專利名稱：一種用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及冶煉技術(shù)領域，尤其涉及一種用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器。
背景技術(shù)：
工業(yè)爐采用富氧燃燒是國際普遍公認的、有效的節(jié)能減排技術(shù)措施。但目前我國絕大部分回轉(zhuǎn)窯都是采用普通空氣助燃，其缺點是對燃氣熱值要求高，耗用大量利用價值極高的焦爐煤氣。這是因為如果燃氣熱值低，導致燃氣理論燃燒溫度較低，無法保證生產(chǎn)需求，為提高空氣助燃理論燃燒溫度，被迫采用了空氣、煤氣、或者空、煤氣雙預熱的技術(shù)， 燃氣熱值也必須保證在7500-9200KJ/NM3之間，它要求在混合燃氣中含有30% 40%高熱值的焦爐煤氣。隨著低成本富氧制取的技術(shù)日益成熟，國家節(jié)能減排的壓力不斷增大，焦爐煤氣用于氫冶金的呼聲越來越高，通過回轉(zhuǎn)窯推行富氧燃燒來直接利用低熱值的高爐煤氣和轉(zhuǎn)爐煤氣迫在眉睫。采用空氣助燃的回轉(zhuǎn)窯，若實施富氧技術(shù)后，燃氣熱值、空燃比、燃氣和助燃空氣的流量等參數(shù)，都將很大發(fā)生變化，尤其是冶金企業(yè)使用的混合煤氣，其熱值將隨著高爐煤氣、轉(zhuǎn)爐煤氣和焦爐煤氣的混合比例改變或其三者本身熱值的變化而波動，再增加富氧濃度的調(diào)節(jié)因素，目前使用的空氣助燃的燃燒器(燒嘴)，根本無法適用。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提出一種用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器，在燃氣熱值和助燃空氣的富氧濃度波動的條件下，不需要更換燒嘴，都能達到多個設計工況，尤其火焰長度可實現(xiàn)更寬范圍的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)低空燃比的完全燃燒，最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。為達此目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案—種用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器，包括一次煤氣管、一次煤氣調(diào)節(jié)閥、一次煤氣噴口、一次風管、一次風調(diào)節(jié)閥、一次風噴口、二次風管和二次風入口，其中，一次煤氣管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，一次煤氣調(diào)節(jié)閥安裝在一次煤氣管上，一次煤氣噴口設置在一次煤氣管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端；一次風管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，一次風調(diào)節(jié)閥安裝在一次風管上，一次風噴口設置在一次風管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端；二次風管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，二次風入口設置在二次風管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端。還包括二次煤氣管、二次煤氣調(diào)節(jié)閥、煤氣旋流片和二次煤氣噴口，二次煤氣管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，二次煤氣調(diào)節(jié)閥安裝在二次煤氣管上，二次煤氣噴口設置在二次煤氣管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端，煤氣旋流片安裝在二次煤氣管上靠近二次煤氣噴口處。還包括旋流風管、旋流風調(diào)節(jié)閥、空氣旋流片和旋流風噴口，旋流風管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，旋流風調(diào)節(jié)閥安裝在旋流風管上，旋流風噴口設置在旋流風管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端，空氣旋流片安裝在旋流風管上靠近旋流風噴口處。一次風管、旋流風管、一次煤氣管和二次煤氣管依次從內(nèi)到外通過連接螺栓、連接法蘭、密封墊和支撐板安裝在一起。所述燃燒器與回轉(zhuǎn)窯體連通處外部圍繞有噴嘴處隔熱材料，二次風通道外部圍繞有通道耐火材料，通道耐火材料與噴嘴處隔熱材料連接處設置有密封板。
采用了本實用新型的技術(shù)方案，具有以下技術(shù)效果1、由于該燃燒器具有燃氣和助燃空氣雙旋流設計，可使用富氧空氣助燃，可利用低熱值煤氣。燃氣有兩種途徑進入燒嘴燃燒通道，助燃空氣有三種途徑進入燒嘴燃燒通道， 對燃氣熱值和助燃空氣富氧濃度變化具有很強的調(diào)節(jié)適應能力，強化燃氣助燃，確保低熱值燃氣在低空氣過剩系數(shù)下實現(xiàn)完全燃燒，提高熱效率，節(jié)約燃料、減少廢氣排放量和空氣污染，節(jié)能效果顯著。2、該燃燒器節(jié)能環(huán)保、低氮低碳效果明顯。實踐證明富氧助燃空氣每提高 0.1%，理論燃燒溫度提高30°C，富氧助燃空氣當達到28%時，節(jié)能30%，減少CO2排放接近 30 %，煙氣回流通道減少NOx排放，富氧助燃空氣當達到28 %時，減少NOx排放接近80 %。3、經(jīng)濟效益明顯。燃燒高爐煤氣等低熱值煤氣，理論燃燒溫度達到13 20°C，完全滿足加熱爐生產(chǎn)要求，不僅節(jié)省高價的焦爐煤氣，而且置換出了高熱值的焦爐煤氣，為開發(fā)焦爐煤氣化工產(chǎn)品或者實現(xiàn)氫冶金創(chuàng)造了先決條件。4、可以在變熱值工況條件下，穩(wěn)定加熱爐生產(chǎn)條件，容易體現(xiàn)該燃燒器實施富氧燃燒定量化效果，有助于企業(yè)堅定實施富氧燃燒信心和動力，有助于國家正在大力倡導的 “合同能源管理”模式的推廣和應用，有助于國家節(jié)能減排戰(zhàn)略目標的實現(xiàn)。

圖1是本實用新型具體實施方式
中用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實用新型具體實施方式
中用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器的噴口處的截面示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖并通過具體實施方式
來進一步說明本實用新型的技術(shù)方案。本實用新型的用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器是一種適用低熱值煤氣的回轉(zhuǎn)窯富氧燃燒裝置，它在燃氣熱值和助燃空氣的富氧濃度較大范圍單獨波動，甚至雙波動的條件下，不需要更換燒嘴，都能達到多個設計工況，尤其火焰長度可實現(xiàn)更寬范圍的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)低空燃比的完全燃燒，最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。圖1是本發(fā)明具體實施方式
中用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖 1所示，該用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器包括一次風管1、一次風調(diào)節(jié)閥2、旋流風調(diào)節(jié)閥3、 旋流風管4、一次煤氣調(diào)節(jié)閥5、一次煤氣管6、二次煤氣調(diào)節(jié)閥7、二次煤氣管8、密封鋼板 9、通道耐火材料10、噴嘴處隔熱材料11、煤氣旋流片12、二次煤氣噴口 13、一次煤氣噴口 14、旋流風噴口 15、一次風噴口 16、連接螺栓17、連接法蘭18、密封墊19、支撐板20、回轉(zhuǎn)窯體21、空氣旋流片22、二次風管23和二次風入口 24。一次煤氣管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，一次煤氣調(diào)節(jié)閥安裝在一次煤氣管上，一次煤氣噴口設置在一次煤氣管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端，一次煤氣管通過一次煤氣噴口向回轉(zhuǎn)窯體輸送燃氣，一次煤氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)一次煤氣管向回轉(zhuǎn)窯體輸送燃氣。二次煤氣管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，二次煤氣調(diào)節(jié)閥安裝在二次煤氣管上，二次煤氣噴口設置在二次煤氣管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端，煤氣旋流片安裝在二次煤氣管上靠近二次煤氣噴口處，二次煤氣管通過煤氣旋流片和二次煤氣噴口向回轉(zhuǎn)窯體輸送燃氣，煤氣旋流片產(chǎn)生旋流燃氣，二次煤氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)二次煤氣管向回轉(zhuǎn)窯體輸送燃氣?！物L管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，一次風調(diào)節(jié)閥安裝在一次風管上，一次風噴口設置在一次風管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端，一次風管通過一次風噴口向回轉(zhuǎn)窯體輸送助燃空氣， 一次風調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)一次風管向回轉(zhuǎn)窯體輸送助燃空氣。二次風管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，二次風入口設置在二次風管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端，二次風管通過二次風入口向回轉(zhuǎn)窯體輸送助燃空氣。旋流風管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，旋流風調(diào)節(jié)閥安裝在旋流風管上，旋流風噴口設置在旋流風管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端，空氣旋流片安裝在旋流風管上靠近旋流風噴口處，旋流風管通過空氣旋流片和旋流風噴口向回轉(zhuǎn)窯體輸送助燃空氣，空氣旋流片產(chǎn)生旋流助燃空氣，旋流風調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)旋流風管向回轉(zhuǎn)窯體輸送助燃空氣。圖2是本實用新型具體實施方式
中用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器的噴口處的截面示意圖。如圖2所示，一次風管、旋流風管、一次煤氣管和二次煤氣管依次從內(nèi)到外以管套管的方式通過連接螺栓、連接法蘭、密封墊和支撐板安裝在一起。旋流風管在旋流風噴口處安裝有空氣旋流片，二次煤氣管在二次煤氣噴扣除安裝有煤氣旋流片。燃燒器與回轉(zhuǎn)窯體連通處外部圍繞有噴嘴處隔熱材料，二次風通道外部圍繞有通道耐火材料，通道耐火材料與噴嘴處隔熱材料連接處設置有密封板。下面描述該用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器的使用方法，也就是工藝流程該燃燒器在燃氣方面，依據(jù)負荷使用煤氣量，通過一次煤氣管和二次煤氣管這兩個管道向回轉(zhuǎn)窯輸送燃氣。該燃燒器在助燃空氣方面，依據(jù)負荷使用風量，通過一次風管、 二次風管和旋流風管這三個管道向回轉(zhuǎn)窯輸送助燃空氣。通過煤氣旋流片將二次煤氣管向回轉(zhuǎn)窯輸送的燃氣轉(zhuǎn)為旋流燃氣，通過空氣旋流片將旋流風管向回轉(zhuǎn)窯輸送的助燃空氣轉(zhuǎn)為旋流助燃空氣。并且通過一次煤氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)一次煤氣管向回轉(zhuǎn)窯體輸送燃氣的壓力、熱值和流量，通過二次煤氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)二次煤氣管向回轉(zhuǎn)窯體輸送燃氣的壓力、熱值和流量。一次煤氣管向回轉(zhuǎn)窯輸送的燃氣和二次煤氣管向回轉(zhuǎn)窯輸送的燃氣可以采用不同的熱值。通過一次風調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)一次風管向回轉(zhuǎn)窯體輸送助燃空氣的壓力、富氧含量和流量，通過旋流風調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)旋流風管向回轉(zhuǎn)窯體輸送助燃空氣的壓力、富氧含量和流量。一次風管向回轉(zhuǎn)窯輸送的助燃空氣、二次風管向回轉(zhuǎn)窯輸送的助燃空氣和旋流風管向回轉(zhuǎn)窯輸送的助燃空氣采用不同的含氧量。通過對助燃空氣和燃氣流量的調(diào)節(jié)，從而調(diào)節(jié)助燃空氣流量和燃氣流量之比。一股燃氣或再加一股旋流燃氣，同兩股直流空氣或再加另一股旋流空氣在燃燒通道內(nèi)混合燃燒。實踐證明，通過燃氣和助燃空氣的多變組合的調(diào)節(jié)效果，保證了在燃氣流量1. 5 X 104 5X 104M7S條件下，燒嘴最長火焰長度達到11m，火焰長度調(diào)節(jié)范圍比(最短火焰比最長火焰)達到1 5. 5，供熱負荷能力調(diào)節(jié)比例(最小負荷比最大負荷)達到1 10，并且可使物料加熱更加均勻。煤氣旋流片連桿的直徑和煤氣旋流片設計有多套配合組件，易于拆卸更換。通過改變?nèi)細庠O計流速，可將燃氣噴出速度轉(zhuǎn)變?yōu)閬喐咚?，便于匹配不同熱值和不同富氧濃度的助燃空氣，以實現(xiàn)完全燃燒。以上所述，僅為本實用新型較佳的具體實施方式
，但本實用新型的保護范圍并不局限于此，任何熟悉該技術(shù)的人在本實用新型所揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。因此，本實用新型的保護范圍應該以權(quán)利要求的保護范圍為準。
權(quán)利要求1.一種用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器，其特征在于，包括一次煤氣管、一次煤氣調(diào)節(jié)閥、一次煤氣噴口、一次風管、一次風調(diào)節(jié)閥、一次風噴口、二次風管和二次風入口，其中，一次煤氣管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，一次煤氣調(diào)節(jié)閥安裝在一次煤氣管上，一次煤氣噴口設置在一次煤氣管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端；一次風管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，一次風調(diào)節(jié)閥安裝在一次風管上，一次風噴口設置在一次風管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端；二次風管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，二次風入口設置在二次風管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器，其特征在于，還包括二次煤氣管、二次煤氣調(diào)節(jié)閥、煤氣旋流片和二次煤氣噴口，二次煤氣管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，二次煤氣調(diào)節(jié)閥安裝在二次煤氣管上，二次煤氣噴口設置在二次煤氣管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端，煤氣旋流片安裝在二次煤氣管上靠近二次煤氣噴口處。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的一種用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器，其特征在于，還包括旋流風管、旋流風調(diào)節(jié)閥、空氣旋流片和旋流風噴口，旋流風管的一端連通回轉(zhuǎn)窯體，旋流風調(diào)節(jié)閥安裝在旋流風管上，旋流風噴口設置在旋流風管連通回轉(zhuǎn)窯體的一端，空氣旋流片安裝在旋流風管上靠近旋流風噴口處。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器，其特征在于，一次風管、 旋流風管、一次煤氣管和二次煤氣管依次從內(nèi)到外通過連接螺栓、連接法蘭、密封墊和支撐板安裝在一起。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器，其特征在于，所述燃燒器與回轉(zhuǎn)窯體連通處外部圍繞有噴嘴處隔熱材料，二次風通道外部圍繞有通道耐火材料， 通道耐火材料與噴嘴處隔熱材料連接處設置有密封板。
專利摘要本實用新型公開了一種用于回轉(zhuǎn)窯的富氧助燃燃燒器，通過燃燒器的一次煤氣管向回轉(zhuǎn)窯輸送燃氣，通過燃燒器的一次風管和二次風管向回轉(zhuǎn)窯輸送助燃空氣，通過一次煤氣調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)一次煤氣管向回轉(zhuǎn)窯體輸送燃氣的壓力、熱值和流量；通過一次風調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)一次風管向回轉(zhuǎn)窯體輸送助燃空氣的壓力、富氧含量和流量。采用了本實用新型的技術(shù)方案，在燃氣熱值和助燃空氣的富氧濃度波動的條件下，不需要更換燒嘴，都能達到多個設計工況，尤其火焰長度可實現(xiàn)更寬范圍的調(diào)節(jié)，實現(xiàn)低空燃比的完全燃燒，最終實現(xiàn)節(jié)能減排的目的。
文檔編號F23D14/46GK202066336SQ20112015508
公開日2011年12月7日 申請日期2011年5月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月16日
發(fā)明者項久宏 申請人:鞍山普貝達科技有限公司