一種蓄熱式燒嘴的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及蓄熱式燃燒設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種蓄熱式燒嘴。
【背景技術(shù)】
[0002]蓄熱式燃燒技術(shù)是20世紀(jì)90年代發(fā)達(dá)國家開始推廣的一種節(jié)能環(huán)保的新型燃燒技術(shù)，2000年左右逐漸在國內(nèi)鋼鐵行業(yè)開始推廣應(yīng)用，利用煙氣預(yù)熱使燃料在高溫貧氧的氣氛下充分燃燒，一方面提高的了燃料的利用率，另一方面降低了氮氧化物的產(chǎn)生，收到了良好的經(jīng)濟(jì)和環(huán)保效益。當(dāng)前應(yīng)用在鋼包烘烤器上的蓄熱式燃燒技術(shù)以雙蓄熱式燒嘴為主，他的特點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊占地面積小，制作并不復(fù)雜，節(jié)能效果顯著，一般可以節(jié)約燃料使用在25%-35%，甚至更高。蓄熱式烘烤技術(shù)一般包含以下主要部件:
[0003]供風(fēng)排風(fēng)系統(tǒng):由鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、管道、調(diào)節(jié)閥門等組成；
[0004]燒嘴:一般選用兩個(gè)燒嘴配對使用，交替進(jìn)行排風(fēng)和燃燒使用；
[0005]蓄熱體:起到蓄熱和預(yù)熱空氣的作用，一般和燒嘴組合使用，結(jié)構(gòu)緊湊；
[0006]換向閥:為助燃空氣提供換向作用，使兩個(gè)燒嘴可以交替燃燒和蓄熱；
[0007]其他設(shè)備:包括火焰檢測、可燃?xì)怏w檢測、電氣元器件、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、氣動元器件、機(jī)械升降部件、溫度探頭等。
[0008]但是現(xiàn)有技術(shù)中蓄熱式燃燒技術(shù)存在問題:
[0009]1、燒嘴與蓄熱室轉(zhuǎn)接口由于受巨大溫差變化容易產(chǎn)生裂紋，降低燒嘴使用壽命；燒嘴在做蓄熱功能時(shí)煙氣容易進(jìn)入燒嘴產(chǎn)生冷凝，導(dǎo)致燒嘴氧化腐蝕；
[0010]2、換向閥切換時(shí)管道殘留煤氣無法燃燒、排凈，在燒嘴內(nèi)的蓄熱體蓄熱時(shí)進(jìn)入蓄熱體內(nèi)燃燒，造成燒嘴內(nèi)的蓄熱體局部高溫開裂，同時(shí)未完全燃燒的煤氣隨煙氣排入大氣造成浪費(fèi)并污染環(huán)境；
[0011]3、燒嘴內(nèi)的蓄熱體在反復(fù)加熱和冷卻的工況下運(yùn)行，在巨大溫差和高頻變換的作用下，很容易脆裂、破碎和變形等，導(dǎo)致氣流通道堵塞，壓力損失加大，在一定的溫度和氣氛下發(fā)生氧化和腐蝕，會堵塞氣體通道，增加流通阻力。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]為了解決上述問題，本實(shí)用新型提供了一種蓄熱式燒嘴，包括有:
[0013]空氣腔，其上設(shè)置有空氣接口；
[0014]蓄熱腔，兩端開口，所述蓄熱腔內(nèi)填充有蓄熱體，所述蓄熱腔的一端開口與所述空氣腔相連通；
[0015]燃?xì)馇?，設(shè)置有小火燃?xì)饨涌诤痛蠡鹑細(xì)饨涌?，所述小火燃?xì)饨涌诤痛蠡鹑細(xì)饨涌诜謩e連接小火燃?xì)夤芫€和大火燃?xì)夤芫€；所述燃?xì)馇贿€連接有一傳輸管線，所述傳輸管線依次穿過所述空氣腔和蓄熱腔至所述蓄熱腔另一端的開口處；
[0016]點(diǎn)火裝置，一端連接點(diǎn)火器，另一端穿過所述燃?xì)馇缓笱厮鰝鬏敼芫€設(shè)置至所述蓄熱腔另一端的開口處。
[0017]較佳地，所述燃?xì)馇簧线€設(shè)置有惰性氣體接口，所述惰性氣體接口連接惰性氣體管線，惰性氣體通過所述惰性氣體接口進(jìn)入所述燃?xì)馇弧?br>[0018]較佳地，所述惰性氣體采用氮?dú)狻?br>[0019]較佳地，所述大火燃?xì)夤芫€上設(shè)置有自動流量調(diào)節(jié)閥。
[0020]較佳地，所述蓄熱腔的另一端開口上設(shè)置有金屬孔板。
[0021]較佳地，所述蓄熱體采用整體陶瓷蜂窩狀蓄熱體。
[0022]較佳地，所述傳輸管線采用耐熱、耐腐鋼制作。
[0023]較佳地，所述燃?xì)馇簧显O(shè)置有光火孔和/或火焰檢測器。
[0024]本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果:
[0025]( I)本實(shí)用新型提供的蓄熱式燒嘴采用新結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，將燒嘴設(shè)計(jì)為三個(gè)腔體，分別為燃?xì)馇?、空氣腔、蓄熱腔，且大火燃?xì)?、小火燃?xì)?、惰性氣體共用一個(gè)傳輸管線，相對于現(xiàn)有技術(shù)中燒嘴大火燃?xì)夂托』鹑細(xì)夥謩e設(shè)置有各自的傳輸管道的方案，本實(shí)用新型中只需一根管道即可完成點(diǎn)火、正常燃燒兩個(gè)步驟，簡化了燒嘴的結(jié)構(gòu)，便于制造；
[0026](2)本實(shí)用新型提供的蓄熱式燒嘴，增加了惰性氣體接口的設(shè)置，在換向結(jié)束前進(jìn)行吹掃，將燒嘴和管線內(nèi)的剩余燃?xì)獯祾叱鰜砣紵?，避免能源浪費(fèi)和污染環(huán)境；氮?dú)獯祾哌€有助于避免高溫?zé)煔膺M(jìn)入低溫燃?xì)夤艿佬纬衫淠谌細(xì)夤艿辣谏辖Y(jié)晶阻塞管道。
[0027](3)本實(shí)用新型提供的蓄熱式燒嘴，大火燃?xì)夤芫€上加設(shè)自動流量調(diào)節(jié)控制閥，在線自動調(diào)節(jié)煤空混合比以滿足不同工藝對溫度的要求。
【附圖說明】
[0028]結(jié)合附圖，通過下文的述詳細(xì)說明，可更清楚地理解本實(shí)用新型的上述及其他特征和優(yōu)點(diǎn)，其中:
[0029]圖1為本實(shí)用新型提供的蓄熱式燒嘴的剖視圖；
[0030]圖2為本實(shí)用新型提供的蓄熱式燒嘴的側(cè)視圖；
[0031]圖3為為本實(shí)用新型燃?xì)?、氮?dú)?、空氣管路連接圖；
[0032]圖4為本實(shí)用新型運(yùn)用在蓄熱式燃燒系統(tǒng)中的流程圖；
[0033]圖5為本實(shí)用新型在半個(gè)周期(以25秒為例)內(nèi)燒嘴大、小燃?xì)饧暗獨(dú)夤┙o時(shí)間圖。
[0034]符號說明:
[0035]1-燃?xì)馇?br>[0036]2-空氣腔
[0037]3-傳輸管線
[0038]4-蓄熱腔
[0039]5-蓄熱體
[0040]6-金屬孔板
[0041]7-電子點(diǎn)火桿
[0042]8-火焰檢測器
[0043]9-觀火口
[0044]101-大火燃?xì)饨涌?br>[0045]102-小火燃?xì)饨涌?br>[0046]103-惰性氣體接口
[0047]201-空氣接口。
【具體實(shí)施方式】
[0048]參見示出本實(shí)用新型實(shí)施例的附圖，下文將更詳細(xì)地描述本實(shí)用新型。然而，本實(shí)用新型可以以許多不同形式實(shí)現(xiàn)，并且不應(yīng)解釋為受在此提出之實(shí)施例的限制。相反，提出這些實(shí)施例是為了達(dá)成充分及完整公開，并且使本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全了解本實(shí)用新型的范圍。這些附圖中，為清楚起見，可能放大了層及區(qū)域的尺寸及相對尺寸。
[0049]蓄熱式燃燒技術(shù)是將空氣預(yù)熱，生成高溫空氣噴射入燃燒室內(nèi)，維持低氧狀態(tài)，同時(shí)將燃料輸送到氣流中，產(chǎn)生燃燒?？諝?氣體燃料)溫度預(yù)熱到800°C?1000°C以上，燃燒區(qū)空氣含氧量在21%?2%，與傳統(tǒng)燃燒過程相比，提高空氣溫度燃燒的最大特點(diǎn)是節(jié)省燃料，減少C02和NOX的排放及降低燃燒噪音。蓄熱式燒嘴的使用是實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)的重要部件，燒嘴一般成對使用，助燃空氣通過其中一個(gè)燒嘴，被加熱后供燃燒用，另一個(gè)燒嘴排出煙氣，同時(shí)蓄熱體被加熱。當(dāng)換向閥換向時(shí)，系統(tǒng)反向運(yùn)行，之前高溫的蓄熱體用來加熱空氣，助燃空氣冷卻的蓄熱體則被高溫?zé)煔饧訜?，最后排出的煙氣只?50?200°C，空氣預(yù)熱溫度1000 °C左右，切換閥在低溫下工作，同時(shí)排出燃燒廢氣的風(fēng)機(jī)也在低溫下工作。目前自身蓄熱式燒嘴的設(shè)計(jì)種類有很多，但是存在一些問題，比如燒嘴與蓄熱室轉(zhuǎn)接口裂紋，燒嘴使用壽命短，切換時(shí)管道殘留燃?xì)獾葐栴}。
[0050]參考圖1-2中，本實(shí)用新型提供了一種蓄熱式燒嘴，本實(shí)用新型通過簡化燒嘴結(jié)構(gòu)，以便于制作，同時(shí)提高了蓄熱效果；通過對于燃燒過程的優(yōu)化，解決在切換過程中管道及燒嘴內(nèi)殘留燃?xì)獾膯栴}，提高燃料的使用率，延長蓄熱體的使用壽命；通過在燃?xì)夤艿涝黾幼詣恿髁空{(diào)節(jié)閥，使燃燒火焰可以根據(jù)生產(chǎn)工藝要求在線自動調(diào)節(jié)。
[0051]具體的，該蓄熱式燒嘴包括有燃?xì)馇?、空氣腔2和蓄熱腔4，燃?xì)馇籌和蓄熱腔4分別設(shè)置在空氣腔2的兩側(cè)形成一整體。其中，空氣腔2上端設(shè)置有空氣接口 201，外部空氣通過空氣接口 201輸送到空氣腔2內(nèi)。蓄熱腔4兩端開口，空氣腔2與蓄熱腔4相對的一側(cè)設(shè)置有開口，蓄熱腔4 一端的開口與空氣腔2 —側(cè)的開口連接并相通；蓄熱腔4內(nèi)填充有蓄熱體5，空氣腔2內(nèi)的空氣進(jìn)入蓄熱腔4，經(jīng)過蓄熱體5時(shí)，空氣被蓄熱體5在上個(gè)周期內(nèi)儲存的熱量加熱成高溫空氣，高溫空氣通過蓄熱腔4另一端開口吹進(jìn)燃燒室內(nèi)；在本實(shí)施例中蓄熱體5優(yōu)選采用整體陶瓷蜂窩狀蓄熱材料制作而成，蓄熱體5采用整體的結(jié)構(gòu)形式，可以避免因氣體通過蜂窩體通道時(shí)產(chǎn)生的摩擦阻力損失，尤其是在流經(jīng)兩塊蜂窩體交界面時(shí)因流通面積突變和各個(gè)通道之間可能發(fā)生交錯(cuò)而產(chǎn)生局部阻力損失。蓄熱腔4的另一端開口上連接有金屬孔板6，相對于現(xiàn)有燒嘴中采用的其他耐火材料來說，本實(shí)用新型提供的金屬孔板6更加堅(jiān)固、耐高溫，有效解決燒嘴與燃燒室轉(zhuǎn)接口處的孔板由于受巨大溫差變化容易產(chǎn)生裂紋的問題，延長了燒嘴的使用壽命。
[0052]在本實(shí)施例中，燃?xì)馇籌上設(shè)置有大火燃?xì)饨涌?101和小火燃?xì)饨涌?102，分別連接大火燃?xì)夤芫€和小火燃?xì)夤芫€，其中燃?xì)饪刹捎妹簹獾?，此處不作限制，小火燃?xì)馄瘘c(diǎn)火作用，大火燃?xì)鉃檎９ぷ鲿r(shí)使用。其中，大火燃?xì)夤芫€上設(shè)置有自動流量調(diào)節(jié)閥，根據(jù)生產(chǎn)需要在線自動調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁浚痪唧w的，燃燒室內(nèi)設(shè)置有測量設(shè)備，如爐內(nèi)溫度探頭等設(shè)備，測量設(shè)備再將測量到的實(shí)時(shí)信息反饋給自動流量調(diào)節(jié)閥；爐內(nèi)溫度檢測探頭將實(shí)際溫度反饋給PLC，PLC根據(jù)生產(chǎn)設(shè)定溫度通過流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)燃?xì)夤┙o，以達(dá)到生