本實用新型屬于工件加熱和熱處理燃燒技術領域,特別涉及一種單蓄熱燒嘴裝置。尤其涉及一種外掛耳式、多流股、旋流式單蓄熱燒嘴裝置。
背景技術:
蓄熱式燃燒技術是一項效果顯著的節(jié)能、環(huán)保新技術,近幾年在國內外已普遍推廣應用。
從目前各個應用實例上看,第一種應用方式以坑道內置式的蓄熱式加熱爐為主要代表。該項技術將燃燒器與加熱爐一體化,內置蓄熱球,采用集中換向的方式。其特點是結構相對簡單,閥門數量少。據有關資料介紹及生產實踐看,此種方式存在著一定缺陷:(1)集中換向使空煤氣以及爐膛壓力波動大,自動控制實現困難;(2)換向閥與燒嘴噴口之間管道內殘余煤氣量比較多(部分資料介紹達到熱耗的3%),這部分煤氣直接通過引風機排出;(3)爐墻內置蓄熱體的方式要求加厚爐墻(1米以上),同時對爐墻墻體材料要求高,尤其是抗裂性能,(4)內置蓄熱球后造成清理灰渣困難;(5)集中供風和煤氣的方式不利于各個噴口的流量均勻分布,存在偏流現象。由于上述問題,目前新建蓄熱式加熱爐一般不再建內置式結構的加熱爐。
根據蓄熱式燃燒的實際使用情況,又開發(fā)了一種在加熱爐上應用的改進型蓄熱燃燒技術,即蓄熱式燒嘴技術。這種技術將蓄熱體外置并單獨形成一個燃燒裝置,控制方式上同樣分為了集中控制與分散控制兩種形式。蓄熱體外置后帶來了結構布置靈活,維護檢修方便等優(yōu)點,同時無需增大爐墻的厚度,與傳統(tǒng)爐墻結構基本相同,適合于舊爐改造及場地布置空間緊張的情況。
在第二種蓄熱式燃燒技術中,目前蓄熱體采用的形式主要有兩種,一種是蓄熱球,另一種是蜂窩體。相比較而言,蜂窩體的比表面積比蓄熱球大得多(約5倍),因此換熱效率更高。但其要求的換向頻率更高,約30秒~60秒,對于蓄熱體材質及換向裝置、煤氣快切閥的要求比較高。而蓄熱球更換方便,可以循環(huán)使用。
技術實現要素:
本實用新型的目的在于提供一種單蓄熱燒嘴裝置,解決了目前技術煙氣走短路、空氣預熱溫度不高、煤氣管壽命短和加熱能力不足等的問題。
一種單蓄熱燒嘴裝置,包括蓄熱箱1、蓄熱體2、煤氣燒嘴3及燒嘴磚4。蓄熱箱1內裝有蓄熱體2,用于蓄熱,煤氣燒嘴3嵌在蓄熱箱1的耳式空氣通道之間,燒嘴磚4與外掛耳式蓄熱箱1的通道相連接。
蓄熱箱1外掛在爐墻外面,為耳式外掛式結構,兩個耳式空氣通道分開走兩邊,氣流呈上下互換方式流動,助燃空氣預熱至900~1000℃。蓄熱箱1外殼由型鋼及鋼板組成,內襯耐火澆注料和耐火纖維,以保證蓄熱箱1的使用壽命和保溫效果。
蓄熱體2為球狀耐火材料,材質為堇青石質、高鋁質或莫來石質高溫耐火材料,直徑為10~20mm,高溫、高強度、高熱焓量,且具有足夠的蓄熱能力。
煤氣燒嘴3與燒嘴磚4接觸的高溫段材質為碳化硅管,低溫段為奧氏體不銹鋼材質,奧氏體不銹鋼為Cr25Ni20Si2或1Cr18Ni9Ti等。煤氣燒嘴3為組合式煤氣噴管結構,一般可使用2年以上,比傳統(tǒng)的單蓄熱燒嘴煤氣噴管的壽命高8~12倍。
煤氣燒嘴3為外置式煤氣噴管結構,避免煤氣燒嘴處在高溫環(huán)境中,不受高溫烘烤,保證空氣煤氣互不串氣,更具安全性;煤氣燒嘴3的使用壽命長,安裝、檢修方便;煤氣燒嘴3在燒嘴裝置的中心位置,使煤氣流走中心,保證空氣煤氣在煤氣燒嘴3出口處的充分混合,即便是在煤氣壓力較低的情況下,空氣煤氣也能充分混合,達到完全燃燒。
燒嘴磚4的材質為高鋁質和莫來石質高溫耐火材料中的一種或兩種,使用溫度為1200~1600℃;燒嘴磚4設有空氣多流股、旋流通道,主要用于空氣通過燒嘴磚4時,形成很多旋流的流股與煤氣充分融合,達到完全燃燒的目的。
本實用新型的優(yōu)點在于:外掛耳式蓄熱箱在爐墻外面,氣流呈上下互換方式流動,安裝、檢修方便。該結構徹底杜絕煙氣走短路、空氣預熱溫度不高、爐膛溫度低、加熱能力不足等一系列問題。保證了可將助燃空氣預熱至900~1000℃,降低燃料消耗,減少污染排放,實現了高效節(jié)能減排。
附圖說明
圖1為單蓄熱式燃燒裝置示意圖。其中,蓄熱箱1、蓄熱體2、煤氣燒嘴3、燒嘴磚4。
圖2為單蓄熱式燃燒裝置主噴嘴A-A剖視圖。
具體實施方式
實施例1
下面結合附圖說明本實用新型的具體實施方式。
一種單蓄熱燒嘴裝置,包括蓄熱箱1、蓄熱體2、煤氣燒嘴3及燒嘴磚4。蓄熱箱1內裝有蓄熱體2用于蓄熱,煤氣燒嘴3嵌在蓄熱箱1的耳式空氣通道之間,燒嘴磚4與外掛耳式蓄熱箱1的通道相連接。
蓄熱箱1外掛在爐墻外面,兩個耳式空氣通道分開走兩邊,氣流呈上下互換方式流動,助燃空氣預熱至950℃。蓄熱箱1外殼由型鋼及鋼板組成,內襯耐火澆注料和耐火纖維,以保證蓄熱箱1的使用壽命和保溫效果。蓄熱箱1外掛在爐墻外面,為耳式外掛式結構。不再爐墻內,安裝、檢修方便。該結構徹底杜絕煙氣走短路、空氣預熱溫度不高、爐膛溫度低、加熱能力不足等一系列問題。
蓄熱體2為球狀耐火材料,材質為堇青石質、高鋁質或莫來石質高溫耐火材料,直徑為15mm,高溫、高強度、高熱焓量,且具有足夠的蓄熱能力。
煤氣燒嘴3與燒嘴磚4接觸的高溫段材質為碳化硅管,低溫段為奧氏體不銹鋼材質,奧氏體不銹鋼為Cr25Ni20Si2;煤氣燒嘴3為組合式煤氣噴管結構。
煤氣燒嘴3為外置式煤氣噴管結構,避免煤氣燒嘴處在高溫環(huán)境中,不受高溫烘烤,保證空氣煤氣互不串氣,更具安全性;煤氣燒嘴3的使用壽命長,安裝、檢修方便;煤氣燒嘴3在燒嘴裝置的中心位置,使煤氣流走中心,保證空氣煤氣在煤氣燒嘴3出口處的充分混合,即便是在煤氣壓力較低的情況下,空氣煤氣也能充分混合,達到完全燃燒。煤氣和空氣通道分開,煤氣流走中心,保證了空、煤氣的充分混合,即便是在煤氣壓力較低的情況下,空、煤氣也能充分混合,達到完全燃燒。
燒嘴磚4的材質為莫來石質高溫耐火材料,使用溫度為1300℃;燒嘴磚4設有空氣多流股、旋流通道,主要用于空氣通過燒嘴磚4時,形成很多旋流的流股與煤氣充分融合,達到完全燃燒的目的。燃料在此特殊的旋流式燒嘴磚內加熱至著火溫度,使其易點燃并迅速燃燒,成為高溫點火源,穩(wěn)定燃燒過程,組織良好的火焰形狀,以滿足加熱工藝要求,確???、煤氣完全混合、燃燒。