專利名稱:蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴及熱處理爐的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴及熱處理爐，蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴包括煤氣管、渦流導(dǎo)向裝置、導(dǎo)流體、一次風(fēng)管、二次風(fēng)管、蓄熱球和燒嘴磚，所述導(dǎo)流體內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)流管和第二導(dǎo)流管，所述煤氣管出口與第一導(dǎo)流管入口連通，所述煤氣管出口內(nèi)設(shè)置有渦流導(dǎo)向裝置，所述第一導(dǎo)流管出口與燒嘴磚入口連通，所述燒嘴磚出口位于爐體內(nèi)，所述一次風(fēng)管與煤氣管連通；所述二次風(fēng)管與第二導(dǎo)流管入口連通，所述第二導(dǎo)流管出口位于爐體內(nèi)。本實(shí)用新型蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴生成的火焰剛性好，明亮，輻射能力強(qiáng)，利于爐膛溫度均勻。
【專利說明】蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴及熱處理爐

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及蓄熱式燃燒技術(shù)，尤其涉及一種蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴及熱處理爐。

【背景技術(shù)】
[0002]20世紀(jì)90年代以來，國際上在蓄熱式燃燒技術(shù)的研宄和應(yīng)用方面取得很大進(jìn)展，并把節(jié)能和環(huán)保結(jié)合起來，稱之為“高溫空氣燃燒(HTAC)技術(shù)”。利用此技術(shù)產(chǎn)生了一種燃燒裝置“蓄熱式燒嘴”。蓄熱式燒嘴是以陶瓷蜂窩體，或陶瓷小球?yàn)樾顭狍w對煙氣余熱進(jìn)行高效回收后(排煙溫度降至150°C左右)，將助燃空氣或煤氣預(yù)熱到1100°C左右，同時(shí)具有對煤氣和助燃空氣的供入、著火、燃燒以及組織火焰等功能的一種燃燒裝置。雖然該燒嘴在節(jié)能、環(huán)保、控制上有一定的優(yōu)勢，但也存在很多問題:火焰剛度不夠、火焰彌散燃燒造成的控溫難、爐溫均勻性差。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]本實(shí)用新型的目的在于，針對傳統(tǒng)蓄熱式燒嘴火焰剛度不夠、火焰彌散燃燒造成的控溫難、爐溫均勻性差的問題，提出一種蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，該蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴生成的火焰剛性好，明亮，輻射能力強(qiáng)，利于爐膛溫度均勻。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是:一種蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，包括煤氣管、渦流導(dǎo)向裝置、導(dǎo)流體、一次風(fēng)管、二次風(fēng)管、蓄熱裝置和燒嘴磚，所述導(dǎo)流體內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)流管和第二導(dǎo)流管，所述煤氣管出口與第一導(dǎo)流管入口連通，所述煤氣管出口內(nèi)設(shè)置有渦流導(dǎo)向裝置，渦流導(dǎo)向裝置旋轉(zhuǎn)使空氣與煤氣充分均勻混合，燃燒穩(wěn)定易點(diǎn)火。所述第一導(dǎo)流管出口與燒嘴磚入口連通，所述燒嘴磚出口位于爐體內(nèi)；
[0005]所述一次風(fēng)管與煤氣管連通；所述二次風(fēng)管與第二導(dǎo)流管入口連通，所述第二導(dǎo)流管出口位于爐體內(nèi)，所述二次風(fēng)管外設(shè)置有蓄熱裝置。
[0006]進(jìn)一步地，所述第一導(dǎo)流管位于導(dǎo)流體中部。
[0007]進(jìn)一步地，所述第二導(dǎo)流管道為多根，均布在第一導(dǎo)流管道周邊。
[0008]進(jìn)一步地，所述蓄熱裝置為蓄熱球。
[0009]進(jìn)一步地，所述導(dǎo)流體為耐火材料導(dǎo)流體。
[0010]本實(shí)用新型的另一個(gè)目的還提供了一種熱處理爐，包括爐體和上述蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，所述燒嘴磚出口位于爐體內(nèi)，所述第二導(dǎo)流管出口位于爐體內(nèi)。該熱處理爐采用外置式蓄熱室結(jié)構(gòu)，將蓄熱室和爐體分開，有效的增加了爐體的利用空間。
[0011]本實(shí)用新型蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴結(jié)構(gòu)簡單、合理、緊湊，與現(xiàn)有技術(shù)相比較具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012](I)本實(shí)用新型設(shè)置有兩個(gè)風(fēng)管:一次風(fēng)管和二次風(fēng)管，一次風(fēng)管提供的一次風(fēng)保證了燒嘴冷態(tài)時(shí)燃燒穩(wěn)定性能，二次風(fēng)管提供的二次風(fēng)則在高溫狀態(tài)下優(yōu)化燃燒。通過兩個(gè)風(fēng)管助燃空氣分二次供入燒嘴內(nèi)，一次空氣量占理論空氣量的20 %?45%進(jìn)行不完全燃燒；其余作為二次空氣量進(jìn)行完全燃燒。兩段燃燒還有利于降低放量。
[0013](2)本實(shí)用新型空氣通過渦流導(dǎo)向裝置與煤氣混合。
[0014](3)本實(shí)用新型蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴能應(yīng)用于中低溫?zé)崽幚頎t領(lǐng)域。
[0015](4)本實(shí)用新型熱處理爐采用外置式蓄熱室結(jié)構(gòu)，將蓄熱室和爐體分開，有效的增加了爐體的利用空間。

【附圖說明】

[0016]圖1為本實(shí)用新型蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴的截面示意圖。
[0017]其中1-煤氣管；2_ —次風(fēng)管；3_渦流導(dǎo)向裝置；4_導(dǎo)流體；5_燒嘴磚；6_ 二次風(fēng)管；7_蓄熱球。

【具體實(shí)施方式】
[0018]以下結(jié)合實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明:
[0019]本實(shí)施例公開了一種結(jié)合蓄熱式燃燒、低NOx燃燒、高速燃燒三者優(yōu)點(diǎn)于一身的新型節(jié)能燃燒裝置一一蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴。該蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴能用于爐溫均勻性要求高的中低溫?zé)崽幚頎t。
[0020]所述蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴的具體結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括煤氣管1、導(dǎo)流體4、渦流導(dǎo)向裝置3 (渦輪導(dǎo)向器)、一次風(fēng)管2、二次風(fēng)管6、蓄熱裝置和燒嘴磚5。所述導(dǎo)流體4內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)流管和第二導(dǎo)流管，所述第一導(dǎo)流管位于導(dǎo)流體4中部；所述第二導(dǎo)流管道為多根，均布在第一導(dǎo)流管道周邊。所述導(dǎo)流體4為耐火材料導(dǎo)流體，能保證燃燒室的穩(wěn)定運(yùn)行，防止燃燒室內(nèi)部結(jié)構(gòu)受到高溫輻射，導(dǎo)流體自身承重并對燒嘴起到支撐。
[0021]所述煤氣管I出口與第一導(dǎo)流管入口連通；所述煤氣管I出口內(nèi)設(shè)置有渦流導(dǎo)向裝置3，渦流導(dǎo)向裝置3旋轉(zhuǎn)使空氣與煤氣充分均勻混合，燃燒穩(wěn)定易點(diǎn)火。所述第一導(dǎo)流管出口與燒嘴磚5入口連通，所述燒嘴磚5出口位于爐體內(nèi)。所述第一導(dǎo)流管出口與燒嘴磚5構(gòu)成燃燒室，燃燒后的高溫氣體以100m/S以上的速度噴入爐體內(nèi)強(qiáng)化對工件的對流傳熱，促進(jìn)爐體內(nèi)氣流循環(huán)，達(dá)到均勻爐溫和提高加熱效率的目的。
[0022]所述一次風(fēng)管2與煤氣管I連通；所述二次風(fēng)管6與第二導(dǎo)流管入口連通，所述第二導(dǎo)流管出口位于爐體內(nèi)，所述二次風(fēng)管6外設(shè)置有蓄熱裝置，本實(shí)施例所述蓄熱裝置包括但不限于蓄熱球7。
[0023]本實(shí)施例蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴的工作原理:
[0024]來自煤氣管I中的煤氣與來自一次風(fēng)管2中的空氣在渦流導(dǎo)向裝置3的作用下混合，混合氣體在第一導(dǎo)流管出口與燒嘴磚5構(gòu)成燃燒室內(nèi)被點(diǎn)火燒嘴點(diǎn)燃，混合氣體部分燃燒后通過燒嘴磚5高速噴入爐體內(nèi)。同時(shí)二次助燃空氣通過二次風(fēng)管6經(jīng)過蓄熱球7被預(yù)熱到1000°C，然后流經(jīng)導(dǎo)流體4第二導(dǎo)流管噴入爐體內(nèi)，使部分燃燒的混合氣體完全燃燒，形成明亮、剛性好的火焰對物料進(jìn)行輻射加熱。本實(shí)施例中助燃空氣分二次供入蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴內(nèi)，第一次空氣量占理論空氣量的20 %?45%進(jìn)行不完全燃燒；其余作為第二次空氣量進(jìn)行完全燃燒。
[0025]本實(shí)施例還公開了一種熱處理爐，包括爐體和上述蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，所述燒嘴磚出口位于爐體內(nèi)，所述第二導(dǎo)流管出口位于爐體內(nèi)。該熱處理爐采用外置式蓄熱室結(jié)構(gòu)，將蓄熱室和爐體分開，有效的增加了爐體的利用空間。
[0026]本實(shí)用新型不局限于上述實(shí)施例所記載的蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，其中各部件尺寸和材質(zhì)的改變、第二導(dǎo)流管數(shù)量的改變均在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
[0027]最后應(yīng)說明的是:以上各實(shí)施例僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，其特征在于，包括煤氣管、渦流導(dǎo)向裝置、導(dǎo)流體、一次風(fēng)管、二次風(fēng)管、蓄熱裝置和燒嘴磚，所述導(dǎo)流體內(nèi)設(shè)置有第一導(dǎo)流管和第二導(dǎo)流管，所述煤氣管出口與第一導(dǎo)流管入口連通，所述煤氣管出口內(nèi)設(shè)置有渦流導(dǎo)向裝置，所述第一導(dǎo)流管出口與燒嘴磚入口連通，所述燒嘴磚出口位于爐體內(nèi)； 所述一次風(fēng)管與煤氣管連通；所述二次風(fēng)管與第二導(dǎo)流管入口連通，所述第二導(dǎo)流管出口位于爐體內(nèi)，所述二次風(fēng)管外設(shè)置有蓄熱裝置。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，其特征在于，所述第一導(dǎo)流管位于導(dǎo)流體中部。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，其特征在于，所述第二導(dǎo)流管道為多根，均布在第一導(dǎo)流管道周邊。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，其特征在于，所述蓄熱裝置為蓄熱球。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，其特征在于，所述導(dǎo)流體為耐火材料導(dǎo)流體。6.一種熱處理爐，其特征在于，包括爐體和權(quán)利要求1-5任意一項(xiàng)所述蓄熱式兩段燃燒高速燒嘴，所述燒嘴磚出口位于爐體內(nèi)，所述第二導(dǎo)流管出口位于爐體內(nèi)。
【文檔編號】F23D14-02GK204268474SQ201420726222
【發(fā)明者】張衛(wèi)軍, 高恩亮, 王敏, 劉石 [申請人]東北大學(xué), 沈陽東大工業(yè)爐有限公司