一種多燃料預(yù)混旋流燃燒的燃燒裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及工業(yè)爐窯類的熱利用設(shè)備，特別適用于燃燒氣體燃料的鍋爐、加熱爐(或熱風(fēng)爐)用的一種多燃料預(yù)混旋流燃燒的燃燒裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]當前，工業(yè)爐窯從節(jié)能降耗上考慮要求在燃燒不同燃料與不同煤氣下獲得高溫、均溫、均流的性能與結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，以最終達到高效、節(jié)能、環(huán)保、增產(chǎn)的目的。為此，在工業(yè)爐窯中燃燒器除了必須實現(xiàn)優(yōu)化的燃燒過程外，還應(yīng)能適應(yīng)燃料品種的多樣化，如能燃燒油、燃燒煤粉、以及燃燒各種煤氣，同時還要求在必要時采用富氧助燃等。這就涉及到相應(yīng)燃燒器與對應(yīng)燃燒室的結(jié)構(gòu)，以及相互間的合理配置，從而產(chǎn)生出較好的技術(shù)效果?？v觀目前各種工業(yè)爐的燃燒器的使用狀況，總是存在結(jié)構(gòu)上的各種問題，這就勢必造成煤氣(或油汽、或煤粉)與空氣之間混合不均勻和燃燒不完全。此外，當在燃燒器與燃燒室空間的位置配合不適當時，又會出現(xiàn)燃燒室中氣流流場特征的不確定、氣流分布的不均勻、燃燒強度低等問題。這樣的燃燒器和與之配合的燃燒室結(jié)構(gòu)，即使在采用富氧助燃方式時也很難達到理想的熱工效果。當然，燃燒過程的優(yōu)化實現(xiàn)，其關(guān)鍵部件還在燃燒器。因此，必須設(shè)計出既能燃燒油、又能燃燒煤粉、還能燃燒各種煤氣、且在必要時還能采用富氧助燃的新結(jié)構(gòu)的燃燒裝置，使之均能產(chǎn)生良好的燃燒強度與燃燒效果并得到合理的流場結(jié)構(gòu)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為適應(yīng)多種燃料燃燒或富氧助燃的燃燒器發(fā)展現(xiàn)狀，本發(fā)明提出一種多燃料預(yù)混旋流燃燒的燃燒裝置，可有效完成氣流的分級均勻混合、預(yù)混氣流流場的合理分布，以及煙氣流場的均勻分布，從而提高燃燒溫度、加快燃燒速率、促進燃燒完全、降低過量空氣系數(shù)、以及提高熱利用設(shè)備的熱利用率等。
[0004]本發(fā)明采用的技術(shù)方案是，包括燃燒裝置筒體、煤氣進氣管、煤氣出口、鈍體、鈍體支撐板、空氣進氣管、空氣旋流環(huán)道、空氣出口、預(yù)混燃燒通道，煤粉或油汽進口管、第一支撐導(dǎo)流板、富氧空氣(或純氧)進口管和第二支撐導(dǎo)流板，燃燒裝置筒體為一端開口另一端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，燃燒裝置筒體封閉端的中心位置同軸設(shè)置有煤氣進氣管，煤氣進氣管內(nèi)部同軸設(shè)置有煤粉或油汽進口管，煤氣進氣管的內(nèi)端呈收縮狀，且伸進燃燒裝置筒體內(nèi)，燃燒裝置筒體和煤氣進氣管之間的空間構(gòu)成空氣旋流環(huán)道，收縮狀的煤氣進氣管的內(nèi)端構(gòu)成煤氣出口，煤氣出口處同心設(shè)置有圓錐形的鈍體，鈍體的錐形頂朝向煤氣進氣管的進口方向，空氣進氣管切向設(shè)置在燃燒裝置筒體的側(cè)壁上并連通空氣旋流環(huán)道，空氣旋流環(huán)道與設(shè)置在燃燒裝置筒體開口端內(nèi)的預(yù)混燃燒通道連通，空氣旋流環(huán)道和預(yù)混燃燒通道連通處在空氣旋流環(huán)道與煤氣出口外周壁之間形成環(huán)形的空氣出口，煤粉油或汽進口管的外端水平伸出煤氣進口管的外端，煤粉或油汽進口管的內(nèi)端為出口，和鈍體的錐形頂之間有間隙，煤粉或油汽進口管的內(nèi)部同心設(shè)置有富氧空氣(或純氧)進口管，富氧空氣(或純氧)進口管的外端伸出煤粉或油汽進口管，內(nèi)端置于煤粉或油汽進口管內(nèi)、不超過煤粉或油汽進口管的出口位置。
[0005]本發(fā)明是基于現(xiàn)有工業(yè)爐窯燃燒裝置的結(jié)構(gòu)所做的改進與創(chuàng)新，將鈍體設(shè)置于煤氣(或煤粉、或油霧)出口，形成向外環(huán)形張開的煤氣射流，并與收縮的空氣出口造成的環(huán)形膜狀旋流空氣射流，在本發(fā)明燃燒裝置出口處相遇而很快形成旋流預(yù)混氣流，并在鈍體回流區(qū)的作用下形成穩(wěn)定而高強度的燃燒。煤氣進氣管中心添加煤粉流或油汽流的輸送進口管(即煤粉油汽進口管)與富氧空氣(或純氧)進口管，以實現(xiàn)煤氣與煤粉(或油霧)的混燒與煤粉(或油霧)的單獨燃燒，若單獨燃燒時，原來的煤氣進口管變成為一次空氣進口管，富氧空氣噴射預(yù)混合方式，以形成的多流股射流之間或者多流股環(huán)狀射流之間的充分完全的預(yù)混合，在進入燃燒通道后借助于燃燒器出口處鈍體后回流煙氣的預(yù)熱而著火燃燒并穩(wěn)定燃燒，從而有效實現(xiàn)工業(yè)爐窯燃燒裝置的快速而均勻的混合與富氧助燃的高溫預(yù)熱燃燒，有效提高了燃燒強度與燃燒的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明的剖面主視圖。
[0007]圖2為本發(fā)明圖1的A-A向截面視圖。
[0008]圖3為本發(fā)明圖1的B-B向視圖。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】作詳細說明。
[0010]如圖1 -圖3所示，本發(fā)明包括燃燒裝置筒體1、煤氣進氣管2、煤氣出口 3、鈍體4、鈍體支撐板4a、空氣進氣管5、空氣旋流環(huán)道6、空氣出口 7、預(yù)混燃燒通道8，煤粉或油汽進口管9、第一支撐導(dǎo)流板9a、富氧空氣(或純氧)進口管10和第二支撐導(dǎo)流板10a，其特征在于，燃燒裝置筒體I為一端開口另一端封閉的圓筒形結(jié)構(gòu)，燃燒裝置筒體I封閉端的中心位置同軸設(shè)置有煤氣進氣管2，煤氣進氣管內(nèi)部同軸設(shè)置有煤粉或油汽進口管9，煤氣進氣管的內(nèi)端呈收縮狀，且伸進燃燒裝置筒體內(nèi)，燃燒裝置筒體和煤氣進氣管之間的空間構(gòu)成空氣旋流環(huán)道6，收縮狀的煤氣進氣管的內(nèi)端構(gòu)成煤氣出口 3，煤氣出口處同心設(shè)置有圓錐形的鈍體4，鈍體的錐形頂朝向煤氣進氣管的進口方向，空氣進氣管5切向設(shè)置在燃燒裝置筒體I的側(cè)壁上并連通空氣旋流環(huán)道6，空氣旋流環(huán)道6與設(shè)置在燃燒裝置筒體I開口端內(nèi)的預(yù)混燃燒通道8連通，空氣旋流環(huán)道6和預(yù)混燃燒通道8連通處在空氣旋流環(huán)道6與煤氣出口 3外周壁之間形成環(huán)形的空氣出口 7，煤粉油或汽進口管9的外端水平伸出煤氣進口管2的外端，煤粉或油汽進口管9的內(nèi)端為出口，和鈍體的錐形頂之間有間隙，煤粉或油汽進口管9的內(nèi)部同心設(shè)置有富氧空氣(或純氧)進口管10，富氧空氣(或純氧)進口管的外端伸出煤粉或油汽進口管，內(nèi)端置于煤粉或油汽進口管內(nèi)、不超過煤粉或油汽進口管9的出口位置。
[0011]所述的燃燒裝置筒體I為耐熱鋼制成的筒狀結(jié)構(gòu)。
[0012]所述的燃燒裝置筒體I內(nèi)層砌筑和噴涂耐800°C?1000°C高溫的耐火材料層，適用于燃燒裝置筒體內(nèi)通過超過300 V的煤氣與助燃空氣。
[0013]所述的鈍體4經(jīng)周向均勻分布的多個鈍體支撐板4a固定在煤氣進氣管2的煤氣出口內(nèi)，鈍體4的底部直徑不大于煤氣出口 3直徑的2/3，鈍體的錐形頂角小于60°。
[0014]所述的燃燒裝置筒體I的開口端內(nèi)壁上有抗熱震性強的紅柱石高鋁質(zhì)或堇青石-莫來石質(zhì)材料砌筑或澆注構(gòu)成的保溫層11，被保溫層11包圍在內(nèi)的空間為預(yù)混燃燒通道8，預(yù)混燃燒通道8是燃燒裝置筒體I與燃燒室聯(lián)通的過渡段，預(yù)混燃燒通道8的兩端口徑大、中間直徑小。
[0015]所述的空氣出口 7的環(huán)形間距小于煤氣出口的直徑大小。
[0016]所述的空氣進氣管5的橫向中心軸線與燃燒裝置筒體I的豎向中心軸線正交，空氣進氣管的底面相切于燃燒裝置筒體I的內(nèi)筒壁的底面。
[0017]所述的煤粉或油汽進口管9經(jīng)多個第一支撐導(dǎo)流板9a固定在煤氣進口管2內(nèi)。
[0018]所述的富氧空氣(或純氧)進口管10經(jīng)多個第二支撐導(dǎo)流板1a固定在煤粉或油汽進口管9內(nèi)。
[0019]實施時，煤氣通過煤氣進氣管2進入繼而通過