少无氧化蓄热式燃烧器制造技术

本发明专利技术提供的少无氧化蓄热式燃烧器，包括燃烧器箱体，在所述箱体一端设置空烟气接口(9)，另一端设置焰气喷口(25)，以及在所述箱体内部设置蓄热体，其特征在于在所述燃烧器箱体内部、靠近所述焰气喷口(25)处设置燃烧室(1)，所述燃烧室(1)与所述焰气喷口(25)相连通，补燃空气、主燃气与主空气接入到所述燃烧室(1)内形成混合，并且所述燃烧器箱体外壳采用多层结构，利用主燃气或补燃空气在外壳空腔(10)内进行热交换，同时设置混合腔体(11)，使补燃空气和主燃气在混合腔体(11)内完成一次混合。本燃烧器能够实现对外壳散热的回收利用，并且通过预混与内燃结构，提高火焰喷出速度，增加炉内气氛的扰动，提高了炉温均匀性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及金属板带连续热处理炉，尤其涉及一种明火加热的、且成对布置安装的能制造无氧化气氛的蓄热式燃烧器。
技术介绍
目前，国内外开发的以气体燃料为主的蓄热式燃烧器形式多样，其工作特点和原理相似，蓄热式烧嘴燃烧器要成对或成组安装在炉体两侧，一侧的烧嘴燃烧器燃烧、另一侧的烧嘴燃烧器排烟。工作时燃料、空气和烟气经一定时间后同时进行换向，将原来一侧燃烧的烧嘴换向成排烟、另一侧排烟的烧嘴换向成燃烧。通过不断循环该过程，使排出烟气中的热量被烧嘴内设置的蓄热体吸收，而后经换向再传导给空气，如现有技术中CN1240985C，就公开了这样一种无氧化加热炉。燃料一般有独立的喷枪或通道供给，空气有鼓风机供给，空气和烟气在蓄热室内进行热量交换，然后低温烟气有引风机抽出。被蓄热体加热的高温空气在蓄热室通道喷出，燃气由喷枪或通道喷出，高温空气和燃气在热处理炉内相交混合进行扩散燃烧。通过这种燃烧方法，可以将烟气中的大部分热量重新利用，有利于节约燃料。然而，现有技术中的蓄热式燃烧器是把空气、燃气直接输送到炉体内进行混合扩散燃烧，没有之前的预混程序，并且，由于空气与燃气在炉膛内这样开放的空间里，很难做到充分混合后再燃烧，基本处于边混合扩散，边燃烧的状态，因此，在燃气燃烧过程中，会有少量的含氧空气与炉膛内的金属工件直接接触，破坏整个炉膛内的无氧化气氛，造成了金属工件在炉内的氧化烧损。如现有技术CN201538799U，就采用了空气与燃气经过蓄热体加热后被直接输送到炉膛内部进行混合燃烧的结构。另外，现有技术中，这种在炉膛内燃气与空气边混合边燃烧的蓄热式燃烧器，高温空气和燃料的喷口速度只能设计在较低范围，导致炉膛内气流循环扰动能力低，不易提高炉内对流比，更加严重阻碍了空气与燃气的混合，从而影响炉温均匀性。如果喷口速度设计高了，就会造成燃烧器喷口处着火困难，严重时还会有脱火现象发生，也不利于炉温均匀性。并且，目前使用蓄热式燃烧器的工业炉窑上，高温段蓄热室内温度一般彡1000C,现有蓄热式燃烧器采用耐火材料隔热套来减少外壳散热，用增加外壳厚度的方法来降低燃烧器表面散热，以减少相应的热损失，这样使燃烧器外形体积大，原材料消耗多，还会影响炉体安装空间，产生不必要的浪费。
技术实现思路
为克服上述现有技术中存在的燃气与空气被直接输送到炉膛内进行混合燃烧，出现的部分含氧空气与炉内金属件直接接触，造成金属工件在炉内被氧化，且现有蓄热式燃烧器气流喷出速度低，不易形成炉内气流循环，造成炉温均匀性差，并且，为了降低蓄热式燃烧器外表面散热，其外形体积庞大，造成生产原材料的过多消耗，影响炉体安装空间等问题，本专利技术提供了一种少无氧化蓄热式燃烧器，包括燃烧器箱体，在所述箱体一端设置空烟气接口(9)，另一端设置焰气喷口(25)，以及在所述箱体内部设置蓄热体，其特征在于在所述燃烧器箱体内部、靠近所述焰气喷口(25)处设置燃烧室(I)，所述燃烧室(I)与所述焰气喷口(25)相连通，补燃空气、主燃气与主空气接入到所述燃烧室(I)内形成混合。本专利技术在蓄热式燃烧器内部、处于燃烧器端部位置的焰气喷口处设置了一个相对密闭的空腔——燃烧室，使通过高温蓄热体的主空气、补燃空气与主燃气在该燃烧室内充分混合，由于该燃烧室设置于燃烧器内部，处于相对密闭的空间中，有利于主空气与燃气的充分混合，且避免了含氧空气与炉膛内金属工件的接触，有效防止了含氧空气对高温金属工件的氧化。并且主空气与燃气在相对密闭的燃烧室中充分混合，经点火燃烧后，其火焰与无氧化气氛可直接从焰气喷口处喷出，也正是由于空气与主燃气的充分混合，可以进一步提高喷口的喷射速度，以及通过对焰气喷口的进一步设置，可以精准控制火焰的喷出形状与位置，使喷出火焰能够完全包裹待加热工件，提高其能源利用率。并且，所述燃烧器箱体外壳采用双层结构或多层结构，设置有内隔热层(4)与外隔热层(5)，两隔热层之间形成空腔(10)，外隔热层(4)上设置外隔热层入口，内隔热层(5)上设置内隔热层出口。优选地，在所述内、外隔热层之间的空腔(10)内设置循环导流件(13)，能够导引气流流经整个燃烧器箱体外表面。优选地，所述燃烧器箱体分为上箱体(7)与下箱体￠)，两箱体之间形成连接，所述内隔热层(4)与外隔热层(5)的双层外壳结构只设置在所述下箱体(6)上。本专利技术提供的燃烧器箱体的外壳采用双层结构，通过在外隔热层上设置的入口，以及在内隔热层上设置的出口，导入空气或其它冷介质在内、外隔热层之间的空腔内流动，通过在该空腔内设置的导流件，可使空气等冷却介质流经整个燃烧器箱体的外表面，一方面通过与冷却介质的换热，可以有效降低在工作时，其箱体外表面温度，能够在减小燃烧器外形体积的同时还使燃烧器箱体外表面散热减少，提高现场操作环境，另一方面，空气等冷却介质在箱体外壳上设置的空腔内吸收大量热能后可以在后续的步骤中加以利用，减少了热能的浪费。当然，为了热能利用率的进一步提高，可将燃烧器箱体外壳设置为多层，形成多层空腔，各空腔之间相互连通，同样通过导流件的设置，使空气或冷却介质流经整个箱体外表面，从而进一步增加了冷却介质在箱体外壳内的流动时间，进一步减低了箱体外表面的热损失。同时，为了减少蓄热式燃烧器的制造成本与制造难度，把整个燃烧器箱体分为上、下两个部分，由于高温烟气首先经过下箱体内的蓄热体进行放热，之后才进入到上箱体中的蓄热体，最后从空烟气接口中排出，因此下箱体中蓄热体的温度比上箱体高，所以下箱体外壳的散热同样比上箱体多，考虑到箱体双层外壳结构的制造成本，以及管路的布置成本，可只在下箱体上设置双层外壳的结构。本专利技术提供的蓄热式燃烧器，在燃烧器箱体内部设置混合腔体(11)，补燃空气与主燃气接入到所述混合腔体(11)内进行预先混合。优选地，设置若干混合喷管(3)，所述混合喷管(3) —端设置在所述混合腔体(11)内部，另一端直接连接到所述燃烧室(I)内，并且，所述混合喷管(3)的若干混合气喷口(2)在所述燃烧室(I)内呈环状、均匀布置。在燃烧器箱体内部同样设置了一混合腔体，通过管路输送，使主燃气与补燃空气在该混合腔体内首先进行预先混合，混合后的主燃气能得到一定的含氧量并使体积扩大，特别是对空燃比大、热值高的液化气和天然气在与空气相遇时提高了混合效果，在低空气过剩系数下能明显改善其燃烧性能，为后续该混合气体在燃烧室内与主空气进行进一步的充分均匀混合奠定了良好的基础，并且，通过在该混合腔体内设置的若干根混合喷管把预先混合后的主燃气与补燃空气的混合气直接输送燃烧室内，并且，通过混合喷管的喷口在燃烧室内环状、均匀的布置，可以使混合气成螺旋状的被输送到燃烧室内，加快了燃烧室内的气流螺旋扰动作用，进一步提高了燃烧室内各种气体的充分混合的进程，为设置高速的焰气喷口速度，而不出现断火现象，奠定了坚实的基础。本专利技术提供的蓄热式燃烧器，补燃空气进口(17)与外隔热层入口相连接，内隔热层出口与所述混合腔体(11)相连接，主燃气进口(18)直接与所述混合腔体(11)相连接。或，主燃气进口(18)与外隔热层入口相连接，内隔热层出口与所述混合腔体(11)相连接，补燃空气进口(17)直接与所述混合腔体(11)相连接。通过燃烧器箱体外隔热层入口导入补燃空气，使补燃空气在双层壳体空腔内流经整个外壳表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种少无氧化蓄热式燃烧器，包括燃烧器箱体，在所述箱体一端设置空烟气接口(9)，另一端设置焰气喷口(25)，以及在所述箱体内部设置蓄热体，其特征在于在所述燃烧器箱体内部、靠近所述焰气喷口(25)处设置燃烧室(1)，所述燃烧室(1)与所述焰气喷口(25)相连通，补燃空气、主燃气与主空气接入到所述燃烧室(1)内形成混合。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：章金法，许雷，
申请(专利权)人：北京京杰锐思技术开发有限公司，常熟喷嘴厂有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11