專利名稱：一種多通道混合氣體燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種燃燒器，特別涉及一種多通道燃燒器。
背景技術(shù)：
隨著水泥工業(yè)規(guī)模的快速擴大以及環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的不斷提高，國內(nèi)外水泥廠都在思考如何在提高生產(chǎn)質(zhì)量的同時，降低生產(chǎn)成本，以保持在市場中的競爭力?，F(xiàn)有技術(shù)中常用的水泥生產(chǎn)工藝包括以下6大步驟1.破碎及預(yù)均化；2.生料制備；3.生料均化；4.預(yù)熱分解；5.水泥熟料的燒成；6.水泥磨粉。水泥熟料的燒成在回轉(zhuǎn)窯中完成，在回轉(zhuǎn)窯中碳酸鹽進一步的迅速分解并發(fā)生一系列固相反應(yīng)，隨著物料溫度升高， 固相礦物會變成液相，溶解于液相中的礦物進行反應(yīng)生成大量熟料，熟料燒成后，溫度開始降低。最后由水泥熟料冷卻機將回轉(zhuǎn)窯卸出的高溫熟料冷卻到下游輸送、貯存庫和水泥磨所能承受的溫度，同時回收高溫熟料的顯熱，提高系統(tǒng)的熱效率和熟料質(zhì)量。
回轉(zhuǎn)窯燃燒器常用于水泥熟料中，燃燒器中常用的燃料有天燃氣、高熱值煤氣、重油及煤，以煤氣作為燃料的水泥回轉(zhuǎn)窯生產(chǎn)線，操作靈活、方便、干凈，投資少，但氣源收到限制——使用煤氣時，最好是焦?fàn)t煤氣或者熱值在1254MJ/m3 (3000kcal/m3 )以上的混合煤氣，若熱值太低，不能保證焙燒時有足夠的供熱強度，會影響水泥質(zhì)量。上世紀(jì)70年代，國外使用的還是低效率的單通道燃燒器；但隨著能源危機和全球建筑業(yè)的興起，水泥行業(yè)使用了高效率的多通道燃燒器取代了原先單通道燃燒器。高爐煤氣為煉鐵過程中產(chǎn)生的副產(chǎn)品，主要成分為C0、CO2, N2, H2, CH4等，其中可燃成分CO含量約占25%左右，H2、CH4的含量很少，CO2、N2的含量分別占15%、55 %，熱值僅為 3500KJ/m3左右。高爐煤氣的成分和熱值與高爐所用的燃料、所煉生鐵的品種及冶煉工藝有關(guān)，現(xiàn)代的煉鐵生產(chǎn)普遍采用大容積、高風(fēng)溫、高冶煉強度、高噴煤粉量的生產(chǎn)工藝，采用這些先進的生產(chǎn)工藝提高了勞動生產(chǎn)率并降低能耗，但所產(chǎn)的高爐煤氣熱值更低，增加了利用難度。高爐煤氣中的C02，N2既不參與燃燒產(chǎn)生熱量，也不能助燃，相反，還吸收大量的燃燒過程中產(chǎn)生的熱量，導(dǎo)致高爐煤氣的理論燃燒溫度偏低。高爐煤氣的著火點并燒不高，似乎不存在著火的障礙，但在實際燃燒過程中，受各種因素的影響，混合氣體的溫度必須遠大于著火點，才能確保燃燒的穩(wěn)定性。高爐煤氣的理論燃燒溫度低，參與燃燒的高爐煤氣的量很大，導(dǎo)致混合氣體的升溫速度很慢，溫度不高，燃穩(wěn)定性不好，在實際生產(chǎn)中高爐煤氣有時會作為廢氣直接排入大氣中，增加了大氣污染。轉(zhuǎn)爐煤氣為煉鋼過程中，鐵水中的碳在高溫下和吹入的氧生成一氧化碳和少量二氧化碳的混合氣體?；厥盏捻敶笛蹀D(zhuǎn)爐爐氣含一氧化碳60 80%，二氧化碳15 20%， 以及氮、氫和微量氧，平均熱值約為2000 2200kcal/m3。轉(zhuǎn)爐煤氣的發(fā)生量在一個冶煉過程中并不均衡，成分也有變化。通常將轉(zhuǎn)爐多次冶煉過程回收的煤氣輸入一個儲氣柜，混勻后再輸送給用戶，轉(zhuǎn)爐煤氣是鋼鐵企業(yè)內(nèi)部中等熱值的氣體燃料。可以單獨作為工業(yè)窯爐的燃料使用，也可和焦?fàn)t煤氣、高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣配合成各種不同熱值的混合煤氣使用。
焦?fàn)t煤氣是指用幾種煙煤配成煉焦用煤，在煉焦?fàn)t中經(jīng)高溫干餾后，在產(chǎn)出焦炭和焦油產(chǎn)品的同時所得到的可燃氣體，是煉焦產(chǎn)品的副產(chǎn)品，屬于高熱值燃料，其發(fā)熱值為 18 19MJ/m3。焦?fàn)t煤氣主要由氫氣和甲烷構(gòu)成，分別占56%和27%，并有少量一氧化碳、二氧化碳、氮氣、氧氣和其他烴類?，F(xiàn)有技術(shù)的不足之處在于完全選用焦?fàn)t煤氣成本較高，但加入高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣又使得熱值較低，不能達到較好的燃燒效果，從而影響水泥質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種多通道混合氣體燃燒器，使得其將成分為焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐、高爐煤氣混合燃料燃燒，提高了熱值較低的高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣燃燒效果，從而在保證了水泥質(zhì)量的同時，提高了高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣的利用率，減少其排放量。本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的一種多通道混合氣體燃燒器，包括內(nèi)風(fēng)管以及由內(nèi)向外依次同軸套裝在內(nèi)風(fēng)管外的焦?fàn)t煤氣管、轉(zhuǎn)爐煤氣管、高爐煤氣管、旋風(fēng)管、外風(fēng)管，內(nèi)風(fēng)管出風(fēng)端與焦?fàn)t煤氣旋流器的一端相連接，焦?fàn)t煤氣旋流器的另一端連接有內(nèi)風(fēng)噴嘴， 內(nèi)風(fēng)噴嘴外由內(nèi)向外依次套裝有焦?fàn)t煤氣噴嘴、轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴、高爐煤氣噴嘴、旋風(fēng)噴嘴、 外風(fēng)噴嘴，焦?fàn)t煤氣管出風(fēng)端與轉(zhuǎn)爐煤氣旋流器的一端相連接，轉(zhuǎn)爐煤氣旋流器的另一端連接有焦?fàn)t煤氣噴嘴，轉(zhuǎn)爐煤氣管出風(fēng)端與高爐煤氣旋流器的一端相連接，高爐煤氣旋流器的另一端連接有轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴，高爐煤氣噴嘴連接在高爐煤氣管出風(fēng)端，旋風(fēng)噴嘴連接在旋風(fēng)管出風(fēng)端，外風(fēng)噴嘴連接在外風(fēng)管出風(fēng)端，旋風(fēng)噴嘴與高爐煤氣噴嘴之間夾設(shè)有產(chǎn)生旋流風(fēng)的導(dǎo)風(fēng)板，所述高爐煤氣管進風(fēng)端設(shè)置有高爐煤氣入口，所述轉(zhuǎn)爐煤氣管進風(fēng)端設(shè)置有轉(zhuǎn)爐煤氣入口，所述焦?fàn)t煤氣管進風(fēng)端設(shè)置有焦?fàn)t煤氣入口，所述外風(fēng)管、旋風(fēng)管、 內(nèi)風(fēng)管均經(jīng)蝶閥與送風(fēng)通道相連接。本發(fā)明工作時，焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣分別經(jīng)焦?fàn)t煤氣入口，轉(zhuǎn)爐煤氣入口、高爐煤氣入口進入，在焦?fàn)t煤氣噴嘴出口、轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴出口、高爐煤氣噴嘴出口處混合后，經(jīng)點燃起點燃，混合氣體燃燒完成工作。本發(fā)明的有益效果為由于焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣中的可燃氣體熱值呈下降趨勢分布，所述轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣依次套裝在焦?fàn)t煤氣的外周，使得由內(nèi)向外的燃燒提高了外周煤氣的溫度，改善了燃燒條件，從而完成各類煤氣的充分燃燒，提高了高爐煤氣、 轉(zhuǎn)爐煤氣的利用率，各煤氣管道設(shè)置在作為一次風(fēng)管道的旋風(fēng)管與內(nèi)風(fēng)管之間，使得一次風(fēng)可將可燃煤氣包覆在內(nèi)部，進一步達到充分燃燒的效果，旋風(fēng)噴嘴內(nèi)噴出的旋流風(fēng)，增大了火焰內(nèi)部回流區(qū)，改善燃燒著火條件，進一步完成充分燃燒，本發(fā)明在提高了對高爐煤氣及轉(zhuǎn)爐煤氣的利用率，避免高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣直接排入大氣中，造成污染；內(nèi)風(fēng)噴嘴輸出的中心風(fēng)可調(diào)節(jié)火焰黑火頭，避免燃燒器由于溫度過高而被燒壞；旋流風(fēng)加速了各煤氣的混合，并在火焰中心形成高溫回流區(qū)，改善燃燒環(huán)境，使燃燒完全。作為本發(fā)明的改進，所述內(nèi)風(fēng)噴嘴出口端設(shè)置有多孔板。使得中心空氣由數(shù)個圓孔管噴射出，使得火焰根部可以引入更多的高溫(X)2氣體，以減少&的分量。作為本發(fā)明的改進，所述外風(fēng)噴嘴與旋風(fēng)噴嘴之間夾設(shè)有軸向孔板。軸向風(fēng)可以大量引射二次風(fēng)，保證了較好的火焰形狀，提高燃燒效果。作為本發(fā)明的改進，所述高爐煤氣管與轉(zhuǎn)爐煤氣管之間、轉(zhuǎn)爐煤氣管與焦?fàn)t煤氣管之間、焦?fàn)t煤氣管與內(nèi)風(fēng)管之間均設(shè)置有支撐筋。增強了燃燒器的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，從而保證了燃燒穩(wěn)定性。作為本發(fā)明的改進，所述高爐煤氣管與轉(zhuǎn)爐煤氣管之間、轉(zhuǎn)爐煤氣管與焦?fàn)t煤氣管之間、焦?fàn)t煤氣管與內(nèi)風(fēng)管之間均設(shè)置有產(chǎn)生旋流風(fēng)的導(dǎo)風(fēng)板。進一步加速了各煤氣的
混合ο作為本發(fā)明的改進，所述各噴嘴出口處均設(shè)置有錐面。起到調(diào)節(jié)一次風(fēng)出口速度及旋流強度，加快了燃料和燃燒空氣的混合速度，并在火焰中心形成高溫回流區(qū)，改善燃燒環(huán)境，使燃燒完全，并且在火焰中下游區(qū)形成外回流氣膜，保護窯皮。作為本發(fā)明的改進，所述外風(fēng)噴嘴出口處超出其余各噴嘴設(shè)置。這種結(jié)構(gòu)使得了燃燒初期會形成十分快速膨脹的擴展型氣流，保證了較好的火焰形狀。作為本發(fā)明的改進，所述外風(fēng)管及外風(fēng)噴嘴外周設(shè)置有保護套。用以保護燃燒器， 較少磨損。作為本發(fā)明的改進，所述轉(zhuǎn)爐煤氣管、焦?fàn)t煤氣管、內(nèi)風(fēng)管均為內(nèi)接管結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)安裝拆卸方便。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中A處放大圖。圖3為圖2的右視圖。其中，1保護套、2外風(fēng)管、加外風(fēng)噴嘴、2b外風(fēng)入口、3旋風(fēng)管、3a旋風(fēng)噴嘴、北旋風(fēng)入口、4高爐煤氣管、如高爐煤氣噴嘴、4b高爐煤氣入口、5轉(zhuǎn)爐煤氣管、fe高爐煤氣旋流器、恥轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴、5c轉(zhuǎn)爐煤氣入口、6焦?fàn)t煤氣管、6a轉(zhuǎn)爐煤氣旋流器、6b焦?fàn)t煤氣噴嘴、6c焦?fàn)t煤氣入口、7內(nèi)風(fēng)管、7a焦?fàn)t煤氣旋流器、7b內(nèi)風(fēng)噴嘴、7c內(nèi)風(fēng)入口、8多孔板、9 導(dǎo)風(fēng)板、10支撐筋、11送風(fēng)通道、12蝶閥、13壓力表、14軸向孔板。
具體實施例方式如圖所示的一種多通道混合氣體燃燒器，包括內(nèi)風(fēng)管7以及由內(nèi)向外依次同軸套裝在內(nèi)風(fēng)管7外的焦?fàn)t煤氣管6、轉(zhuǎn)爐煤氣管5、高爐煤氣管4、旋風(fēng)管3、外風(fēng)管2，內(nèi)風(fēng)管7 出風(fēng)端與焦?fàn)t煤氣旋流器7a的一端相連接，焦?fàn)t煤氣旋流器7a的另一端連接有內(nèi)風(fēng)噴嘴 7b，內(nèi)風(fēng)噴嘴7b外由內(nèi)向外依次套裝有焦?fàn)t煤氣噴嘴6b、轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴5b、高爐煤氣噴嘴 4a、旋風(fēng)噴嘴3a、外風(fēng)噴嘴加，焦?fàn)t煤氣管6出風(fēng)端與轉(zhuǎn)爐煤氣旋流器6a的一端相連接，轉(zhuǎn)爐煤氣旋流器6a的另一端連接有焦?fàn)t煤氣噴嘴6b，轉(zhuǎn)爐煤氣管5出風(fēng)端與高爐煤氣旋流器fe的一端相連接，高爐煤氣旋流器fe的另一端連接有轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴5b，高爐煤氣噴嘴 4a連接在高爐煤氣管4出風(fēng)端，旋風(fēng)噴嘴3a連接在旋風(fēng)管3出風(fēng)端，外風(fēng)噴嘴加連接在外風(fēng)管2出風(fēng)端，旋風(fēng)噴嘴3a與高爐煤氣噴嘴如之間夾設(shè)有產(chǎn)生旋流風(fēng)的導(dǎo)風(fēng)板9，所述高爐煤氣管4進風(fēng)端設(shè)置有高爐煤氣入口 4b，所述轉(zhuǎn)爐煤氣管5進風(fēng)端設(shè)置有轉(zhuǎn)爐煤氣入口 5c，所述焦?fàn)t煤氣管6進風(fēng)端設(shè)置有焦?fàn)t煤氣入口 6c，所述外風(fēng)管2、旋風(fēng)管3、內(nèi)風(fēng)管7均經(jīng)蝶閥12與送風(fēng)通道11相連接，外風(fēng)噴嘴加與旋風(fēng)噴嘴3a之間夾設(shè)有軸向孔板14，內(nèi)風(fēng)噴嘴7b出口端設(shè)置有多孔板8，高爐煤氣管4與轉(zhuǎn)爐煤氣管5之間、轉(zhuǎn)爐煤氣管5與焦?fàn)t煤
5氣管6之間、焦?fàn)t煤氣管6與內(nèi)風(fēng)管7之間均設(shè)置有支撐筋10，焦?fàn)t煤氣噴嘴6b、轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴5b、高爐煤氣噴嘴4a、旋風(fēng)噴嘴3a、外風(fēng)噴嘴2a、內(nèi)風(fēng)噴嘴7b出口處均設(shè)置有錐面，外風(fēng)噴嘴加出口處超出其余各噴嘴設(shè)置，外風(fēng)管2及外風(fēng)噴嘴加外周設(shè)置有保護套1，轉(zhuǎn)爐煤氣管5、焦?fàn)t煤氣管6、內(nèi)風(fēng)管7均為內(nèi)接管結(jié)構(gòu)，外風(fēng)管2、旋風(fēng)管3、內(nèi)風(fēng)管7與送風(fēng)通道11連接處設(shè)置有壓力表13。本發(fā)明工作時，焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣分別經(jīng)焦?fàn)t煤氣入口 6c、轉(zhuǎn)爐煤氣入口 5c、高爐煤氣入口 4b進入，一次風(fēng)分別經(jīng)外風(fēng)入口 2b、旋風(fēng)入口 3b、內(nèi)風(fēng)入口 7c進入外風(fēng)管、旋風(fēng)管3、內(nèi)風(fēng)管7，在焦?fàn)t煤氣噴嘴6b出口、轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴恥出口、高爐煤氣噴嘴 4a出口處混合后，經(jīng)點燃起點燃，混合氣體燃燒完成工作。本發(fā)明將熱值較高的焦?fàn)t煤氣與熱值較低的轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣混合燃燒，通過在管道結(jié)構(gòu)上相互套裝的位置關(guān)系使得混合煤氣能充分燃燒，合理利用了高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣，提高了其燃燒效果，避免了其排放到大氣中造成污染。本發(fā)明并不局限于上述實施例，在本發(fā)明公開的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域的技術(shù)人員根據(jù)所公開的技術(shù)內(nèi)容，不需要創(chuàng)造性的勞動就可以對其中的一些技術(shù)特征作出一些替換和變形，這些替換和變形均在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種多通道混合氣體燃燒器，其特征在于，包括內(nèi)風(fēng)管以及由內(nèi)向外依次同軸套裝在內(nèi)風(fēng)管外的焦?fàn)t煤氣管、轉(zhuǎn)爐煤氣管、高爐煤氣管、旋風(fēng)管、外風(fēng)管，內(nèi)風(fēng)管出風(fēng)端與焦?fàn)t煤氣旋流器的一端相連接，焦?fàn)t煤氣旋流器的另一端連接有內(nèi)風(fēng)噴嘴，內(nèi)風(fēng)噴嘴外由內(nèi)向外依次套裝有焦?fàn)t煤氣噴嘴、轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴、高爐煤氣噴嘴、旋風(fēng)噴嘴、外風(fēng)噴嘴，焦?fàn)t煤氣管出風(fēng)端與轉(zhuǎn)爐煤氣旋流器的一端相連接，轉(zhuǎn)爐煤氣旋流器的另一端連接有焦?fàn)t煤氣噴嘴，轉(zhuǎn)爐煤氣管出風(fēng)端與高爐煤氣旋流器的一端相連接，高爐煤氣旋流器的另一端連接有轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴，高爐煤氣噴嘴連接在高爐煤氣管出風(fēng)端，旋風(fēng)噴嘴連接在旋風(fēng)管出風(fēng)端，外風(fēng)噴嘴連接在外風(fēng)管出風(fēng)端，旋風(fēng)噴嘴與高爐煤氣噴嘴之間夾設(shè)有產(chǎn)生旋流風(fēng)的導(dǎo)風(fēng)板， 所述高爐煤氣管進風(fēng)端設(shè)置有高爐煤氣入口，所述轉(zhuǎn)爐煤氣管進風(fēng)端設(shè)置有轉(zhuǎn)爐煤氣入口，所述焦?fàn)t煤氣管進風(fēng)端設(shè)置有焦?fàn)t煤氣入口，所述外風(fēng)管、旋風(fēng)管、內(nèi)風(fēng)管均經(jīng)蝶閥與送風(fēng)通道相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多通道混合氣體燃燒器，其特征在于，所述外風(fēng)噴嘴與旋風(fēng)噴嘴之間夾設(shè)有軸向孔板。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多通道混合氣體燃燒器，其特征在于，所述內(nèi)風(fēng)噴嘴出口端設(shè)置有多孔板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多通道混合氣體燃燒器，其特征在于，所述高爐煤氣管與轉(zhuǎn)爐煤氣管之間、轉(zhuǎn)爐煤氣管與焦?fàn)t煤氣管之間、焦?fàn)t煤氣管與內(nèi)風(fēng)管之間均設(shè)置有支撐筋。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多通道混合氣體燃燒器，其特征在于，所述各噴嘴出口處均設(shè)置有錐面。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多通道混合氣體燃燒器，其特征在于，所述外風(fēng)噴嘴出口處超出其余各噴嘴設(shè)置。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多通道混合氣體燃燒器，其特征在于，所述外風(fēng)管及外風(fēng)噴嘴外周設(shè)置有保護套。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多通道混合氣體燃燒器，其特征在于，所述轉(zhuǎn)爐煤氣管、焦?fàn)t煤氣管、內(nèi)風(fēng)管均為內(nèi)接管結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種多通道混合氣體燃燒器，其特征在于，所述外風(fēng)管、 旋風(fēng)管、內(nèi)風(fēng)管與送風(fēng)通道連接處設(shè)置有壓力表。
全文摘要
本發(fā)明公開了燃燒器領(lǐng)域內(nèi)的一種多通道混合氣體燃燒器，包括內(nèi)風(fēng)管以及由內(nèi)向外依次同軸套裝在內(nèi)風(fēng)管外的焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐、高爐煤氣管及旋風(fēng)管、外風(fēng)管，以及與其對應(yīng)連接的內(nèi)風(fēng)、焦?fàn)t煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣、高爐煤氣、旋風(fēng)、外風(fēng)噴嘴，內(nèi)風(fēng)管與內(nèi)風(fēng)噴嘴之間、焦?fàn)t煤氣管與焦?fàn)t煤氣噴嘴之間、轉(zhuǎn)爐煤氣管與轉(zhuǎn)爐煤氣噴嘴之間分別設(shè)置有焦?fàn)t、轉(zhuǎn)爐、高爐煤氣旋流器，旋風(fēng)噴嘴與高爐煤氣噴嘴之間夾設(shè)有導(dǎo)風(fēng)板，外風(fēng)管、旋風(fēng)管、內(nèi)風(fēng)管均經(jīng)蝶閥與送風(fēng)通道相連接，各管道進風(fēng)端均設(shè)置有入口。本發(fā)明將高爐、轉(zhuǎn)爐、焦?fàn)t煤氣充分混合，使其充分燃燒，達到水泥燒制需要的燃燒條件，避免了熱值較低的高爐、轉(zhuǎn)爐煤氣直接排入大氣的浪費及污染。本發(fā)明可用于水泥生產(chǎn)中。
文檔編號F23D14/46GK102213422SQ201110100778
公開日2011年10月12日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者劉斌, 劉觀鵬, 張志崗, 韋維 申請人:揚州市銀焰機械廠