一種適應(yīng)多種燃料的高速噴吹燃燒裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及預(yù)混燃氣燃燒領(lǐng)域，具體的說是涉及一種適應(yīng)多種燃料的高速噴吹燃燒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]以下對本發(fā)明的相關(guān)技術(shù)背景進行說明，但這些說明并不一定構(gòu)成本發(fā)明的現(xiàn)有技術(shù)。
[0003]高速預(yù)混燃燒噴吹裝置的主要特點在于預(yù)混氣體流速高、煙氣出口面積小，能夠產(chǎn)生高溫高速的煙氣。這種高溫高速的氣流，能夠應(yīng)用到許多工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域中，比如在玻璃爐窯、超細玻璃纖維制品生產(chǎn)、產(chǎn)品烘干及表面熱處理中。然而該技術(shù)也面臨一些重要問題:
[0004](I)目前類似的高速預(yù)混燃燒噴吹裝置的燃料適用性不佳，裝置的結(jié)構(gòu)具有很高的特異性，僅針對裝置設(shè)計時選擇的設(shè)計燃料。很大程度上限制了裝置的應(yīng)用領(lǐng)域。
[0005](2)目前應(yīng)用較廣的類似設(shè)備，其點燃方式主要是煙氣出口處明火點燃或?qū)⒓t熱金屬由煙氣出口探入到燃燒室中暗火點燃，在有限空間內(nèi)用此種方式點燃可燃氣體極易引起爆炸，造成人員傷亡、經(jīng)濟損失以及社會影響。
[0006](3)目前燃燒噴吹裝置在點火和提高設(shè)備負荷時沒有穩(wěn)燃措施，點火初期及提升負荷時，極易發(fā)生回火，造成強烈的熱聲振蕩現(xiàn)象，存在安全隱患。
[0007](4)目前燃燒噴吹裝置的燃燒室主要是用耐火搗打料摻混骨料砸制而成，表面粗糙度大，加之材料本身耐沖刷性能較差，使得燃燒室壽命較短，經(jīng)常停工更換，造成經(jīng)濟損失。而且燃燒室與利用金屬外殼作為模具，不具備替換性，使得設(shè)備維護周期太長，變相提高了設(shè)備維修成本。
[0008](5)目前燃燒噴吹裝置外表面溫度過高，金屬外殼高溫膨脹后，造成其與爐膛間生成間隙，產(chǎn)生安全隱患。
[0009](6)目前燃燒噴吹裝置使用的多孔磚沒有冷卻措施，在使用某些特殊燃料或當(dāng)預(yù)混氣體流速較低時，會造成孔磚溫度過高，容易造成磚體過熱燒蝕引發(fā)回火等安全事故。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于提出一種適應(yīng)多種燃料的高速噴吹燃燒裝置，能夠適應(yīng)多種燃料，設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性好，并且使用成本低、使用壽命長、便于維修。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的適應(yīng)多種燃料的高速噴吹燃燒裝置，包括:混合室單元和燃燒室單元;其中，
[0012]混合室單元包括:依次連通的混合器殼體、方圓節(jié)和預(yù)混室，混合器殼體的上游設(shè)置有分別與混合器殼體連通的燃料管和空氣管，并且燃料管、混合器殼體、方圓節(jié)和預(yù)混室的軸線位于同一直線上；
[0013]燃燒室單元包括:多孔磚、多孔磚水冷夾層、點火燃料管、點火器管、燃燒室、擋板口和外殼水冷層;預(yù)混室的出口、多孔磚、以及燃燒室依次連通;多孔磚水冷夾層設(shè)置在多孔磚的外側(cè)；
[0014]燃燒室包括:金屬外殼、以及設(shè)置在金屬外殼內(nèi)部、并且由耐火澆注料整體澆筑而成的澆注料燃燒室；外殼水冷層設(shè)置在金屬外殼外側(cè)，擋板口與澆注料燃燒室的接觸面之間通過耐火水泥漿進行密封;點火燃料管與預(yù)混室連通，點火器管固定地設(shè)置在預(yù)混室上、并且插入多孔磚中；
[0015]燃料管、空氣管、點火燃料管和點火器管上分別設(shè)置有調(diào)節(jié)閥和截止閥；上游是指燃料或空氣的流入端。
[0016]優(yōu)選地，空氣管的軸線與混合器殼體的軸線垂直、空氣管沿著混合器殼體的切線位置與混合器殼體連通，并且空氣管出口位于燃料管出口的上游。
[0017]優(yōu)選地，燃料管包括:燃料入口管和燃料出口管，燃料出口管包括:依次連通的第一圓臺段、燃料出口段、以及第二圓臺段;其中，
[0018]第二圓臺段的下游端面封閉、并且其截面尺寸與燃料入口管的截面尺寸相等，第一圓臺段與第二圓臺段的軸向高度相等；
[0019]燃料出口段的側(cè)面設(shè)置有燃料出口，燃料出口段的橫截面為固定橫截面或漸變橫截面，并且燃料出口段的橫截面尺寸大于燃料入口管的截面尺寸。
[0020]優(yōu)選地，燃料出口段側(cè)面上至少設(shè)置一圈沿著燃料出口段周向均勻分布的燃料出口 ；燃料出口段側(cè)面上的燃料出口的數(shù)量為28個?150個，燃料出口的圈數(shù)為I圈?4圈。
[0021]優(yōu)選地，若燃料出口的圈數(shù)為I圈，則燃料出口段的橫截面為固定橫截面；
[0022]若燃料出口的圈數(shù)大于I圈，則燃料出口段的橫截面為漸變橫截面，并且靠近第一圓臺段的燃料出口段的橫截面尺寸大于靠近第二圓臺段的燃料出口段的橫截面尺寸。
[0023]優(yōu)選地，預(yù)混室能夠?qū)M入其中的燃料和/或空氣進行離心處理，使燃料和/或空氣中的雜質(zhì)停留在預(yù)混室中。
[0024]優(yōu)選地，點火燃料管與多孔磚之間的距離約為10mm。
[0025]優(yōu)選地，點火器管插入多孔磚中的深度約為10_。
[0026]優(yōu)選地，多孔磚的開孔數(shù)為100個?400個，多孔磚上開孔的孔徑為3.0mm?4.5mm。
[0027]優(yōu)選地，金屬外殼的下側(cè)面設(shè)置有支撐肋，用于支撐燃燒室;外殼水冷層設(shè)置在金屬外殼的除下側(cè)以外的其他側(cè)面上。
[0028]根據(jù)本發(fā)明的適應(yīng)多種燃料的高速噴吹燃燒裝置，包括:混合室單元和燃燒室單元;混合室單元包括:燃料管、空氣管、混合器殼體、方圓節(jié)和預(yù)混室，并且燃料管、混合器殼體、方圓節(jié)和預(yù)混室的軸線位于同一直線上;燃燒室單元包括:多孔磚、多孔磚水冷夾層、點火燃料管、點火器管、燃燒室、擋板口和外殼水冷層。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下有益效果:
[0029](I)在預(yù)混室上固定地設(shè)置點火器管、并且將點火器管插入多孔磚中，使得點火熱源在燃燒室上游，避免了燃燒室中的混合可燃氣體在有限空間中發(fā)生爆燃。
[0030](2)通過在預(yù)混室上設(shè)置點火燃料管，在點火過程中替代燃料管供給燃氣，能夠避免低負荷狀態(tài)下出現(xiàn)的回火問題，提高設(shè)備運行的穩(wěn)定性和安全性。
[0031](3)通過采用耐火澆注料整體澆筑而成的澆注料燃燒室，能夠保證燃燒室具有足夠的加工精度和強度，并使得澆注料燃燒室可以直接與金屬外殼和擋板口進行組裝，增強了各個易損耗部件間的互換性，降低了設(shè)備維修難度和設(shè)備維護時間。
[0032](4)可以通過多孔磚水冷夾層與氣體流速配合控制燃料的著火位置;在使用易于著火的合成氣或者高爐煤氣作為燃料時，由于著火距離變短，燃燒室爐膛內(nèi)的高溫區(qū)更接近多孔磚的向火側(cè)，造成多孔磚溫度過高，不但燒蝕多孔磚縮短其使用壽命，更會造成與混合氣接觸的孔磚的背火側(cè)溫度過高，可能誘發(fā)回火，產(chǎn)生安全事故。在多孔磚的外側(cè)設(shè)置多孔磚水冷夾層，可以有效控制多孔磚的溫度，避免上述問題的發(fā)生。在設(shè)備使用天然氣等點火能較高的燃料時，可以減少冷卻水流量或者根據(jù)情況關(guān)閉冷卻水，以避免多孔磚溫度過低，減弱了對氣體的熱輻射，造成燃料著火延遲。
[0033](5)通過在金屬外殼的外側(cè)設(shè)置外殼水冷層，在高速噴吹燃燒裝置長期工作時，可以將金屬外殼的外表溫度控制在45攝氏度以下，有效避免了金屬外殼受熱膨脹后與澆注料燃燒室之間出現(xiàn)間隙。同時可以杜絕設(shè)備使用過程中由于金屬外殼的外表溫度過高而對人身造成傷害。
【附圖