一种多旋流柱流低氮顶燃式热风炉制造技术

本发明专利技术涉及多旋流柱流低氮顶燃式热风炉，可有效解决防止热风出口垮塌、腐蚀、开裂现象，提高生产效率和使用寿命的问题，燃烧器拱顶同心置于燃烧器上部，燃烧器支撑在炉壳的支撑板之上，与下部的独立拱顶呈迷宫联接，燃烧器下部的独立拱顶独立支撑该拱顶下部的炉壳支撑板之上，与蓄热室大墙呈迷宫联接结构，燃烧器墙体侧壁上部设置有上部空气入口管、中间有煤气入口管、下部空气入口管，燃烧器墙体内设置有上下相间开的煤气环道和两空气环道，煤气环道设置在燃烧器墙体的中间部位，两空气环道分别设置在煤气环道的上下两边，构成三环道结构，本发明专利技术有效防止煤气喷嘴脱落、断裂、移位，防止爆震燃烧现象，生产效率高，使用寿命长。使用寿命长。使用寿命长。

【技术实现步骤摘要】
一种多旋流柱流低氮顶燃式热风炉


[0001]本专利技术涉及热风炉，特别是一种多旋流柱流低氮顶燃式热风炉。

技术介绍

[0002]热风炉是工业生产中常用的设备，目前流行的卡鲁金顶燃式热风炉、仿卡鲁金顶燃式热风炉，千篇一律采用的是小预燃室保龄球结构，预燃室在锥形拱顶的顶部，独立支撑在炉壳之上，锥形拱顶独立支撑在炉壳之上，锥形拱顶部位设置有热风出口结构，预燃室结构内部设置均为上两排煤气喷孔、下两排空气喷孔（小高炉配套热风炉设置两排喷孔，一排煤气喷孔和一排空气喷孔），所有种类的旋流顶燃式热风炉的喷孔旋流角度全部以25度设置，以便形成旋流强化预混的作用，这样的设置形成了预混长焰燃烧模式，就需要设置预燃室和燃烧室足够大的混合燃烧空间实现完全燃烧，这样的热风炉叫预混旋流长焰燃烧技术，空气过剩系数大于1.1以上，氮氧化物排放在100
‑
300毫克之间，热风出口和砌筑在热风出口之上的拱顶易垮塌，影响风温和效益。
[0003]国内一些企业，如柳钢、武汉建研院、符政学，段润心、金信合达、中冶赛迪、豫兴等生产的顶燃式热风炉也是采用小燃烧室保龄球结构，这几种热风炉以热风出口位置的不同分两类，一类是热风炉的热风出口在顶部的小燃烧室结构内，而小燃烧室设置在蓄热室锥形拱顶的顶部独立支撑在炉壳之上，小燃烧室下部的锥形拱顶蓄热室独立支撑在炉壳之上，锥形拱顶部位设置有热风出口结构，如柳钢、段润心、武汉建研院的产品（柳钢、段瑞芯热风出口设置在顶部燃烧室侧墙之上）；另一类为热风出口设置在蓄热室上部、锥形拱顶下部的侧墙之上的结构，如符政学，金信合达、中冶赛迪、豫兴顶燃式热风炉。但无论是第一类，还是第二类，两类热风炉的燃烧室喷嘴结构均设置为一排短焰或者无焰混合烧嘴，烧嘴全部以25度旋切角度设置，以便形成旋流强化流场均匀分布和稳定火焰的作用，这些设置形成的燃烧火焰全部是无焰或者短焰，空气过剩系数一般在1.05
‑
1.06状态。这种热风炉均属于无焰或着短焰混合燃烧。即小分流喷嘴混合后喷出，其煤气、空气在小喷孔孔部位混合着火后再喷出，其喷口的角度也一般为25
°
，而在煤气和空气喷嘴深处实现混合着火燃烧的喷嘴结构叫无焰燃烧结构，无焰燃烧技术的空气过剩系数小于1.02左右；无论是短焰或者是无焰燃烧的热风炉，均不需要燃烧室或者蓄热室有较大的空间既可以满足高效高风温技术要求。从上述长焰、无焰、短焰技术对比来看，无焰混合燃烧更好更安全、更均匀；短焰燃烧技术其喷嘴处混合燃烧火焰中还尚存有一些煤气没有燃尽。
[0004]所述的短焰是煤气和空气在喷嘴喷口处混合燃烧形成的火焰；无焰是煤气和空气在喷嘴深处混合着火燃烧形成的火焰。长期的实践证明采用短焰或者无焰混合燃烧的顶燃式热风炉混合燃烧过程中没有损坏燃烧器喷嘴状态，证明无爆震；而预混长焰旋流的热风炉实践证明100%存在煤气喷嘴剥落、断裂、移位等现象很严重，并同时存在爆震燃烧现象。
[0005]由于传统的的顶燃式热风出口往往设置在直径最大、耐材应力最集中的锥形拱顶底部，在3000
‑‑
7000吨盲板力和硅砖耐材膨胀应力和受限无法膨胀形成的上万吨应力作用下损坏率90%以上，严重影响了热风炉的工作效率和使用寿命，因此，热风炉上的改进和创
新势在必行。

技术实现思路

[0006]针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本专利技术之目的就是提供一种多旋流柱流低氮顶燃式热风炉，可有效解决防止热风出口垮塌、腐蚀、开裂现象，提高生产效率和使用寿命的问题。
[0007]本专利技术解决的技术方案是，一种多旋流柱流低氮顶燃式热风炉，包括燃烧器拱顶、燃烧器和炉体，燃烧器拱顶同心置于燃烧器上部，燃烧器支撑在炉壳的支撑板之上，与下部的独立拱顶呈迷宫联接，燃烧器下部的独立拱顶独立支撑该拱顶下部的炉壳支撑板之上，与蓄热室大墙呈迷宫联接结构，燃烧器墙体侧壁上部设置有上部空气入口管、中间有煤气入口管、下部空气入口管，燃烧器墙体内设置有上下相间开的煤气环道、第一空气环道和第二空气环道，煤气环道设置在燃烧器墙体的中间部位，第一空气环道和第二空气环道分别设置在煤气环道的上下两边，构成三环道结构，燃烧器拱顶、燃烧器和独立拱顶同心连为一体，构成的内部空间为燃烧室，第一空气环道上部和下部分别交替设置有第一空气通道和第二空气通道，煤气环道从上到下依次交替设置有第一煤气通道、第二煤气通道、第三煤气通道、第四煤气通道，第一煤气通道、第三煤气通道在一个垂直空间，第二煤气通道、第四煤气通道在一个垂直空间，下部空气入口管上部交替分别设置第一空气上升管道和第二空气上升管道，第一空气通道和第一煤气通道经第一混合通道与第一排喷嘴相连通，第二空气通道和第二煤气通道经第二混合通道与第二排喷嘴相连通，第一空气上升管道和第三煤气通道经第三混合通道与第三排喷嘴相连通，第二空气上升管道和第四煤气通道经第四混合通道与第四排喷嘴相连通，第一排喷嘴、第二排喷嘴、第三排喷嘴和第四排喷嘴构成喷嘴短焰无焰上下交错四排多旋流多角度广流场喷流结构，炉体内部空间构成蓄热室，蓄热室内装有调流高效格子砖蓄热体。
[0008]本专利技术结构新颖独特，易生产制造，是对现有热风炉结构上的一大创新，将无焰、短焰大功率多旋流柱流结合燃烧流场技术充分应用到本专利技术的结构中，可有效防止煤气喷嘴脱落、断裂、移位，防止爆震燃烧现象，生产效率高，使用寿命长，有巨大的经济和社会效益。
附图说明
[0009]图1为本专利技术的剖面主视图。
[0010]图2为本专利技术图1的A
‑
A向剖面图。
[0011]图3为本专利技术图1的B
‑
B向剖面图。
[0012]图4为本专利技术图1的C
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C向剖面图。
[0013]图5为本专利技术图1的D
‑
D向剖面图。
[0014]图6为本专利技术图1的E
‑
E向剖面图。
[0015]图7为本专利技术图1的F
‑
F向剖面图。
[0016]图8为本专利技术图1的H
‑
H向剖面图。
[0017]图9为本专利技术图1的G
‑
G向剖面图。
[0018]图10为本专利技术另一实施例剖面主视图（与图1的区别在于热风出口管的设置位
置）。
具体实施方式
[0019]以下结合附图对本专利技术的具体实施方式作详细说明。
[0020]由图1
‑
8所示，本专利技术一种多旋流柱流低氮顶燃式热风炉，包括燃烧器拱顶1、燃烧器2和炉体3，燃烧器拱顶1同心置于燃烧器2上部，燃烧器2支撑在炉壳的支撑板5之上，与下部的独立拱顶4呈迷宫联接，燃烧器2下部的独立拱顶4独立支撑该拱顶下部的炉壳支撑板6之上，与蓄热室大墙7呈迷宫联接结构，燃烧器2墙体侧壁上部设置有上部空气入口管10
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1、中间有煤气入口管10
‑
2、下部空气入口管10
‑
3，燃烧器2墙体内设置有上下相间开的煤气环道9
‑
2本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种多旋流柱流低氮顶燃式热风炉，包括燃烧器拱顶（1）、燃烧器（2）和炉体（3），其特征在于，燃烧器拱顶（1）同心置于燃烧器（2）上部，燃烧器（2）支撑在炉壳的支撑板（5）之上，与下部的独立拱顶（4）呈迷宫联接，燃烧器（2）下部的独立拱顶（4）独立支撑该拱顶下部的炉壳支撑板（6）之上，与蓄热室大墙（7）呈迷宫联接结构，燃烧器（2）墙体侧壁上部设置有上部空气入口管（10
‑
1）、中间有煤气入口管（10
‑
2）、下部空气入口管（10
‑
3），燃烧器（2）墙体内设置有上下相间开的煤气环道（9
‑
2）、第一空气环道（9
‑
1）和第二空气环道（9
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3），煤气环道（9
‑
2）设置在燃烧器（2）墙体的中间部位，第一空气环道（9
‑
1）和第二空气环道（9
‑
3）分别设置在煤气环道（9
‑
2）的上下两边，构成三环道结构，燃烧器拱顶（1）、燃烧器（2）和独立拱顶（4）同心连为一体，构成的内部空间为燃烧室，第一空气环道（9
‑
1）上部和下部分别交替设置有第一空气通道（16
‑
1）和第二空气通道（16
‑
2），煤气环道（9
‑
2）从上到下依次交替设置有第一煤气通道（17
‑
1）、第二煤气通道（17
‑
2）、第三煤气通道（17
‑
3）、第四煤气通道（17
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4），第一煤气通道（17
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1）、第三煤气通道（17
‑
3）在一个垂直空间，第二煤气通道（17
‑
2）、第四煤气通道（17
‑
4）在一个垂直空间，下部空气入口管（10
‑
3）上部交替分别设置第一空气上升管道（18
‑
1）和第二空气上升管道（18
‑
2），第一空气通道（16
‑
1）和第一煤气通道（17
‑
1）经第一混合通道（19
‑
1）与第一排喷嘴（11）相连通，第二空气通道（16
‑
2）和第二煤气通...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕艳玲，符政学，马茜，刘力铭，刘力源，李迎新，崔方辉，刘东，范剑超，艾会霞，刘继珠，
申请(专利权)人：郑州豫兴热风炉科技有限公司，
类型：发明
国别省市：