一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，主要由具有空氣流道和煙氣流道的換熱器（1），設置在換熱器（1）上并與其空氣流道相連通的空氣入口管（4），與換熱器（1）的空氣流道及空氣入口管（4）相連通的燃燒室（3），設置在燃燒室（3）內部的混合器（2），以及與混合器（2）相連通并用于燃氣輸送的主槍（6）組成。本實用新型將換熱器和燃燒器集成為一體，不僅適用于天然氣、焦爐煤氣、發(fā)生爐煤氣等燃料介質，而且預熱后的助燃空氣和燃氣混合后能在燃燒室內進行充分混合燃燒，其燃燒功率最大達4000KW，為傳統(tǒng)燃燒器功率的2倍以上。
【專利說明】一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種燃燒器，具體是指一種能以天然氣、焦爐煤氣、發(fā)生爐煤氣為燃料介質的工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器。

【背景技術】
[0002]目前，自身預熱式結構的燃燒器在工業(yè)窯爐燃燒器技術方面得到了廣泛的應用，其助燃空氣預熱一般都是采用增加獨立換熱器的方法來實現(xiàn)。雖然該自身預熱式結構的燃燒器具有較好的使用效果，但其仍然存在以下缺陷:
[0003]其一，由于在自身預熱式結構的燃燒器上額外增加了獨立換熱器，因此導致了整個設備體積偏大，其安裝極為不便。
[0004]其二，由于自身預熱式結構的燃燒器都是采用一次換熱的方法來實現(xiàn)，因此其換熱功率一般都是小于1500KW，在某些大負荷工業(yè)爐上就只能通過增加燃燒器數(shù)量的方法來解決，不僅投資費用大，而且換熱效果較差。
[0005]其三，由于自身預熱式結構燃燒器的燃燒器風盤和燃燒室多采用金屬結構來制作，因此其使用壽命較短。
[0006]綜上所述，目前自身預熱式結構的燃燒器存在體積偏大、安裝不方便、功率較小、換熱效果較差以及使用壽命較短等缺陷。
實用新型內容
[0007]本實用新型的目的便在于克服目前自身預熱式結構的燃燒器所存在的體積偏大、安裝不方便、功率較小、換熱效果較差以及使用壽命較短等缺陷，提供一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器。
[0008]本實用新型的目的通過下述技術方案實現(xiàn):一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，主要由具有空氣流道和煙氣流道的換熱器，設置在換熱器上并與其空氣流道相連通的空氣入口管，與換熱器的空氣流道及空氣入口管相連通的燃燒室，設置在燃燒室內部的混合器，以及與混合器相連通并用于燃氣輸送的主槍組成。
[0009]進一步地，所述換熱器為3層以上的同軸環(huán)縫結構，而所述的3層以上的同軸環(huán)縫結構主要由交換筒體，套在交換筒體外側的內翅片筒，套在內翅片筒外側的外翅片筒，以及套在外翅片筒外側的外殼組成；且在內翅片筒與交換筒體之間形成有與空氣入口管相連通的第一層環(huán)縫，在外翅片筒與內翅片筒之間形成有供煙氣流通的第二層環(huán)縫，在外殼與外翅片筒之間則形成有分別與第一層環(huán)縫和燃燒室相連通的第三層環(huán)縫。
[0010]為了確保本實用新型的使用壽命，所述燃燒室為由燒嘴磚壘砌形成的圓筒空腔體。其中，該燒嘴磚則由耐熱鋼管骨架，以及澆注在該耐熱鋼管骨架外表面的耐火材料制備--? 。
[0011]為了確保熱交換效率，本實用新型所述空氣入口管由內套管，套在內套管外側并與其形成環(huán)縫的外套管，沿著環(huán)縫內壁呈螺旋線設置的導流板，以及設置在內套管內部上的翅片組成。
[0012]根據(jù)需求，所述翅片則主要由均勻設置在內套管內壁前端的數(shù)量為一套以上的前端翅片，以及均勻設置在內套管內壁后端的數(shù)量為一套以上的后端翅片組成；且前端翅片與后端翅片沿內套管的中心軸線呈交叉排列。
[0013]為了確保使用效果，本實用新型在空氣入口管處還設有與其內套管相連通的引射器。
[0014]本實用新型較現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點及有益效果:
[0015](I)本實用新型將換熱器和燃燒器集成為一體，不僅適用于天然氣、焦爐煤氣、發(fā)生爐煤氣等燃料介質，而且預熱后的助燃空氣和燃氣混合后能在燃燒室內進行充分混合燃燒，其燃燒功率最大達4000KW，為傳統(tǒng)燃燒器功率的2倍以上。
[0016](2)本實用新型的換熱器結構為3層以上的同軸環(huán)縫結構，從空氣入口管進入的空氣與從爐道進入的煙氣層呈交叉布置，能顯著的增大換熱面積，其換熱效率較常規(guī)自身預熱燃燒器提高5%以上。同時，燃燒過程中產(chǎn)生的高溫煙氣流能與空氣流反復逆向流動進行熱交換，還能顯著的提高助燃溫度。
[0017](3)本實用新型的燃燒室為由耐熱鋼管骨架以及耐火材料結合而成的燒嘴磚所形成的圓筒空腔結構，其是與燒嘴磚為一整體結構的，因此能極大的提高燃燒室的抗燒損能力，延長使用壽命。
[0018](4)本實用新型的引射器采用縮口結構，布置于排煙口通道內，且該引射器的動力來自助燃風機冷空氣，不僅使得助燃風機一機兩用，而且還能提高風機的使用效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實用新型的整體結構示意圖。
[0020]圖2為本實用新型換熱器的結構示意圖。
[0021]圖3為本實用新型空氣入口管的結構示意圖。
[0022]圖4為本實用新型空氣入口管的端面結構示意圖。
[0023]其中，以上附圖中的附圖標記分別為:
[0024]I—換熱器，2—混合器，3—燃燒室，4一空氣入口管，5—引射器，6—主槍，7—點火槍，11 一交換筒體，12—內翅片筒，13—外翅片筒，14 一外殼，41—內套管，42—外套管，43—導流板，44一翅片，111一第一層環(huán)縫，112—第二層環(huán)縫，113—第三層環(huán)縫。

【具體實施方式】
[0025]下面結合實施例對本實用新型作進一步地詳細說明，但本實用新型的實施方式不限于此。
實施例
[0026]如圖1所示，本實施例所述大功率換熱式燃燒器主要包括換熱器1，設置在換熱器I上的空氣入口管4，與換熱器I和空氣入口管4相連通的燃燒室3，設置在燃燒室3內部的混合器2，與空氣入口管4相連通的引射器5，以及與混合器2相連通的主槍6和點火槍7。
[0027]其中，換熱器I為本實施例的核心換熱部件，其具體結構如圖2所示。即該換熱器I整體為3層以上的同軸環(huán)縫結構，其主要由交換筒體11，套在交換筒體11外側的內翅片筒12，套在內翅片筒12外側的外翅片筒13，以及套在外翅片筒13外側的外殼14組成。上述的交換筒體11、內翅片筒12、外翅片筒13及外殼14的中心軸線均位于同一條直線上，力口之在內翅片筒12與交換筒體11之間形成有第一層環(huán)縫111，在外翅片筒13與內翅片筒12之間形成有第二層環(huán)縫112，在外殼14與外翅片筒13之間形成有分別與第一層環(huán)縫111和燃燒室3相連通的第三層環(huán)縫113。因此，上述結構便稱之為“同軸環(huán)縫結構”。
[0028]由于第一層環(huán)縫111是經(jīng)第三層環(huán)縫113后與燃燒室3相連通的，連接時，其需要與空氣入口管4相連接，因此第一層環(huán)縫111和第三層環(huán)縫113之間所形成的連通環(huán)縫便為空氣流道。第二層環(huán)縫112為煙氣流道，其直接與外部的爐道相連通，以確保由爐道內產(chǎn)生的高溫爐道煙氣能經(jīng)第二層環(huán)縫112進行傳輸。
[0029]空氣入口管4主要是在助燃風機的作用下，向換熱器I的空氣流道輸送助燃空氣。該空氣入口管4的結構如圖3、4所示，即其由內套管41，套在內套管41外側并與其形成環(huán)縫的外套管42，沿著環(huán)縫內壁呈螺旋線設置的導流板43，以及設置在內套管41內部上的翅片44組成。如此以來，該空氣入口管4的環(huán)縫便成了一個繞內套管41呈螺旋狀的環(huán)縫。連接時，該空氣入口管4的環(huán)縫要與燃燒器I的第一層環(huán)縫111相連通，以確保助燃空氣呈螺旋狀流動后能進入到第一層環(huán)縫111，即進入到空氣流道。
[0030]同時，內套管41的內部空腔要與燃燒室3的內部相連通，以確保經(jīng)燃燒室3充分燃燒后的高溫爐氣再經(jīng)其內部空腔后由引射器5進行排出。
[0031]為確保高溫煙氣能與助燃空氣充分進行熱交換，內套管41內部所設置的翅片44可以采用兩種方式來實現(xiàn)。其一為，每片翅片44均為一個整體，其均勻的分布在內套管41的側壁上；其二為，在內套管41內壁前端設置數(shù)量為一套以上的前端翅片，在內套管41內壁后端同樣設置數(shù)量為一套以上且數(shù)量相等的后端翅片，且前端翅片與后端翅片沿內套管41的中心軸線呈交叉排列。本實施例優(yōu)先采用第二種方式來實現(xiàn)。
[0032]為了克服傳統(tǒng)燃燒器使用壽命較短的缺陷，本實施例所述的燃燒室3為由燒嘴磚壘砌形成的圓筒空腔體。該燒嘴磚則是由耐熱鋼管骨架，以及澆注在該耐熱鋼管骨架外表面的耐火材料制備而成。
[0033]混合器2則設置于燃燒室3的內部，即位于圓筒空腔體內部。用于燃氣輸送的主槍6的一端位于換熱器I的內部，并與混合器2相連通，其另一端則位于換熱器I的外部，以供外部的燃氣進入并實現(xiàn)點火功能。同理，點火槍7的一端與混合器2相連通，另一端則位于換熱器I的外部并用于點火。而該點火槍7則是用于啟動主槍6的點火裝置。
[0034]運行時，點火槍7先啟動，用以啟動主槍6。助燃風機啟動并供風給空氣入口管4。此時，從空氣入口管4進入的助燃空氣便首先與在燃燒室3內部進行充分燃燒后并經(jīng)內套管41輸送的高溫煙氣進行第一次的熱交換；然后，進行第一次熱交換后的助燃空氣再與來自爐道并經(jīng)換熱器I中高溫爐道煙氣流道輸送的爐道煙氣進行二次熱交換；最后進行二次熱交換后的助燃空氣才與經(jīng)混合器2輸入的燃氣在燃燒室3內進行燃燒，并在引射器5的作用下排出。
[0035]如上所述，便可以很好的實現(xiàn)本實用新型。
【權利要求】
1.一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，主要由具有空氣流道和煙氣流道的換熱器(1)，設置在換熱器(I)上并與其空氣流道相連通的空氣入口管(4)，與換熱器Cl)的空氣流道及空氣入口管(4)相連通的燃燒室(3)，設置在燃燒室(3)內部的混合器(2)，以及與混合器(2)相連通并用于燃氣輸送的主槍(6)組成。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述換熱器(I)為3層以上的同軸環(huán)縫結構。
3.根據(jù)權利要求2所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述的3層以上的同軸環(huán)縫結構主要由交換筒體(11)，套在交換筒體(11)外側的內翅片筒(12)，套在內翅片筒(12)外側的外翅片筒(13)，以及套在外翅片筒(13)外側的外殼(14)組成；且在內翅片筒(12)與交換筒體(11)之間形成有與空氣入口管(4)相連通的第一層環(huán)縫(111)，在外翅片筒(13)與內翅片筒(12)之間形成有供煙氣流通的第二層環(huán)縫(112)，在外殼(14)與外翅片筒(13)之間則形成有分別與第一層環(huán)縫(111)和燃燒室(3)相連通的第三層環(huán)縫(113)。
4.根據(jù)權利要求1?3任一項所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述燃燒室(3)為由燒嘴磚壘砌形成的圓筒空腔體。
5.根據(jù)權利要求4所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述燒嘴磚則由耐熱鋼管骨架，以及澆注在該耐熱鋼管骨架外表面的耐火材料制備而成。
6.根據(jù)權利要求5所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述空氣入口管(4)由內套管(41)，套在內套管(41)外側并與其形成環(huán)縫的外套管(42)，沿著環(huán)縫內壁呈螺旋線設置的導流板(43)，以及設置在內套管(41)內部上的翅片(44)組成。
7.根據(jù)權利要求6所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述翅片(44)主要由均勻設置在內套管(41)內壁前端的數(shù)量為一套以上的前端翅片，以及均勻設置在內套管(41)內壁后端的數(shù)量為一套以上的后端翅片組成；且前端翅片與后端翅片沿內套管(41)的中心軸線呈交叉排列。
8.根據(jù)權利要求5?7任一項所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，在空氣入口管(4)處還設有與其內套管(41)相連通的引射器(5)。
【文檔編號】F23D14/66GK203927916SQ201420364512
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月3日 優(yōu)先權日:2014年7月3日
【發(fā)明者】郭力, 施建明 申請人:四川華索自動化信息工程有限公司