富氧無焰燃氣燃燒器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種富氧無焰燃氣燃燒器，該燃燒器包括燃燒器殼體、配風盤、預燃室、氧氣噴管以及燃料噴管，加熱爐的爐墻上設有貫穿于其墻體的通道，燃燒器殼體安裝于通道的一側(cè)，通道中的空間形成預燃室，燃燒器殼體上設置有助燃空氣通道，燃料噴管穿插于燃燒器殼體上，燃料噴管上設有燃料通道，配風盤上設有空氣進風口以及燃料進口，氧氣噴管設有氧氣通道，氧氣噴管安裝于加熱爐的爐墻上且氧氣通道與加熱爐的爐膛連通，氧氣噴管傾斜設置于加熱爐的爐墻上使其噴頭端靠近預燃室。本發(fā)明提出的富氧無焰燃氣燃燒器，將稀釋燃燒技術(shù)與富氧燃燒技術(shù)有機結(jié)合，實現(xiàn)爐內(nèi)無焰燃燒，同時優(yōu)化了爐內(nèi)溫度分布，降低了NOx的排放。
【專利說明】富氧無焰燃氣燃燒器及其控制方法

【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及氣體燃料的燃燒設備與方法領域，尤其涉及一種富氧無焰燃氣燃燒器及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵行業(yè)既是能源消耗大戶，又是污染物排放大戶，提高鋼鐵生產(chǎn)過程中的資源利用率，一方面將降低鋼鐵企業(yè)的生產(chǎn)成本，另一方面對于減少污染物排放具有重要意義。
[0003]目前面臨環(huán)保排放考核力度的加大和市場價格競爭的加劇，通過提高空氣中的氧濃度而實現(xiàn)富氧燃燒已成為一種備受青睞的新型燃燒方式。富氧燃燒具有提升爐膛燃燒溫度，降低煙氣余熱損失，以及增強爐內(nèi)輻射換熱等優(yōu)點。此外，該燃燒技術(shù)還能顯著改善低熱值燃料的著火及燃燒特性。
[0004]富氧方式有氧氣噴槍式富氧和直接摻混富氧方式，但目前在加熱爐領域基本為管道直接富氧。對于傳統(tǒng)的加熱爐燃燒器來說，如果直接空氣摻混氧氣實現(xiàn)富氧燃燒，則會造成燃燒速率加快，火焰縮短，燃燒區(qū)域更加集中，隨著空氣富氧率的提升，反而與加熱爐的熱工制度背道而馳，適得其反，使得爐膛溫度分布的均勻性變差，熱力NOx的形成劇烈增力口，同時鋼坯的氧化燒損和爐渣量將增大，不利于提高鋼鐵生產(chǎn)的質(zhì)量。對于所謂的氧氣噴槍式富氧方式，在加熱爐領域基本是解決加熱能力不足或提高產(chǎn)能角度出發(fā)，并未真正解決富氧所引起的工藝制度、爐溫均勻性、污染生成和氧化燒損等問題。因此開發(fā)新的可燃用不同熱值的燃料、富氧濃度可調(diào)的符合加熱爐熱工制度的新型富氧燃燒器勢在必行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主要目的在于提供一種富氧無焰燃氣燃燒器及其控制方法，旨在滿足加熱工藝前提下，通過燃燒組織優(yōu)化實現(xiàn)富氧燃燒，以達到“提升加熱質(zhì)量、節(jié)能和減排”的綜合效果。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種富氧無焰燃氣燃燒器，包括燃燒器殼體、配風盤、預燃室、氧氣噴管以及燃料噴管，其中，
加熱爐的爐墻上設有貫穿于其墻體的通道，燃燒器殼體安裝于所述通道的一側(cè)，所述通道中的空間形成所述預燃室，所述燃燒器殼體上設置有助燃空氣通道，所述配風盤安裝于所述燃燒器殼體尾部，所述燃料噴管穿插于燃燒器殼體上，所述燃料噴管上設有與所述預燃室連通的燃料通道，所述配風盤上設有與所述助燃空氣通道出口連通的空氣進風口、以及與所述燃氣通道出口連通的燃料進口，助燃氣和燃料分別經(jīng)過所述助燃空氣通道和燃料通道后通過所述配風盤進入所述預燃室，所述氧氣噴管設有用于向加熱爐的爐膛中通入富氧空氣或氧氣的氧氣通道，所述氧氣噴管安裝于加熱爐的爐墻上且所述氧氣通道與加熱爐的爐膛連通，所述氧氣噴管傾斜設置于加熱爐的爐墻上使其噴頭端靠近所述預燃室。
[0007]優(yōu)選地，所述氧氣噴管上設置有用于控制其內(nèi)部助燃氣流量的氧氣噴管調(diào)節(jié)閥閥，所述燃燒器殼體上設有用于控制其助燃氣流量的空氣進口閥門。
[0008]優(yōu)選地，所述燃料通道為直流通道，所述空氣進風口為旋流通道。
[0009]優(yōu)選地，所述配風盤包括同軸設置的內(nèi)轂和外防護罩、以及多個連接所述內(nèi)轂和外防護罩的旋流葉片，所述燃料進口位于所述內(nèi)轂上，每相鄰兩旋流葉片之間的間隙形成用于供空氣或富氧空氣通過的空氣進風口，所述旋流葉片數(shù)量為4至8個，所述旋流葉片的傾角為30至60度。
[0010]優(yōu)選地，所述預燃室為漸擴圓臺形空腔，所述預燃室的擴口端位于其靠近加熱爐的爐膛一側(cè)，所述預燃室的縮口端上安裝有所述配風盤。
[0011]優(yōu)選地，所述富氧無焰燃氣燃燒器還包括安裝于加熱爐的爐墻上、用于調(diào)整所述氧氣噴管安裝角度的角度調(diào)節(jié)閥，以及包覆于所述氧氣噴管外的水冷套。
[0012]優(yōu)選地，所述氧氣噴管的噴頭與所述預燃室的出口之間的距離為200至600_，所述氧氣噴管安裝于加熱爐的爐墻上的角度可調(diào)整，所述氧氣噴管的軸線與所述燃料噴管的軸線之間夾角為(Γ30度。
[0013]優(yōu)選地，所述燃料噴管、配風盤以及預燃室同軸設置。
[0014]本發(fā)明進一步提出一種基于上述的富氧無焰燃氣燃燒器的控制方法，包括: 控制氧氣噴管中助燃氣的流量為零，控制空氣或富氧空氣依次經(jīng)燃燒器殼體上的助燃空氣通道和配風盤進入預燃室中，燃料從燃料噴管的燃料通道進入預燃室中并進行點火，空氣或富氧空氣和燃料在預燃室內(nèi)進行初步混合燃燒；
當加熱爐的爐膛溫度升高至預設溫度時，控制富氧空氣或氧氣經(jīng)氧氣噴管射入爐膛，根據(jù)燃料熱值控制氧氣噴管中助燃氣流量、成分、速度、氧氣噴管的安裝角度以及其與預燃室出口的相對距離，同時逐漸控制經(jīng)燃燒器殼體的空氣進口閥門關(guān)閉，直至形成理想火焰時完全關(guān)閉空氣進口閥門，氧氣噴管中的助燃氣高速射入時的引射作用，在預燃室出口形成低壓區(qū)，卷吸爐膛尾部的高溫煙氣和預燃室出口的未完全燃燒的高溫燃料，煙氣對高溫燃料和助燃氣進行稀釋，預燃室出口高溫燃料以及爐膛尾部的高溫煙氣被卷吸而進一步混合燃燒。
[0015]優(yōu)選地，當所述氧氣噴管中通入為氧氣時，其噴射速度為20(T300m/s，當所述氧氣噴管中通入為富氧空氣時，其噴射速度為10(T200m/s。
[0016]本發(fā)明提出的富氧無焰燃氣燃燒器，具有以下優(yōu)點:
I)本發(fā)明提出的燃燒器結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，僅需在爐墻上布置I個氧氣噴管40即可。
[0017]2)本發(fā)明的燃燒器既可以完全實現(xiàn)傳統(tǒng)燃燒器的功能，又可以實現(xiàn)無焰富氧低NOx燃燒。
[0018]3)本燃燒器所用的助燃氣并不限于空氣(空氣進風口中)和氧氣(燃料噴管中)，空氣進風口和氧氣通道也可以使用預先摻混的不同氧濃度的富氧空氣。
[0019]4)本燃燒器通過設置空氣進風口和氧氣噴管，從而實現(xiàn)對空氣和氧氣的獨立控制，因此，可分別調(diào)整預燃室以及爐膛內(nèi)的著火及燃燒狀況。當燃料熱值發(fā)生變化時，可以通過改變預燃室內(nèi)助燃氣的速度、流量以及氧氣濃度，改善其著火。此外，也可以改變氧氣通道助燃氣的流量、速度以及氧氣濃度，以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)火焰的長度及溫度分布。
[0020]5)在高溫穩(wěn)定燃燒時，可以通過調(diào)節(jié)空氣進風口和氧氣噴管中進入風量的比例，甚至關(guān)閉空氣進口，以最大限度的減小NOx的形成以及煙氣余熱損失。
[0021]6)本發(fā)明結(jié)合了旋流燃燒、分級燃燒、稀釋燃燒和富氧燃燒等技術(shù)，將燃燒反應分散到兩個區(qū)域進行，并通過煙氣稀釋反應物，在保留富氧燃燒諸多優(yōu)點的前提下實現(xiàn)了低NOx排放。
[0022]7)本發(fā)明由于燃燒化學反應擴大到爐膛的大部分區(qū)域，可以提高爐膛溫度分布的均勻性，有利于鋼坯的均勻加熱，同時使爐膛局部高溫區(qū)得到抑制，使得氧化燒損降低。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明富氧無焰燃氣燃燒器優(yōu)選實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1所示的富氧無焰燃氣燃燒器左側(cè)方向的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3為本發(fā)明富氧無焰燃氣燃燒器優(yōu)選實施例的原理結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明富氧無焰燃氣燃燒器中配風盤的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖5為本發(fā)明富氧無焰燃氣燃燒器中氧氣噴管安裝于爐墻時的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]圖中:10_燃燒器殼體，20-配風盤，30-預燃室，40-氧氣噴管，50-燃料噴管，60-爐墻，11-助燃空氣通道，21-空氣進風口、22-燃料進口，201-內(nèi)轂，202-外防護罩，203-旋流葉片，41-角度調(diào)節(jié)閥，42-水冷套。
[0025]本發(fā)明目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

【具體實施方式】
[0026]應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0027]需要說明的是，在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“橫向”、“縱向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡化描述，并不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。
[0028]本發(fā)明提出一種富氧無焰燃氣燃燒器。
[0029]參照圖1和圖2，圖1為本發(fā)明富氧無焰燃氣燃燒器優(yōu)選實施例的剖視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1所示的無焰富氧燃氣燃燒器左側(cè)方向的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]本優(yōu)選實施例中，富氧無焰燃氣燃燒器包括燃燒器殼體10、配風盤20、預燃室30、氧氣噴管40以及燃料噴管50，其中，
加熱爐的爐墻60上設有貫穿于其墻體的通道，燃燒器殼體10安裝于通道的一側(cè)，通道中的空間形成預燃室30，燃燒器殼體10上設置有助燃空氣通道11，配風盤20安裝于燃燒器殼體10尾部，燃料噴管40穿插于燃燒器殼體10上，燃料噴管40上設有與預燃室40連通的燃料通道，配風盤20上設有與助燃空氣通道出口連通的空氣進風口 21、以及與所述燃氣通道出口連通的燃料進口 22，助燃氣和燃料分別經(jīng)過助燃空氣通道和燃料通道后通過配風盤20進入預燃室30，氧氣噴管40設有用于向加熱爐的爐膛中通入富氧空氣或氧氣的氧氣通道，氧氣噴管40安裝于加熱爐的爐墻60上且氧氣通道與加熱爐的爐膛連通，氧氣噴管40傾斜設置于加熱爐的爐墻60上使其噴頭端靠近預燃室30。氧氣噴管40上設置有用于控制其內(nèi)部助燃氣流量的氧氣噴管調(diào)節(jié)閥。燃燒器殼體10上設有用于控制其助燃氣流量的空氣進口閥門。氧氣噴管40設置一個即可。
[0031]需要說明的是，助燃氣為空氣或富氧空氣。當氧氣噴管40中通入為富氧空氣時，此時，氧氣噴管40中氧濃度降低，但是體積流量會增加，因此，需要適當提高氧氣噴管40的管徑。
[0032]本實施例中，氧氣噴管40的軸線與預燃室30軸線的夾角為(Γ30度，將氧氣噴管40的安裝角度這樣控制，可使經(jīng)氧氣噴管40噴出的助燃氣與預燃室30中的混合物(混合物為燃料和經(jīng)空氣進風口 21進入的助燃氣)達到一較好的混合狀態(tài)，以利于優(yōu)化爐內(nèi)溫度均勻分布。
[0033]進一步地，燃料通道為直流通道，空氣進風口 21為旋流通道。旋流通道結(jié)構(gòu)的空氣進風口 21和直流通道的燃料通道配合使用，使本燃燒器在通入助燃氣時，燃料被旋轉(zhuǎn)空氣所包裹，其著火和穩(wěn)燃均得到提升。
[0034]具體地，結(jié)合參照圖1和圖4，配風盤20包括同軸設置的內(nèi)轂201和外防護罩202、以及多個連接內(nèi)轂201和外防護罩202的旋流葉片203，燃料進口 22位于內(nèi)轂201上，每相鄰兩旋流葉片203之間的間隙形成用于供空氣或富氧空氣通過的空氣進風口 21，旋流葉片203數(shù)量為4至8個，旋流葉片203的傾角為30至60度。內(nèi)轂201、外防護罩202和旋流葉片203為一體成型。多個旋流葉片203均勻地分布于內(nèi)轂201和外防護罩202之間。
[0035]參照圖3，本富氧無焰燃氣燃燒器的工作原理如下:
首先，控制氧氣噴管40中助燃氣的流量為零，空氣或富氧空氣依次經(jīng)燃燒器殼體10的助燃空氣通道21和空氣進風口 21進入預燃室30中，燃料從燃料噴管50的燃料通道進入預燃室30中并進行點火，空氣或富氧空氣和燃料在預燃室30內(nèi)進行初步混合燃燒；
當加熱爐的爐膛溫度升高至預設溫度(本實施例中，預設溫度為800°C )時，控制富氧空氣或氧氣經(jīng)氧氣噴管40射入爐膛(打開氧氣噴管調(diào)節(jié)閥)，根據(jù)燃料熱值控制氧氣噴管40中助燃氣流量、成分(含氧量的多少)、速度、氧氣噴管40的安裝角度以及其與預燃室30出口的相對距離，同時逐漸控制經(jīng)燃燒器殼體10的空氣進口閥門關(guān)閉，直至形成理想火焰時完全關(guān)閉空氣進口閥門，氧氣噴管40中的助燃氣高速射入時的引射作用，在預燃室30出口形成低壓區(qū)，卷吸爐膛尾部的高溫煙氣和預燃室30出口的未完全燃燒的高溫燃料，煙氣對高溫燃料和助燃氣進行稀釋，預燃室30出口高溫燃料以及爐膛尾部的高溫煙氣被卷吸而進一步混合燃燒。
[0036]本實施例提出的富氧無焰燃氣燃燒器具有以下優(yōu)點:
I)本發(fā)明提出的燃燒器結(jié)構(gòu)簡單，易于實現(xiàn)，僅需在爐墻60上布置I個氧氣噴管40即可。
[0037]2)本發(fā)明的燃燒器既可以完全實現(xiàn)傳統(tǒng)燃燒器的功能，又可以實現(xiàn)無焰富氧低NOx燃燒。
[0038]3)本燃燒器所用的助燃氣并不限于空氣(空氣進風口 21中)和氧氣(燃料噴管50中)，空氣進風口 21和氧氣通道也可以使用預先摻混的不同氧濃度的富氧空氣。
[0039]4)本燃燒器通過設置空氣進風口 21和氧氣噴管40，從而實現(xiàn)對空氣和氧氣的獨立控制，因此，可分別調(diào)整預燃室30 (調(diào)節(jié)空氣進風口 21的流量)以及爐膛(調(diào)節(jié)氧氣噴管40的流量)內(nèi)的著火及燃燒狀況。當燃料熱值發(fā)生變化時，可以通過改變預燃室30內(nèi)助燃氣(空氣或富氧空氣)的速度、流量以及氧氣濃度，改善其著火。此外，也可以改變氧氣通道助燃氣(氧氣或者富氧空氣)的流量、速度以及氧氣濃度，以調(diào)節(jié)爐膛內(nèi)火焰的長度及溫度分布。
[0040]5)在高溫穩(wěn)定燃燒時，可以通過調(diào)節(jié)空氣進風口 21和氧氣噴管40中進入風量的比例，甚至關(guān)閉空氣進口(風量比例為0)，以最大限度的減小NOx的形成以及煙氣余熱損失。
[0041]6)本發(fā)明結(jié)合了旋流燃燒、分級燃燒、稀釋燃燒和富氧燃燒等技術(shù)，將燃燒反應分散到兩個區(qū)域進行，并通過煙氣稀釋反應物，在保留富氧燃燒諸多優(yōu)點的前提下實現(xiàn)了低NOx排放。
[0042]7)本發(fā)明由于將燃燒化學反應擴大到爐膛的大部分區(qū)域，可以提高爐膛溫度分布的均勻性，有利于鋼坯的均勻加熱，同時使爐膛局部高溫區(qū)得到抑制，使得氧化燒損降低。
[0043]進一步地，參照圖1，預燃室30為漸擴圓臺形空腔，預燃室30的擴口端位于其靠近加熱爐的爐膛一側(cè)，預燃室30的縮口端上安裝有配風盤20，這種結(jié)構(gòu)的預燃室30更加有利于火焰的均勻燃燒，而不是將火焰集中于燃料噴管50的噴頭端。
[0044]進一步地，參照圖5，本無焰富氧燃氣燃燒器還包括安裝于加熱爐的爐墻60上、用于調(diào)整氧氣噴管40安裝角度的角度調(diào)節(jié)閥41，以及包覆于氧氣噴管40外的水冷套42。
[0045]通過設置角度調(diào)節(jié)閥41，從而方便調(diào)節(jié)氧氣噴管40的安裝角度，通過調(diào)整氧氣噴管40的安裝角度，以調(diào)整火焰的長度及溫度分布，從而使本燃燒器可以適應不同的燃料熱值。設置水冷套42，可以對氧氣噴管40進行氧化阻止保護。
[0046]本燃燒器的氧氣噴管40具有較大的調(diào)節(jié)性和良好的燃料適應性，通過設置角度調(diào)節(jié)閥41，可以在(Γ30°的范圍內(nèi)靈活的改變氧氣噴管40的安裝角度，從而改變氧氣氣流與燃料氣流混合的距離和位置，從而獲得理想的爐膛溫度分布效果。
[0047]進一步地，氧氣噴管40的噴頭與預燃室30的出口之間的距離為200至600mm。此時，可使燃燒時的卷吸效果最好，煙氣對高溫燃料和氧氣噴管40噴出的助燃氣進行稀釋的效果好，從而進一步降低NOx的排放，使爐膛溫度更均勻。
[0048]進一步地，燃料噴管50、配風盤20以及預燃室30同軸設置。此時，一方面減小了燃燒器安裝和維修的難度，另一方面有利于火焰的對稱分布。
[0049]本發(fā)明進一步提出一種富氧無焰燃氣燃燒器的控制方法。
[0050]本優(yōu)選實施例中，一種基于上述的富氧無焰燃氣燃燒器的控制方法，包括:
控制氧氣噴管中助燃氣的流量為零，控制空氣或富氧空氣依次經(jīng)燃燒器殼體上的助燃空氣管道和配風盤進入預燃室中，燃料從燃料噴管的燃料通道進入預燃室中并進行點火，空氣或富氧空氣和燃料在預燃室內(nèi)進行初步混合燃燒；
當加熱爐的爐膛溫度升高至預設溫度時，控制富氧空氣或氧氣經(jīng)氧氣噴管射入爐膛，根據(jù)燃料熱值控制氧氣噴管中助燃氣流量、成分、速度、氧氣噴管的安裝角度以及其與預燃室出口的相對距離，同時逐漸控制經(jīng)燃燒器殼體的空氣進口閥門關(guān)閉，直至形成理想火焰時完全關(guān)閉空氣進口閥門，氧氣噴管中的助燃氣高速射入時的引射作用，在預燃室出口形成低壓區(qū)，卷吸爐膛尾部的高溫煙氣和預燃室出口的未完全燃燒的高溫燃料，煙氣對高溫燃料和助燃氣進行稀釋，預燃室出口高溫燃料以及爐膛尾部的高溫煙氣被卷吸而進一步混合燃燒。
[0051]具體地，當氧氣噴管中通入為氧氣時，其噴射速度為20(T300m/s，當氧氣噴管中通入為富氧空氣時，其噴射速度為10(T200m/s。需要說明的是，當氧氣噴管中通入為富氧空氣時，此時，氧氣噴管中氧濃度降低，但是體積流量會增加，因此，需要提高氧氣噴管的管徑。
[0052]以上僅為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的【技術(shù)領域】，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種富氧無焰燃氣燃燒器，其特征在于，包括燃燒器殼體、配風盤、預燃室、氧氣噴管以及燃料噴管，其中， 加熱爐的爐墻上設有貫穿于其墻體的通道，燃燒器殼體安裝于所述通道的一側(cè)，所述通道中的空間形成所述預燃室，所述燃燒器殼體上設置有助燃空氣通道，所述配風盤安裝于所述燃燒器殼體尾部，所述燃料噴管穿插于燃燒器殼體上，所述燃料噴管上設有與所述預燃室連通的燃料通道，所述配風盤上設有與所述助燃空氣通道出口連通的空氣進風口以及與所述燃氣通道出口連通的燃料進口，助燃氣和燃料分別經(jīng)過所述助燃空氣通道和燃料通道后通過所述配風盤進入所述預燃室，所述氧氣噴管設有用于向加熱爐的爐膛中通入富氧空氣或氧氣的氧氣通道，所述氧氣噴管安裝于加熱爐的爐墻上且所述氧氣通道與加熱爐的爐膛連通，所述氧氣噴管傾斜設置于加熱爐的爐墻上使其噴頭端靠近所述預燃室。
2.如權(quán)利要求1所述的富氧無焰燃氣燃燒器，其特征在于，所述氧氣噴管上設置有用于控制其內(nèi)部助燃氣流量的氧氣噴管調(diào)節(jié)閥，所述燃燒器殼體上設有用于控制其助燃氣流量的空氣進口閥門。
3.如權(quán)利要求2所述的富氧無焰燃氣燃燒器，其特征在于，所述燃料通道為直流通道，所述空氣進風口為旋流通道。
4.如權(quán)利要求3所述的富氧無焰燃氣燃燒器，其特征在于，所述配風盤包括同軸設置的內(nèi)轂和外防護罩、以及多個連接所述內(nèi)轂和外防護罩的旋流葉片，所述燃料進口位于所述內(nèi)轂上，每相鄰兩旋流葉片之間的間隙形成用于供空氣或富氧空氣通過的空氣進風口，所述旋流葉片數(shù)量為4至8個，所述旋流葉片的傾角為30至60度。
5.如權(quán)利要求2所述的富氧無焰燃氣燃燒器，其特征在于，所述預燃室為漸擴圓臺形空腔，所述預燃室的擴口端位于其靠近加熱爐的爐膛一側(cè)，所述預燃室的縮口端上安裝有所述配風盤。
6.如權(quán)利要求2所述的富氧無焰燃氣燃燒器，其特征在于，還包括安裝于加熱爐的爐墻上、用于調(diào)整所述氧氣噴管安裝角度的角度調(diào)節(jié)閥，以及包覆于所述氧氣噴管外的水冷套。
7.如權(quán)利要求2所述的富氧無焰燃氣燃燒器，其特征在于，所述氧氣噴管的噴頭與所述預燃室的出口之間的距離為200至600mm，所述氧氣噴管安裝于加熱爐的爐墻上的角度可調(diào)整，所述氧氣噴管的軸線與所述燃料噴管的軸線之間夾角為(Γ30度。
8.如權(quán)利要求1至7中任意一項所述的富氧無焰燃氣燃燒器，其特征在于，所述燃料噴管、配風盤以及預燃室同軸設置。
9.一種基于權(quán)利要求1至8中任意一項所述的富氧無焰燃氣燃燒器的控制方法，其特征在于，包括: 控制氧氣噴管中助燃氣的流量為零，控制空氣或富氧空氣依次經(jīng)燃燒器殼體上的助燃空氣通道和配風盤進入預燃室中，燃料從燃料噴管的燃料通道進入預燃室中并進行點火，空氣或富氧空氣和燃料在預燃室內(nèi)進行初步混合燃燒； 當加熱爐的爐膛溫度升高至預設溫度時，控制富氧空氣或氧氣經(jīng)氧氣噴管射入爐膛，根據(jù)燃料熱值控制氧氣噴管中助燃氣流量、成分、速度、氧氣噴管的安裝角度以及其與預燃室出口的相對距離，同時逐漸控制經(jīng)燃燒器殼體的空氣進口閥門關(guān)閉，直至形成理想火焰時完全關(guān)閉空氣進口閥門，氧氣噴管中的助燃氣高速射入時的引射作用，在預燃室出口形成低壓區(qū)，卷吸爐膛尾部的高溫煙氣和預燃室出口的未完全燃燒的高溫燃料，煙氣對高溫燃料和助燃氣進行稀釋，預燃室出口高溫燃料以及爐膛尾部的高溫煙氣被卷吸而進一步混合燃燒。
10.如權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，當所述氧氣噴管中通入為氧氣時，其噴射速度為20(T300m/s，當所述氧氣噴管中通入為富氧空氣時，其噴射速度為10(T200m/S。
【文檔編號】F23D14/24GK104266190SQ201410528106
【公開日】2015年1月7日 申請日期:2014年10月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月9日
【發(fā)明者】李衛(wèi)杰, 劉豪, 周末, 段殿勇, 涂垚杰 申請人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司