富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法技术

本发明专利技术的目的是提供富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法，其在利用自激振荡的火焰对被加热物进行加热时，能够变更为任意的振荡周期，并且能够以优异的传热效率均匀地加热被加热物。本发明专利技术的富氧燃烧器具备中心流体喷出口(2)和设置在其周围的周围流体喷出口(3)，在所述中心流体喷出口(2)的流体喷出流路(6)的侧壁(61，61)上，在分别相对的位置设置有一对开口部(62a，62b)，该一对开口部(62a，62b)经由连通部(7)连通，所述流体喷出流路(6)中的比所述开口部(62a，62b)更靠下游侧的一对侧壁(63a，63b)之间的间隔朝向下游侧逐渐扩展，所述连通部(7)具有：第一连通管(71)及第二连通管(72)，所述第一连通管(71)及所述第二连通管(72)的一端部(71a，72b)分别与所述一对开口部(62a，62b)连结；和至少一个连通元件(73)，与所述第一连通管(71)及所述第二连通管(72)的另一端部(71b，72b)连接，用于将该第一连通管(71)和该第二连通管(72)连通。

Oxygen enriched burner and its heating method

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法
本专利技术涉及一种富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法。
技术介绍
对于炼铁工艺中使用的作为接收生铁(熔融金属)的炉子(容器)的浇包或中间包来说，以防止因急剧加热引起的炉内耐火材料(耐火砖等)的损伤为目的，使用由燃烧器产生的火焰进行预热。对用于这种用途的燃烧器的火焰要求传热效率高以及具有能够均匀加热被加热物。作为提高燃烧器的传热效率的方法，例如采用通过使用作为氧化剂的富氧空气来提高火焰温度的方法。然而，在通常的燃烧器中，由于火焰呈直线形状，因此具有局部加热被加热物的一小部分的倾向，难以进行均匀加热。对此，在专利文献1及2中公开了以下方法：该方法利用喷流的自激振荡现象来使火焰振荡，能够保持高传热效率的同时，进行均匀加热。根据专利文献1及2所公开的燃烧器，通过采用无需来自外部的驱动力而应用喷流周期性地变化的自激振荡现象的喷嘴结构，能够周期性地改变火焰朝向，因此能够保持高传热效率的同时，进行均匀加热。由此，专利文献1及2所公开的燃烧器与现有的辐射管燃烧器等相比较，能够均匀地加热宽范围，例如适合用于上述中间包等的预加热。专利文献1：日本专利公开2005-113200号公报专利文献2：日本专利公开2013-079753号公报能够通过喷流的振荡周期来控制专利文献1及2所公开的进行自激振荡的燃烧器的特性。在从燃烧器的中心流体喷出口喷出的中心流体的喷出速度相等的情况下，当振荡周期较短时，促进流体的混合，能够强化对流传热的同时，在燃烧器的面方向上得到均匀的传热分布。另一方面，当振荡周期较长时，燃烧缓慢，能够强化辐射传热的同时，得到长条火焰。在将喷出速度设为恒定的状态下，为了控制振荡周期，控制为了生成自激振荡而设置的连结管内的流体流动即可，能够通过适当选择该连结管的长度而得到任意振荡周期。然而，专利文献1及2所公开的燃烧器由于中心流体的流量的振荡周期固定，因此无法变更燃烧特性。例如，还可以考虑能够拆卸上述连结管的方法。例如，在将挠性电缆用于连结管进行控制的情况下，为了拉长振荡周期，需要拉长电缆长度，具有装置复杂这一问题。另外，如果在运转燃烧器的状态下想要变更振荡频率，则需要在燃烧状态下更换连结管，因此有可能会在处理流体流入内部的连结管时带来危险。
技术实现思路
本专利技术是鉴于上述问题而提出的，其目的是提供一种富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法，该富氧燃烧器及该使用富氧燃烧器的加热方法在利用自激振荡使火焰振荡的同时加热被加热物时，能够以简单操作变更为任意振荡周期，并且能够以优异的传热效率均匀地加热被加热物。为了解决上述问题，本专利技术提供以下的富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法。(1)一种富氧燃烧器，从设置于前端部的多个流体喷出口喷出富氧空气或燃料气体并使之燃烧，所述富氧燃烧器的特征在于，所述多个流体喷出口具备中心流体喷出口及周围流体喷出口，在所述中心流体喷出口的流体喷出流路的侧壁上，在分别相对的位置设置有一对开口部，该一对开口部通过连通部连通，所述流体喷出流路中的比所述开口部更靠下游侧的一对侧壁之间的间隔朝向下游侧逐渐扩展，所述周围流体喷出口配置在所述中心流体喷出口的周围，所述连通部具有：第一连通管及第二连通管，所述第一连通管及所述第二连通管的一端部分别与所述一对开口部连结；和至少一个连通元件，与所述第一连通管及所述第二连通管的另一端部连接，用于将该第一连通管和该第二连通管连通。(2)根据(1)所述的富氧燃烧器，其特征在于，在所述第一连通管与所述第二连通管之间并联设置有多个所述连结元件。(3)根据(2)所述的富氧燃烧器，其特征在于，多个所述连结元件的内径及长度中的至少一个分别不同。(4)根据(1)～(3)中的任一项所述的富氧燃烧器，其特征在于，所述第一连通管及所述第二连通管与所述连通元件能够装卸地被连接。(5)根据(1)～(4)中的任一项所述的富氧燃烧器，其特征在于，所述连通部进一步具有开闭阀，所述开闭阀设置在所述第一连通管及所述第二连通管与所述连通元件之间。(6)一种使用富氧燃烧器的加热方法，使用(1)～(5)中的任一项所述的富氧燃烧器，使从所述中心流体喷出口喷出的流体在所述流体喷出流路的扩展方向上自激振荡的同时，加热所述被加热物。(7)根据(6)所述的使用富氧燃烧器的加热方法，其特征在于，从所述中心流体喷出口喷出的流体的自激振荡的周期为30秒以下。如上述，本专利技术的富氧燃烧器为利用自激振荡使火焰振荡的富氧燃烧器，由于设置在中心流体喷出口的流体喷出流路的侧壁上且将一对开口部连通的连通部具备用于将第一连通管和第二连通管连通的连通元件，因此能够以简单操作来变更及控制为任意振荡周期。因此，在运转富氧燃烧器时，能够以简单的切换操作改变燃烧特性，并且能够以优异的传热效率均匀地加热被加热物。此外，通过从周围流体喷出口朝向从中心流体喷出口喷出的燃料气体喷出富氧空气，从而能够提高燃烧效率，并且能够高效地控制NOx排放量。另外，由于本专利技术的使用富氧燃烧器的加热方法为使用本专利技术的上述富氧燃烧器的加热方法，因此与上述同样地能够根据需要以简单操作来变更自激振荡的火焰的振荡周期，并且能够以优异的传热效率均匀地加热被加热物。附图说明图1是对作为本专利技术的一实施方式富氧燃烧器进行示意性说明的图，是表示中心流体喷出口与周围流体喷出口之间的位置关系的一例的俯视图。图2是对作为本专利技术的一实施方式的富氧燃烧器进行示意性说明的图，是图1所示的燃烧器的A-A剖视图。图3是对作为本专利技术的一实施方式的富氧燃烧器进行示意性说明的图，图3的(a)、(b)是表示图1及图2所示的燃烧器中的中心流体喷出方向的变动状态的示意图。图4是用于说明实施例中的富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法的图，图4的(a)、(b)是表示燃烧器与热电偶之间位置关系的示意图。图5是用于说明实施例1及2中的富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法的图，是表示炉内温度相对于离燃烧器轴的距离的分布的图表。图6是用于说明实施例中的富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法的图，图6的(a)、(b)是表示燃烧器与抽热体之间位置关系的示意图。图7是用于说明实施例3及4中的富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法的图，是表示传热量相对于离燃烧器面的距离的分布的图表。图8是用于说明实施例5中的富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法的图，是表示自激振荡周期与NOx排放量之间关系的图表。具体实施方式下面，适当参照附图对作为本专利技术的一实施方式的富氧燃烧器及使用富氧燃烧器的加热方法进行说明。此外，在以下说明中使用的附图中，为了易于理解特征，有时方便起见放大表示特征部分，各结构要素的尺寸比例等并不一定与实际相同。另外，以下说明中举例说明的材料等为一例，本专利技术并不限定于这些材料，在不变更本专利技术要点的范围内可适当变更实施本专利技术。＜燃烧器＞下面，首先对本专利技术的富氧燃烧器的结构及燃烧方法本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富氧燃烧器，从设置于前端部的多个流体喷出口中的每一个喷出富氧空气和燃料气体中的至少一种气体并使之燃烧，所述富氧燃烧器的特征在于，/n所述多个流体喷出口具备中心流体喷出口及周围流体喷出口，/n在所述中心流体喷出口的流体喷出流路的侧壁上，在分别相对的位置上设置有一对开口部，/n该一对开口部彼此通过连通部连通，/n所述流体喷出流路中的比所述开口部更靠下游侧的一对侧壁之间的间隔朝向下游侧逐渐扩展，/n所述周围流体喷出口配置在所述中心流体喷出口的周围，/n所述连通部具有：第一连通管及第二连通管，所述第一连通管及所述第二连通管的一端部分别与所述一对开口部连结；和至少一个连通元件，与所述第一连通管及所述第二连通管的另一端部连接，用于将该第一连通管和该第二连通管连通。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170830 JP 2017-1656311.一种富氧燃烧器，从设置于前端部的多个流体喷出口中的每一个喷出富氧空气和燃料气体中的至少一种气体并使之燃烧，所述富氧燃烧器的特征在于，
所述多个流体喷出口具备中心流体喷出口及周围流体喷出口，
在所述中心流体喷出口的流体喷出流路的侧壁上，在分别相对的位置上设置有一对开口部，
该一对开口部彼此通过连通部连通，
所述流体喷出流路中的比所述开口部更靠下游侧的一对侧壁之间的间隔朝向下游侧逐渐扩展，
所述周围流体喷出口配置在所述中心流体喷出口的周围，
所述连通部具有：第一连通管及第二连通管，所述第一连通管及所述第二连通管的一端部分别与所述一对开口部连结；和至少一个连通元件，与所述第一连通管及所述第二连通管的另一端部连接，用于将该第一连通管和该第二连通管连通。


2.根据权利要求1所述的富氧燃烧器，其特征在于，
在所述第一连通...

【专利技术属性】
技术研发人员：齐藤岳志，山本康之，山口雅志，萩原义之，清野尚树，
申请(专利权)人：大阳日酸株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP