專利名稱：煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于為高爐提供高溫鼓風(fēng)的一種煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐。
背景技術(shù)：
在目前使用的熱風(fēng)爐中，有一類帶套筒式燃燒器的頂燃式熱風(fēng)爐，因其套筒燃燒器的結(jié)構(gòu)與布置，既不能很好完成煤氣與空氣氣流的良好混合，又使得進(jìn)入燃燒室的氣流旋轉(zhuǎn)上行后折返向下，呈不均勻的分布而進(jìn)入蓄熱室。因此，這樣一種流動(dòng)燃燒模式總是存在混合不均、燃燒不完全、燃燒室空間利用不當(dāng)、氣流分布不均勻等問題。如果熱風(fēng)爐燃燒室與蓄熱室中的氣流組織安排不當(dāng)(流速選擇、氣流分配與控制、旋流狀態(tài)的 應(yīng)用等)，就會(huì)導(dǎo)致燃燒室中燃燒氣流的特征變化大、氣流不穩(wěn)定、燃燒強(qiáng)度低，也會(huì)引起蓄熱室中氣流分布不均，降低傳熱效果與蓄熱體的利用率。如果從高爐熱風(fēng)爐節(jié)能降耗上考慮，要求在燃燒低熱值高爐煤氣下獲得高性能和高效益，而最終達(dá)到高效、節(jié)能、環(huán)保、增產(chǎn)的目的，對(duì)這類熱風(fēng)爐進(jìn)行恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)改進(jìn)，使其能完成強(qiáng)化燃燒過程與增強(qiáng)傳熱過程，并有機(jī)地結(jié)合起來才能達(dá)到上述的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述情況，為克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，本發(fā)明之目的就是提供一種煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，可有效解決原套筒燃燒器配合燃燒室完成煤氣與空氣燃燒室混合燃燒時(shí)容易出現(xiàn)的諸多問題，諸如煤氣與空氣混合速率低、混合不均勻，以及由此導(dǎo)致的燃燒強(qiáng)度低、燃燒不完全、氣流分布不均，以及需要較大的燃燒室空間和復(fù)雜的燃燒器結(jié)構(gòu)等問題。本發(fā)明解決的技術(shù)方案是，包括燃燒室墻體、燃燒室、蓄熱體、混合氣流進(jìn)氣管、混合氣流分配環(huán)道、混合氣流水平噴嘴、熱風(fēng)爐墻體、蓄熱室、爐箅子及其支撐柱、冷風(fēng)室、煙氣出口管、冷風(fēng)進(jìn)口管、熱風(fēng)出口管、爐底及燃燒室與蓄熱室墻體間的迷宮連接結(jié)構(gòu)，燃燒室墻體是由上面的球形或橢球形拱頂和下面的圓筒體組合構(gòu)成，燃燒室墻體內(nèi)的空間為燃燒室，燃燒室墻體的圓筒體上垂直其軸線布置有熱風(fēng)出口管和混合氣流進(jìn)氣管，燃燒室墻體的圓筒體內(nèi)壁中有和混合氣流進(jìn)氣管連通的混合氣流分配環(huán)道，混合氣流分配環(huán)道內(nèi)側(cè)上部垂直裝有和燃燒室相連通的混合氣流水平噴嘴，燃燒室的下部有蓄熱室，蓄熱室的下部有置于冷風(fēng)室的爐箅子，蓄熱室內(nèi)有自爐箅子向上面堆砌至燃燒室內(nèi)的蓄熱體，蓄熱體由下部蓄熱體、堆放在燃燒室中的上部錐形蓄熱體構(gòu)成，蓄熱體是由格子磚堆砌而成，格子磚的結(jié)構(gòu)是，磚體的外形為階梯狀六棱柱體，縱截面為倒“T”形，磚體的下端表面為大端面，磚體的上端表面由小端面和小端面外周相連的環(huán)形端面構(gòu)成，大端面和小端面呈正六邊形，磚體的上端表面和下端表面上有按正三角形排列的上、下連通的通孔，大端面上以磚體中心的通孔為中心，開設(shè)有正六邊形的中心凹槽，中心凹槽的周邊連通有開在大端面上的定位凹槽，小端面上設(shè)置有和定位凹槽上、下相對(duì)應(yīng)或相間的定位凸塊，爐箅子下部有固定在爐底上的支撐柱，爐箅子、熱風(fēng)爐墻體與爐底構(gòu)成的空間為冷風(fēng)室，冷風(fēng)室的側(cè)墻上有煙氣出口管和冷風(fēng)進(jìn)口管，熱風(fēng)爐墻體的上部和燃燒室墻體的下部有插入或重疊式的相互滑移的迷宮連接結(jié)構(gòu)。使用該熱風(fēng)爐能實(shí)現(xiàn)從燃燒器出來進(jìn)入燃燒室的煤氣與空氣混合氣流，沿著燃燒室墻體內(nèi)的混合氣流環(huán)道，并經(jīng)均布的水平噴嘴噴射到錐形蓄熱體(又稱上部錐形蓄熱體)上，于是氣流沿著錐面傾斜向上運(yùn)動(dòng)，在被其預(yù)熱到著火溫度而迅速燃燒，燃燒著的氣流大部分進(jìn)入錐形蓄熱體中，一小部分向上后沿燃燒室拱頂折返形成高溫?zé)煔饣亓鳒u旋，返回后又對(duì)進(jìn)入燃燒室的混合氣氣流進(jìn)行預(yù)熱，在燃燒過程中起到自預(yù)熱的火焰穩(wěn)定器的作用；錐形蓄熱體由耐高溫防黏附的格子磚堆砌而成，其中的格孔(又稱通孔)沿?zé)犸L(fēng)爐軸向組成通道，于是燃燒著的氣流在其中就會(huì)進(jìn)一步快速而穩(wěn)定地完成燃燒過程，從而有效解決了低熱值煤氣燃燒不穩(wěn)定、燃燒強(qiáng)度弱、燃燒溫度低等關(guān)鍵問題；這樣就將煤氣與空氣間的邊混合邊燃燒的占用大量燃燒空間的長(zhǎng)焰燃燒方式改變?yōu)槌浞只旌虾箢A(yù)熱且快速而高強(qiáng)度燃燒方式。鑒于燃燒過程集中在燃燒室和錐形蓄熱體中完成，這樣就極大地節(jié)省了熱風(fēng)爐的燃燒空間，有效降低其制作成本。顯然，采用這種蓄熱體中完成燃燒過程的燃燒方式，既提高了燃燒的完全程度和燃燒溫度又縮小了燃燒室空間，且還能達(dá)到一定程度的借 助氣流折返回流而實(shí)現(xiàn)局部的自身預(yù)熱。由于燃燒空間的縮小、燃燒強(qiáng)度的提高以及自預(yù)熱環(huán)境，燃燒溫度會(huì)有效提高，進(jìn)而也有效提升上部蓄熱體的溫度，為提供高風(fēng)溫創(chuàng)造了極為有利的條件。如果蓄熱體是由格孔之間也互通的格子磚組成，因其對(duì)氣流的調(diào)壓均流作用比較強(qiáng)，能有效提高了蓄熱體的利用率和增強(qiáng)熱交換過程，蓄熱室的空間高度也會(huì)因此而降低。尤其是在熱風(fēng)爐的送風(fēng)階段，格孔之間互通的格子磚蓄熱體的調(diào)壓均流作用對(duì)于改善冷風(fēng)氣流分布的均勻性效果更為明顯。因此，該熱風(fēng)爐相對(duì)于其他類型的熱風(fēng)爐而言，采用簡(jiǎn)單的套筒燃燒器而借助于錐形堆砌于燃燒室中的蓄熱體，實(shí)現(xiàn)了預(yù)混氣旋流上行拱頂折返形成回流預(yù)熱的高強(qiáng)度燃燒，并結(jié)合蓄熱體的高效率傳熱，就能極大地改善了熱風(fēng)爐的熱工性能，為實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐的高效、高風(fēng)溫、與節(jié)能環(huán)保提供保障。此外，結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步的簡(jiǎn)化與緊湊不僅會(huì)帶來了投資費(fèi)用的節(jié)省，也為熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定提供了基礎(chǔ)條件。


圖I為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖面圖。圖2為本發(fā)明圖I的A-A向剖面圖。圖3為本發(fā)明格子磚的結(jié)構(gòu)仰視圖。圖4為本發(fā)明圖3的B-B向結(jié)構(gòu)剖視圖。圖5為本發(fā)明格子磚的結(jié)構(gòu)俯視圖。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說明。由圖I-圖5給出，本發(fā)明包括燃燒室墻體I、燃燒室2、蓄熱體、混合氣流進(jìn)氣管3、混合氣流分配環(huán)道4、混合氣流水平噴嘴4a、熱風(fēng)爐墻體5、蓄熱室6、爐箅子8及其支撐柱9、冷風(fēng)室10、煙氣出口管11、冷風(fēng)進(jìn)口管12、熱風(fēng)出口管13、爐底14及燃燒室與蓄熱室墻體間的迷宮連接結(jié)構(gòu)15，燃燒室墻體I是由上面的球形或橢球形拱頂和下面的圓筒體組合構(gòu)成，燃燒室墻體內(nèi)的空間為燃燒室2，燃燒室墻體的圓筒體上垂直其軸線布置有熱風(fēng)出口管13和混合氣流進(jìn)氣管3，燃燒室墻體的圓筒體內(nèi)壁中有和混合氣流進(jìn)氣管3連通的混合氣流分配環(huán)道4，混合氣流分配環(huán)道內(nèi)側(cè)上部垂直裝有和燃燒室相連通的混合氣流水平噴嘴4a，燃燒室的下部有蓄熱室6，蓄熱室的下部有置于冷風(fēng)室的爐箅子8，蓄熱室6內(nèi)有自爐箅子8向上面堆砌至燃燒室內(nèi)的蓄熱體，蓄熱體由下部蓄熱體7b、堆放在燃燒室中的上部錐形蓄熱體7a構(gòu)成,蓄熱體是由格子磚堆砌而成,格子磚的結(jié)構(gòu)是,磚體16的外形為階梯狀六棱柱體，縱截面為倒“T”形，磚體的下端表面為大端面17，磚體的上端表面由小端面18和小端面外周相連的環(huán)形端面19構(gòu)成，大端面和小端面呈正六邊形，磚體的上 端表面和下端表面上有按正三角形排列的上、下連通的通孔20，大端面上以磚體中心的通孔為中心，開設(shè)有正六邊形的中心凹槽21，中心凹槽的周邊連通有開在大端面上的定位凹槽22，小端面上設(shè)置有和定位凹槽上、下相對(duì)應(yīng)或相間的定位凸塊23，爐箅子8下部有固定在爐底14上的支撐柱9，爐箅子8、熱風(fēng)爐墻體5與爐底14構(gòu)成的空間為冷風(fēng)室10，冷風(fēng)室的側(cè)墻上有煙氣出口管11和冷風(fēng)進(jìn)口管12，熱風(fēng)爐墻體5的上部和燃燒室墻體I的下部有插入或重疊式的相互滑移的迷宮連接結(jié)構(gòu)15。所述的燃燒室墻體I為金屬外殼內(nèi)壁上砌筑耐1300°C 1500°C的耐火材料層構(gòu)成，耐火材料層由重質(zhì)耐材(如硅磚或紅柱石高鋁磚)為內(nèi)層、輕質(zhì)耐材(如輕質(zhì)硅磚或高鋁聚輕磚)為外層，外層外面上有陶瓷纖維棉，陶瓷纖維棉外面上有噴涂層(噴涂層由耐火材料顆粒、粉劑及水泥混合噴射在爐殼上形成，為現(xiàn)有技術(shù))組合在一起構(gòu)成；所述的混合氣流進(jìn)氣管3是金屬管內(nèi)壁上用抗熱震性強(qiáng)的耐火材料(如紅柱石高鋁磚或抗熱震磚，以下同)砌筑成的圓形通道，混合氣流分配環(huán)道4設(shè)置在燃燒室墻體內(nèi)，截面為矩形，混合氣流分配環(huán)道的外墻面與混合氣流進(jìn)氣管3相通，內(nèi)側(cè)面沿周向均勻設(shè)置有開口于燃燒室的混合氣流水平噴嘴4a，噴嘴部位采用抗熱震性強(qiáng)的耐火材料砌筑；所述的熱風(fēng)出口管13是用耐高溫且性能穩(wěn)定的耐火材料(如低蠕變高鋁磚、紅柱石高鋁磚)等砌筑而成；所述的爐箅子8是由耐熱鑄鐵制成的多孔體，置于同是耐熱鑄鐵制成的支撐柱9上，支撐柱置于冷風(fēng)室10內(nèi)的圓盤形的爐底14之上；所述的熱風(fēng)爐墻體5是在金屬外殼內(nèi)壁上由耐火材料(從上到下分別為娃質(zhì)磚或紅柱石質(zhì)磚、高招質(zhì)耐火磚、粘土質(zhì)耐火磚)砌筑而成的圓筒體，熱風(fēng)爐墻體內(nèi)自上向下有蓄熱室6、爐箅子、支撐柱9和冷風(fēng)室；所述的蓄熱體的通孔20是截面形狀為圓形或六邊形的圓筒形或錐形，中心凹槽21開在大端面上和周邊上的通孔及磚體中心的通孔相連通，底小口大，深度為20mm，與中心凹槽相連通的定位凹槽22為棱形槽體，定位凹槽至少有3個(gè)，相間布置在大端面上，每個(gè)定位凹槽內(nèi)頂點(diǎn)的通孔均和中心凹槽頂點(diǎn)的通孔呈重合狀，定位凸塊23的頂部小于定位凹槽的底部，定位凸塊的底部小于定位凹槽的開口部，中心凹槽與定位凹槽相互連通，大端面17的面積等于小端面18與環(huán)形端面19的面積之和；所述的蓄熱體由格子磚堆砌而成，格子磚從上到下分別為硅質(zhì)、紅柱石高鋁質(zhì)、以及紅柱石粘土質(zhì)的格子磚；所述的煙氣出口管11和冷風(fēng)進(jìn)口管12為金屬管內(nèi)壁上用耐火材料(如粘土磚)砌筑的與熱風(fēng)爐墻體5聯(lián)成一體的結(jié)構(gòu),熱風(fēng)爐墻體5的金屬外殼與爐底14的金屬外殼固定在一起，爐底上設(shè)置有加固用的加強(qiáng)筋，并澆筑有耐熱混凝土層；所述的迷宮連接結(jié)構(gòu)15置于混合氣流進(jìn)氣管與熱風(fēng)出口管的下方；所述的錐形高溫蓄熱體7a由耐高溫防黏附的硅質(zhì)格子磚(為現(xiàn)有公知技術(shù))堆砌而成。使用該熱風(fēng)爐時(shí)，煤氣與空氣的混合氣流首先通過混合氣流進(jìn)氣管3進(jìn)入混合氣流分配環(huán)道4，再由混合氣流水平噴嘴4a形成高速噴射氣流射向燃燒室2中的錐形蓄熱體7a，并沿著其傾斜向上的同時(shí)向下進(jìn)入錐形蓄熱體7a格子磚的格孔之中，在此過程中氣流被格子磚預(yù)熱而迅速著火而快速完成燃燒過程，還有一部分氣流繼續(xù)向上在拱頂折返而形成燃燒室中的回流渦旋，在循環(huán)中自預(yù)熱中燃燒，成為進(jìn)入燃燒室的混合氣流著火燃燒的火焰穩(wěn)定器；隨著混合氣流在錐形蓄熱體中完成燃燒過程并產(chǎn)生較高的燃燒溫度后，煙氣會(huì)以均勻分布的流場(chǎng)結(jié)構(gòu)向下進(jìn)入蓄熱室6中的下部蓄熱體7b，待完成熱交換之后進(jìn)入冷風(fēng)室10，并通過煙氣出口管離開熱風(fēng)爐。熱風(fēng)爐完成燃燒過程階段之后進(jìn)入送風(fēng)階段，此時(shí)冷鼓風(fēng)從冷風(fēng)進(jìn)口管12進(jìn)入冷風(fēng)室10，再通過爐箅子8依次進(jìn)入蓄熱室6中的下部蓄熱體7b及錐形蓄熱體7a中，并與之進(jìn)行熱交換，吸收熱量之后逐步變成熱鼓風(fēng)，并進(jìn)入燃燒室2，再通過熱風(fēng)出口管13送往高爐。上述的燃燒階段與送風(fēng)階段在一座熱風(fēng)爐中交替地進(jìn)行，形成周期性的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)兩座以上的熱風(fēng)爐交替地完成燃燒階段與送風(fēng)階段時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)不斷地向高爐輸送熱鼓風(fēng)。通常熱風(fēng)爐是三座或四座組成一個(gè)連續(xù)向高爐送風(fēng)的熱風(fēng)爐系統(tǒng)，以更穩(wěn)定的方式向高爐提供熱鼓風(fēng)。

對(duì)于這種格子磚而言，當(dāng)格子磚相互堆砌或碼放組成蓄熱體時(shí)，其相互的定位是采用正三角形布置定位凸塊與定位凹槽相互配合的結(jié)構(gòu)，其定位凸塊與定位凹槽的截面為兩個(gè)正三邊形組成的棱形，其棱邊也就是相鄰四個(gè)格孔中心的連線，由于格孔的存在，定位凹槽與定位凸塊是沒有四角的棱形。在設(shè)計(jì)上定位凹槽是開口面大而底面小，定位凸塊是頂面小而底面大；為了定位凹槽與定位凸塊之間的配合，定位凹槽的底面要大于定位凸塊的頂面，而定位凹槽的開口面要大于定位凸塊的底面。由于六邊形中心凹槽的頂點(diǎn)與定位凹槽的內(nèi)頂點(diǎn)是共用的，因而使得與定位凹槽相連通的格孔也與中心凹槽的格孔相互連通。將這樣的格子磚采用錯(cuò)位排列的方式堆放，除有效保證了堆放的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定外，還因格子磚的中心凹槽和階梯形格子磚堆砌出來的六邊形的環(huán)形槽的存在，實(shí)現(xiàn)了從上到下格孔之間氣流的互通，從而有效調(diào)節(jié)了氣流的壓力分布，達(dá)到了格子磚蓄熱體中氣流流動(dòng)的均勻性。由于氣流流場(chǎng)在這種格子磚堆砌體中的流動(dòng)要比沒有中心凹槽和環(huán)形槽的格子磚中的流動(dòng)在氣流的分布上變得更加均勻，且格孔中的流型也更為復(fù)雜，因而除蓄熱體的有效利用率得到有效提高外，氣流與格孔間的傳熱得到顯著增強(qiáng)。更主要的是格子磚內(nèi)流動(dòng)的多樣性(指流動(dòng)方向)，為在格子磚中實(shí)現(xiàn)超絕熱燃燒溫度創(chuàng)造了有利條件。在使用時(shí)采用一種堆放形式放置在蓄熱室中的，為了堆放的穩(wěn)定性，這里采用凡三塊拼接格子磚的上面對(duì)中放置一塊格子磚，其六個(gè)側(cè)面分別與下面三塊格子磚的六個(gè)側(cè)面對(duì)應(yīng)平行，這也就是下一層磚與上一層磚的堆放是按這種錯(cuò)位方式放置的，而堆放的定位是由定位凸塊與定位凹槽的相互咬合而最終實(shí)現(xiàn)的。如果定位凸塊與定位凹槽有相差60°的錯(cuò)位，此時(shí)錯(cuò)位堆放就可以在三層格子磚之間交替進(jìn)行，有利于堆砌結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。如果定位凸塊與定位凹槽是對(duì)應(yīng)設(shè)置，此時(shí)錯(cuò)位堆放就是在兩層格子磚之間交替進(jìn)行；其堆砌的穩(wěn)定性仍然能保證。由于本發(fā)明格子磚的縱截面是階梯形狀(即倒“T”形)，對(duì)齊的結(jié)果就形成一個(gè)連一個(gè)正六邊形的環(huán)形水平通道，再加上中心凹槽的作用，格子磚格孔的相互連通的效果就非常好，且格孔的氣流通道就更加復(fù)雜。具體實(shí)施時(shí)，格子磚將按上述方式堆砌在熱風(fēng)爐中，在燃燒周期煙氣流將進(jìn)入格子磚組成的蓄熱體，此時(shí)格孔相互連通的狀態(tài)會(huì)使得通過相鄰格孔的氣流的壓力逐步趨于平衡，對(duì)應(yīng)的速度分布就會(huì)逐步變得均勻。由于這種通過凹槽與連通的六邊形環(huán)道而實(shí)現(xiàn)的格孔氣流互通的作用，以及錐形格孔的應(yīng)用，不僅提高了格子磚的通孔率，而且會(huì)產(chǎn)生一種復(fù)雜的管槽內(nèi)流動(dòng)模式，除了有助于調(diào)節(jié)氣流壓力和均勻流速外，還能使得煙氣中的粉塵因慣性力作用而向格孔中心部位集中，以保證其順利進(jìn)入下層格子磚孔，避免凹槽中粉塵的堆積與粘結(jié)；同時(shí)，這種復(fù)雜的流態(tài)也使其與格孔之間的對(duì)流換熱過程得以顯著的強(qiáng)化，有利于減低蓄熱體的整體高度。在送風(fēng)周期使用這種帶中心凹槽的階梯型格子磚，其作用尤為突出。由于受到結(jié)構(gòu)限制在冷風(fēng)送入熱風(fēng)爐的過程中，冷風(fēng)室 根本起不到均勻氣流分布的作用，當(dāng)不均勻氣流從下部進(jìn)入格子磚之后，只能經(jīng)過格子磚的凹槽與連通的六邊形環(huán)道而實(shí)現(xiàn)格孔氣流的互通而產(chǎn)生復(fù)雜的混合流動(dòng)，從而將蓄熱體斷面上的氣流分布逐步地變得均勻，進(jìn)而提高格子磚的利用率和增強(qiáng)氣流與格子磚之間的傳熱。這樣無論在送風(fēng)周期還是在燃燒周期，帶中心凹槽的階梯型格子磚都能在改變氣流分布的基礎(chǔ)上使之得到充分而有效的利用并發(fā)揮其強(qiáng)化傳熱的作用。由上可知，本發(fā)明所述的熱風(fēng)爐采用煤氣與空氣的混合氣流經(jīng)混合氣流分配環(huán)道4上均勻布置的混合氣流水平噴嘴4a水平噴射進(jìn)入燃燒室中放置的錐形蓄熱體中經(jīng)其預(yù)熱而著火燃燒的多孔蓄熱體中完成燃燒過程的燃燒模式，實(shí)現(xiàn)了上部蓄熱體既是燃燒空間又是蓄熱-換熱的空間，更加簡(jiǎn)化和緊湊了燃燒室結(jié)構(gòu)，同時(shí)上部蓄熱體中燃燒自預(yù)熱溫度高容易出現(xiàn)局部超焓燃燒過程，有助于提高局部燃燒溫度，由于部分燃燒過程在上部蓄熱體中完成，高溫?zé)煔馀c蓄熱體之間的傳熱溫差在強(qiáng)輻射作用下會(huì)變得很小，這對(duì)于提升熱風(fēng)溫度十分有效。如果對(duì)蓄熱體用的格子磚采用格孔互通的結(jié)構(gòu)，因有效調(diào)整了氣流的均勻性而提高了蓄熱體的通氣率和利用率。顯然，使用這種結(jié)構(gòu)的熱風(fēng)爐能夠有效實(shí)現(xiàn)熱風(fēng)爐的高效、高溫、均速、高熱強(qiáng)度、且安全與穩(wěn)定地運(yùn)行，繼而達(dá)到節(jié)省燃料、節(jié)約投資、降低廢氣溫度與有害氣體的排放量、減少環(huán)境污染的良好效果。
權(quán)利要求
1.一種煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，包括燃燒室墻體(I)、燃燒室(2)、蓄熱體、混合氣流進(jìn)氣管(3)、混合氣流分配環(huán)道(4)、混合氣流水平噴嘴(4a)、熱風(fēng)爐墻體(5)、蓄熱室(6)、爐箅子(8)及其支撐柱(9)、冷風(fēng)室(10)、煙氣出口管(11 )、冷風(fēng)進(jìn)口管(12)、熱風(fēng)出口管(13)、爐底(14)及燃燒室與蓄熱室墻體間的迷宮連接結(jié)構(gòu)(15)，其特征在于，燃燒室墻體(I)是由上面的球形或橢球形拱頂和下面的圓筒體組合構(gòu)成，燃燒室墻體內(nèi)的空間為燃燒室(2)，燃燒室墻體的圓筒體上垂直其軸線布置有熱風(fēng)出口管(13 )和混合氣流進(jìn)氣管(3 )，燃燒室墻體的圓筒體內(nèi)壁中有和混合氣流進(jìn)氣管(3 )連通的混合氣流分配環(huán)道(4)，混合氣流分配環(huán)道內(nèi)側(cè)上部垂直裝有和燃燒室相連通的混合氣流水平噴嘴(4a)，燃燒室的下部有蓄熱室(6)，蓄熱室的下部有置于冷風(fēng)室的爐箅子(8)，蓄熱室(6)內(nèi)有自爐箅子(8)向上面堆砌至燃燒室內(nèi)的蓄熱體，蓄熱體由下部蓄熱體(7b)、堆放在燃燒室中的上部錐形蓄熱體(7a)構(gòu)成，蓄熱體是由格子磚堆砌而成，格子磚的結(jié)構(gòu)是，磚體(16)的外形為階梯狀六棱柱體，縱截面為倒“T”形，磚體的下端表面為大端面(17)，磚體的上端表面由小端面(18)和小端面外周相連的環(huán)形端面(19)構(gòu)成，大端面和小端面呈正六邊形，磚體的上端表面和下端表面上有按正三角形排列的上、下連通的通孔(20)，大端面上以磚體中心的通孔為中心，開設(shè)有正六邊形的中心凹槽(21)，中心凹槽的周邊連通有開在大端面上的定位凹槽(22)，小端面上設(shè)置有和定位凹槽上、下相對(duì)應(yīng)或相間的定位凸塊(23)，爐箅子(8)下部有固定在爐底(14)上的支撐柱(9)，爐箅子(8)、熱風(fēng)爐墻體(5 )與爐底(14 )構(gòu)成的空間為冷風(fēng)室(10 )，冷風(fēng)室的側(cè)墻上有煙氣出口管(11)和冷風(fēng)進(jìn)口管(12)，熱風(fēng)爐墻體(5)的上部和燃燒室墻體(I)的下部有插入或重疊式的相互滑移的迷宮連接結(jié)構(gòu)(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，其特征在于，所述的燃燒室墻體(I)為金屬外殼內(nèi)壁上砌筑耐1300°C 1500°C的耐火材料層構(gòu)成，耐火材料層由重質(zhì)耐材為內(nèi)層、輕質(zhì)耐材為外層，外層外面上有陶瓷纖維棉，陶瓷纖維棉外面上有噴涂層組合在一起構(gòu)成。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，其特征在于，所述的混合氣流進(jìn)氣管(3)是金屬管內(nèi)壁上用抗熱震性強(qiáng)的耐火材料砌筑成的圓形通道，混合氣流分配環(huán)道(4)設(shè)置在燃燒室墻體內(nèi)，截面為矩形，混合氣流分配環(huán)道的外墻面與混合氣流進(jìn)氣管(3)相通，內(nèi)側(cè)面沿周向均勻設(shè)置有開口于燃燒室的呈水平狀的混合氣流水平噴嘴(4a)，噴嘴部位采用抗熱震性強(qiáng)的耐火材料砌筑。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，其特征在于，所述的熱風(fēng)出口管(13)是用耐高溫且性能穩(wěn)定的耐火材料砌筑而成。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，其特征在于，所述的爐箅子(8)是由耐熱鑄鐵制成的多孔體，置于同是耐熱鑄鐵制成的支撐柱(9)上，支撐柱置于冷風(fēng)室(10)內(nèi)的圓盤形的爐底(14)之上。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，其特征在于，所述的熱風(fēng)爐墻體(5)是在金屬外殼內(nèi)壁上由耐火材料砌筑而成的圓筒體，熱風(fēng)爐墻體內(nèi)自上向下有蓄熱室(6)、爐箅子、支撐柱(9)和冷風(fēng)室。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，其特征在于，所述的蓄熱體的通孔(20)是截面形狀為圓形或六邊形的圓筒形或錐形，中心凹槽(21)開在大端面上和周邊上的通孔及磚體中心的通孔相連通，底小口大，深度為20mm，與中心凹槽相連通的定位凹槽(22)為棱形槽體,定位凹槽至少有3個(gè),相間布置在大端面上，每個(gè)定位凹槽內(nèi)頂點(diǎn)的通孔均和中心凹槽頂點(diǎn)的通孔呈重合狀,定位凸塊(23 )的頂部小于定位凹槽的底部，定位凸塊的底部小于定位凹槽的開口部，中心凹槽與定位凹槽相互連通，大端面(17)的面積等于小端面(18)與環(huán)形端面(19)的面積之和。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，其特征在于，所述的煙氣出口管(11)和冷風(fēng)進(jìn)口管(12 )為金屬管內(nèi)壁上用耐火材料砌筑的與熱風(fēng)爐墻體(5)聯(lián)成一體的結(jié)構(gòu)，熱風(fēng)爐墻體(5)的金屬外殼與爐底(14)的金屬外殼固定在一起，爐底上設(shè)置有加固用的加強(qiáng)筋并澆筑有耐熱混凝土層。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，其特征在于，所述的迷宮連接結(jié)構(gòu)(15)置于混合氣流進(jìn)氣管與熱風(fēng)出口管的下方。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，其特征在于，上部錐形蓄熱體(7a)由耐高溫防黏附的硅質(zhì)格子磚堆砌而成。
全文摘要
本發(fā)明涉及煤氣與空氣預(yù)混氣流水平噴射蓄熱體預(yù)熱燃燒的熱風(fēng)爐，有效解決混合速率低、不均勻，燃燒強(qiáng)度低、不完全，需大的燃燒室空間和復(fù)雜的燃燒器問題，燃燒室墻體上有熱風(fēng)出口管和混合氣流進(jìn)氣管，內(nèi)壁中有和混合氣流進(jìn)氣管連通的分配環(huán)道，分配環(huán)道內(nèi)側(cè)上有和燃燒室墻體內(nèi)的燃燒室連通的噴嘴，燃燒室下部的蓄熱室的下部有置于冷風(fēng)室的爐箅子，蓄熱室內(nèi)有蓄熱體，爐箅子下部有固定在爐底上的支撐柱，爐箅子、熱風(fēng)爐墻體與爐底構(gòu)成冷風(fēng)室，冷風(fēng)室上有煙氣出口管和冷風(fēng)進(jìn)口管，熱風(fēng)爐墻體上部和燃燒室墻體下部有迷宮連接結(jié)構(gòu)，該熱風(fēng)爐采用簡(jiǎn)單的套筒燃燒器借助于蓄熱體，實(shí)現(xiàn)了高強(qiáng)度燃燒，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化與緊湊，投資費(fèi)用節(jié)省，熱風(fēng)爐結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
文檔編號(hào)C21B9/02GK102719584SQ20121024271
公開日2012年10月10日 申請(qǐng)日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年7月13日
發(fā)明者陳云鶴 申請(qǐng)人:陳維漢