 33;燃氣噴口，41、第一空氣入口，42、第二空氣入口，51、第一蓄熱室，
52、第二蓄熱室，53、第三蓄熱室，54、第四蓄熱室，
6、空氣通道，7、空氣室，8、空氣噴管，
9、側(cè)吸管，10、耐火隔板，11、保溫陶瓷纖維氈，
12、燒嘴磚，13、錨固鉤，14、壓緊結(jié)構(gòu)，
15、蜂窩體，16、螺栓，17、法蘭螺栓。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖給出本實用新型的具體實施方式
，但本實用新型不限于以 下的實施方式。
參見附圖l。本實用新型四腔一體自身蓄熱式燒嘴含有小圓柱體l、大圓
柱體2、燃氣噴管3以及第一空氣入口 41、第二空氣入口 42，小圓柱體1的 直徑比大圓柱體2的直徑小，但兩者同軸心且連為一體小圓柱體1通過法 蘭和法蘭螺栓17與大圓柱體2 (的法蘭)連接，法蘭與法蘭之間采用橡膠石 棉板密封墊密封，同時小圓柱體l內(nèi)的四腔隔板端部插入大圓柱體2連接端 面上的插槽內(nèi)，插槽內(nèi)事先墊有陶瓷紙，其隨著小圓柱體1四腔隔板端部的 插入、壓緊可達到密封，這樣小圓柱體l的四腔與大圓柱體2的四腔聯(lián)通。
燃氣噴管3位于圓柱體的中心，第一空氣入口 41與第二空氣入口 42相 互垂直且均垂直設(shè)置在小圓柱體1上。第一空氣入口 41和第二空氣入口 42 大小和結(jié)構(gòu)相同，均為中空方形，口上端有法蘭，口下端呈喇叭狀與小圓柱 體1垂直連結(jié)為一體。
小圓柱體1和大圓柱體2的外殼、第一空氣入口 41和第二空氣入口 42 均可采用鋼板制作。
參見附圖2和附圖4。燃氣噴管3貫穿于小圓柱體1和大圓柱體2的軸心， 管體可采用耐熱鋼管，燃氣噴管法蘭31通過螺栓16連接在小圓柱體1左側(cè) 的端面上，燃氣噴管3出氣端連接有燃氣噴嘴32，燃氣噴嘴32為啞鈴狀，中間有一縮口，燃氣噴嘴32的外端為喇叭狀的燃氣噴口 33。
參見附圖3和附圖4。大圓柱體2內(nèi)設(shè)有四個大小和結(jié)構(gòu)相同的扇形蓄熱 室第一蓄熱室51、第二蓄熱室52、第三蓄熱室53和第四蓄熱室54，它們 以圓柱形軸線為中心對稱布置在燃氣噴管3的四周；蓄熱室進氣端與空氣通 道6的一端連接，空氣通道6設(shè)置在小圓柱體1內(nèi)，其另一端與空氣入口連 接；蓄熱室的出氣端均有一個梯形端面的扇柱形空氣室7，空氣室7的出氣端 連有兩個空氣噴管8，空氣噴管8向燃氣噴管3的軸心傾斜；在空氣噴管8內(nèi) 設(shè)有側(cè)吸管9，側(cè)吸管9的內(nèi)端連接在空氣噴管8的中部，外端口呈喇叭狀， 設(shè)置在空氣噴管8端口的外側(cè)，比空氣噴管8端口離燃氣噴口 33 (軸心)稍 遠。
四個蓄熱室主體部分及燃氣噴管3相互之間用耐火隔板10隔開，在耐火 隔板10與大圓柱體2的外殼之間設(shè)有保溫陶瓷纖維氈11，耐火隔板10與保 溫陶瓷纖維氈11之間通過若干錨固鉤13固定在一起；在大圓柱體2的前端 設(shè)有燒嘴磚12，四個蓄熱室的出氣端部分及空氣室7和側(cè)吸管9均設(shè)在燒嘴 磚12上，燃氣噴管3插入燒嘴磚12的中心圓柱管內(nèi)；在大圓柱體2與燒嘴 磚12之間設(shè)置壓緊結(jié)構(gòu)14,耐火隔板10及大圓柱體2與燒嘴磚12之間通過 壓緊結(jié)構(gòu)14連結(jié)在一起，可提高燒嘴安裝的密封性，同時壓緊結(jié)構(gòu)14可拆 裝，從而使燒嘴可拆卸。
參見附圖5。將第一蓄熱室51、第二蓄熱室52、第三蓄熱室53、第四蓄 熱室54設(shè)計成扇形結(jié)構(gòu)，蜂窩體15也設(shè)計成扇形，填充在蓄熱室內(nèi)，并以 圓柱形軸線為中心對稱布置，其構(gòu)成的燒嘴就成為圓柱形結(jié)構(gòu)，其在工作時 可將受力均勻地向四周發(fā)散，與矩形蓄熱式燒嘴及矩形蜂窩體相比，圓柱形 結(jié)構(gòu)燒嘴的壽命更長。
權(quán)利要求1、一種四腔一體自身蓄熱式燒嘴，含有小圓柱體、大圓柱體、燒嘴磚、燃氣噴管以及空氣入口，其特征是，小圓柱體與大圓柱體同軸心且連為一體，在大圓柱體的前端設(shè)有燒嘴磚，燃氣噴管貫穿于小圓柱體、大圓柱體和燒嘴磚的軸心，空氣入口設(shè)置于小圓柱體上；大圓柱體內(nèi)壁襯有保溫層，殼體內(nèi)設(shè)有四個蓄熱室，蓄熱室以圓柱形的軸心為軸線設(shè)置在燃氣噴管的四周，蓄熱室與蓄熱室以及與燃氣噴管之間用耐火隔板隔開；小圓柱體不設(shè)保溫層，其內(nèi)部四個腔分別對應(yīng)連接四個蓄熱室；共設(shè)兩個空氣通道，每個空氣通道分別外接一個空氣入口，內(nèi)連一組蓄熱室；四個蓄熱室的進氣端連接在小圓柱體的內(nèi)端，通過空氣通道與空氣入口相通，四個蓄熱室的出氣端通過熱空氣室連接空氣噴管。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的四腔一體自身蓄熱式燒嘴，其特征在于，所述 的空氣入口有兩個，為中空長方形柱狀體，其口端有法蘭，彼此呈垂直狀態(tài) 設(shè)置在小圓柱體上。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的四腔一體自身蓄熱式燒嘴，其特征在于，所述 中空長方形柱狀體的下半段呈喇叭狀，其擴大的底部與小圓柱體連結(jié)。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的四腔一體自身蓄熱式燒嘴，其特征在于，所述 的四個蓄熱室為扇狀柱形，蓄熱體——蜂窩體和擋磚分相同的小塊扇狀柱體 置于蓄熱室內(nèi)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l、或4所述的四腔一體自身蓄熱式燒嘴，其特征在于， 所述的四個蓄熱室，每相對的兩個為一組，當一組蓄熱室進氣蓄熱時，另一 組蓄熱室用于排煙。
6、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的四腔一體自身蓄熱式燒嘴，其特征在于，所述 的蓄熱室設(shè)置有兩根空氣噴管，四個蓄熱室共設(shè)置有八根空氣噴管，空氣噴 管通過空氣室向軸心燃氣噴管傾斜。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的四腔一體自身蓄熱式燒嘴，其特征在于，在所述的空氣噴管內(nèi)設(shè)置有側(cè)吸管。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的四腔一體自身蓄熱式燒嘴，其特征在于，所述 側(cè)吸管的一端連接在空氣噴管的中部，側(cè)吸管的另一端呈喇叭狀開口，設(shè)置 在空氣噴管端口的外側(cè)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的四腔一體自身蓄熱式燒嘴，其特征在于，在大 圓柱體與燒嘴磚之間設(shè)置有壓緊結(jié)構(gòu)。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的四腔一體自身蓄熱式燒嘴，其特征在于，所 述的壓緊結(jié)構(gòu)可以拆裝。
專利摘要本實用新型涉及一種四腔一體自身蓄熱式燒嘴，主要適用于熱臟發(fā)生爐煤氣、混合煤氣、凈發(fā)生爐煤氣、焦爐煤氣及天然氣、液化石油氣等高熱值燃氣，屬于燃燒裝置領(lǐng)域。燒嘴通體設(shè)計為圓柱形，蓄熱體設(shè)計為扇形蜂窩體和扇形擋磚，燒嘴內(nèi)部分割成四個交替換向的普通空氣蓄熱室，且以圓柱形軸線布置于燃氣噴管四周，這種結(jié)構(gòu)保證了煤氣的連續(xù)流動和在爐內(nèi)的連續(xù)燃燒，使蜂窩體的堵塞問題得到改善；在空氣蓄熱室的空氣噴口內(nèi)側(cè)開有側(cè)吸口，促進貧氧燃燒，使坯料的氧化燒損程度得到明顯改善，另外NO_X的生成量大大降低；燒嘴設(shè)計了壓緊結(jié)構(gòu)，既提高了密封性又具有可拆卸性。本實用新型是一種結(jié)構(gòu)新穎、環(huán)保節(jié)能、使用壽命長的蓄熱式燒嘴。
文檔編號F23D14/48GK201289087SQ20082015302
公開日2009年8月12日 申請日期2008年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月12日
發(fā)明者昆 朱, 王鳳平, 王敬梅, 王永峰, 王海霞 申請人:上海鼎燦熱能科技有限公司