專利名稱：低熱燃?xì)獾娜紵椒叭紵b置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及燃燒裝置，特別涉及用一個燃燒器燃燒發(fā)熱量低而難于燃燒的若干種副產(chǎn)品燃?xì)夂推渌赜腿剂系鹊娜紵b置。
在鋼鐵等工業(yè)領(lǐng)域產(chǎn)生副產(chǎn)品燃?xì)猓绺郀t操作時產(chǎn)生高爐氣(BFG)、焦炭爐運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生焦炭爐氣(COG)，轉(zhuǎn)爐運(yùn)轉(zhuǎn)時產(chǎn)生轉(zhuǎn)爐氣(LDG)等，因為這些副產(chǎn)品燃?xì)獍l(fā)熱量低，所以難以使其自燃。例如BFG的發(fā)熱量約700kcal/Nm3，用通常的燃燒器很難使其自燃，而且因為是高爐的副產(chǎn)品氣體，由于其特征、其組成常常是不一致的，因而發(fā)熱量是變化的，所以在想辦法使其自燃的同時，還必須考慮加入其它易燃的燃料進(jìn)行助燃。同樣，LDG的發(fā)熱量通常約2100kcal/Nm3，這一數(shù)值變化也相當(dāng)大。另一方面，COG的發(fā)熱量相當(dāng)高，平均約為4500kcal/Nm3，雖然可以使用普通燃燒器進(jìn)行這種氣體的燃燒，但是這種燃?xì)獾慕M成或發(fā)熱量也隨時間大幅度變化，和前二者沒有差別。
因為這樣，所以歷來在鍋爐等中利用這幾種副產(chǎn)品氣體作燃料利用其燃燒熱時，必須配置至少對應(yīng)于燃料種類數(shù)目的專用燃燒器，燃燒器的構(gòu)造應(yīng)可使各種燃料分別燃燒。
然而，若是上述構(gòu)造，則必須對每種燃料使用不同結(jié)構(gòu)的燃燒器，但是在使用多種副產(chǎn)品燃?xì)鈺r，需要增加燃燒器的數(shù)目，這不僅增加了成本，而且它們的控制和管理也復(fù)雜，要維持可靠的操作很不容易。
因此為解決上述現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明的第一目的是提供一種燃燒數(shù)種低發(fā)熱量氣體的燃燒方法，該燃燒方法可以只用一個裝置燃燒這些低發(fā)熱量燃?xì)狻?br> 其次，本發(fā)明的第二目的是提供一種燃燒裝置，該裝置可以實施上述用單一裝置燃燒上述各種低發(fā)熱量燃?xì)獾娜紵椒ā?br> 另外，本發(fā)明的第三目的是促使用于燃燒的各種低發(fā)熱量燃?xì)庵械淖匀枷喈?dāng)困難的低發(fā)熱量氣體與空氣混合，從而提高其點火的容易性和點火后燃燒的穩(wěn)定性。
另外，本發(fā)明的第四目的是更迅速地混合上述低發(fā)熱量氣體和空氣，設(shè)法更加提高點火的容易性和點火后燃燒的穩(wěn)定性。
另外，本發(fā)明的第五目的是使自燃比較困難的低發(fā)熱量燃?xì)饣旌显谧匀枷喈?dāng)困難的低發(fā)熱量氣體中，由此進(jìn)一步提高自燃相當(dāng)困難的低發(fā)熱量燃?xì)獾狞c火容易性和點火后的燃燒穩(wěn)定性。
本發(fā)明的第六目的是使上述自燃相當(dāng)困難的低發(fā)熱量燃?xì)馀c空氣混合并使其旋轉(zhuǎn)，由此更加提高點火性和穩(wěn)定性。
為達(dá)到上述第一目的，本發(fā)明的燃燒數(shù)種低發(fā)熱量燃?xì)獾娜紵椒ㄆ涮卣髟谟?，在燃燒裝置的中心部噴霧重油并點火，使該燃燒火焰旋轉(zhuǎn)，并使燃燒比較困難的低發(fā)熱量燃?xì)庋卦摶鹧娴耐庵車森h(huán)狀地噴出，隨后由上述燃燒火焰點火燃燒并加熱沿其外周配置的點火裝置，沿該點火裝置的外周使空氣和比上述低發(fā)熱量燃?xì)飧y燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)庋貓A周方向交替地整個成環(huán)形地噴出，并利用已加熱的上述點火裝置使其點燃燃燒，在其更外側(cè)使燃燒用空氣成環(huán)形地噴出，從而穩(wěn)定燃燒。
為達(dá)到上述第二目的，本發(fā)明的低發(fā)熱量燃?xì)獾娜紵b置由以下部件構(gòu)成重油燃燒器噴槍，該噴槍配置在燃燒裝置的中心部，在其前端部設(shè)有霧化器和旋流器；燃燒比較困難的低發(fā)熱量燃?xì)庥玫娜細(xì)廨斔脱b置，該裝置成環(huán)形配置，圍繞該重油燃燒噴槍，在其前端部形成噴出口；燃燒器耐火瓷片，該瓷片沿外周配置，鄰接該燃?xì)廨斔脱b置的噴出口；環(huán)形燃?xì)廨斔脱b置，該裝置沿該燃燒器耐火瓷片的外周成環(huán)形地配置，并沿圓周方向交替形成若干個分開的空氣噴出口和分開的比上述低發(fā)熱量燃?xì)飧y燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)獾膰姵隹?；外周通道，該通道?gòu)成環(huán)形燃燒用空氣的噴出口，該噴出口在該環(huán)形燃?xì)廨斔脱b置的交替構(gòu)成的分開的噴出口的外側(cè)開口。
為達(dá)到上述第三目的，設(shè)置包圍上述環(huán)形燃?xì)廨斔脱b置的風(fēng)箱，該風(fēng)箱連通在重油噴槍和環(huán)形燃?xì)廨斔脱b置之間的環(huán)形部和上述外周通道，該外周通道通過環(huán)形輸送裝置的切口與燃燒器耐火瓷片外周的分開的空氣噴出口連通。
為達(dá)到上述第四目的，采用這樣的結(jié)構(gòu)，即在由上述分開的空氣噴出口之間的間隔形成的適當(dāng)?shù)胤珠_的噴出口中配置比上述燃燒更難以燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)鈬娮?，該噴嘴的噴出口的開口位于上述上述分開的空氣噴出口的前端部。
為達(dá)到本發(fā)明的第五目的，可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，即在比上述燃燒更難以燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)獾姆珠_的噴出口中配置上述比較難燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)獾膰娮?，使該噴嘴的噴出口的開口位于上述分開的噴出口的前端部。
為達(dá)到本發(fā)明的第六目的，可以采用這樣的結(jié)構(gòu)，即使得上述分開的空氣噴出口的軸線和分開的燃燒更困難的低發(fā)熱量燃?xì)鈬姵隹诘妮S線相對于重油燃燒器噴槍的軸線傾斜預(yù)定的角度。
圖1是本發(fā)明燃燒裝置第一實施例的燃燒器主體的結(jié)構(gòu)示意圖；(a)是軸向斷面圖，(b)是沿其I-I線的斷面圖。
圖2是本發(fā)明燃燒裝置第二實施例的燃燒器主體的結(jié)構(gòu)示意圖；(a)是軸向斷面圖，(b)是沿其II-II線的斷面圖。
圖3是本發(fā)明燃燒裝置第三實施例的燃燒器主體的結(jié)構(gòu)示意圖；(a)是軸向斷面圖，(b)是沿其III-III線的斷面圖。
圖4是斷面圖，相當(dāng)于圖3(b)的沿線IV-IV的斷面，示出本發(fā)明燃燒裝置第三實施例的變型例。
下面說明附圖中的符號。A是風(fēng)箱；A1和A2是燃燒用空氣通道；B是BFG燃?xì)廨斔脱b置(環(huán)形輸送裝置)；C是COG燃?xì)廨斔脱b置；H是重油燃燒器噴槍；1是重油噴出口；2是旋流器；3是COG輸送裝置；3a是COG噴口出；4是燃燒器耐火瓷片(點火裝置)；5是切口；6是分開的空氣噴出口；7是環(huán)形空氣噴出口；8是BFG燃?xì)獾姆珠_的噴出口；9是BFG噴嘴；10是COG噴嘴；11是導(dǎo)管。
下面參照


本發(fā)明的燃燒數(shù)種低發(fā)熱量燃?xì)獾娜紵b置的實施例。
圖1示出第一實施例的燃燒器，在燃燒器主體中心部配置著重油燃燒器噴槍H，在該噴槍的前端部配置重油霧化器(噴霧器)。在該燃燒器中，重油和其噴霧用空氣從該燃燒器噴槍H的圖的左端供給，通過前端的未圖示的霧化器噴霧，形成細(xì)的油霧，隨后從前端部的噴出口1噴出，該油霧由配置在其前端部附近的引火燃燒器(未圖示)點火而燃燒，并通過配置在緊靠前端部的旋流器(火焰穩(wěn)定用旋轉(zhuǎn)器)2的作用將火焰保持在前端部從而形成火焰，并在此處保持火焰。
在此處說明的使用燃料有重油、比較難于燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)庵坏腃OG和更難以燃燒的燃?xì)釨FG。燃料供給系統(tǒng)由重油燃燒器噴槍H、COG輸送裝置C和BFG輸送裝置B構(gòu)成，噴槍H配置在燃燒器的中央，構(gòu)成重油和空氣的導(dǎo)入部分；COG輸送裝置C沿噴槍H的四周導(dǎo)入COG；BFG輸送裝置B沿COG輸送裝置的外周部導(dǎo)入BFG。
為燃燒這些燃?xì)庥玫娜紵每諝夤┙o系統(tǒng)由包圍BFG輸送裝置B的風(fēng)箱A構(gòu)成，該風(fēng)箱A一方面通過橫斷BFG的環(huán)形輸送裝置B的導(dǎo)管11與中央部的環(huán)形部分A1連通，另一方面又與外周通道A2連通，燃燒用空氣進(jìn)入風(fēng)箱A后分成兩部分。分別從燃燒器的前端部吹出，以便促進(jìn)燃燒。
在如此構(gòu)成的裝置中，COG燃?xì)鈴膱D的左下部送入燃燒器的COG輸送裝置C，然后通過若干供給燃?xì)庥玫妮斔脱b置3從輸送裝置3的前端部(圖的右前端)的噴出口3a噴出，該輸送裝置3配置在一個圓周上，該圓周沿著旋流器2的周邊，隔一定距離包圍著該旋流器2，噴出的COG由在其內(nèi)側(cè)形成的重油火焰點燃，并在其后繼續(xù)保持燃燒，由耐火材料構(gòu)成的點火裝置即燃燒器瓷片4配置在噴出口3a的周圍，燃燒器的耐熱瓷片4在燃燒開始的初期由在中央部形成的重油火焰加熱到高溫，從而起點火壁的作用，幫助COG的點火和燃燒，隨后也受到COG燃燒火焰的加熱，該瓷片通過輻射熱促進(jìn)COG的燃燒，使得該燃燒相當(dāng)穩(wěn)定，持續(xù)保持其燃燒。
在該裝置中，為使比COG燃?xì)獍l(fā)熱量更低的更難以燃燒的BFG燃?xì)馊紵倥渲铆h(huán)形噴出口，該環(huán)形噴出口的四周形成整體，鄰接燃燒器耐火瓷片的外周，將環(huán)形部沿圓周方向分隔，形成柑桔形的室形，使分隔部分交替地形成燃燒用空氣的分開的噴出口6和BFG燃?xì)獾姆珠_的噴出口8。對于空氣的供給，從風(fēng)箱A進(jìn)入燃燒器的空氣經(jīng)燃燒器四周的外周通道A2流至燃燒器的前部，然后通過圖1的燃燒器前端下部的切口5從分開的噴出口6噴出。燃燒用空氣還從該噴出口6外側(cè)的環(huán)形噴出口7噴出，構(gòu)成包圍其內(nèi)部整個燃燒火焰的形式，使得圍住其中的燃燒。
下面參照圖2說明為使BFG更穩(wěn)定燃燒的第二實施例。在此實施例中，當(dāng)使更難燃燒的BFG從燃燒器的前端部噴出時，為使在噴出處更快地與空氣混合而易于燃燒，如圖所示，在分開的空氣噴出口6中設(shè)置細(xì)的BFG噴嘴9，該噴嘴9通入環(huán)形輸送裝置B中，以便噴出BFG，該噴嘴前端部的噴出口9a的開口比空氣噴出口6的前端稍許縮回一點，使得BFG噴到空氣中。關(guān)于該BFG噴嘴9的配置，最好配置在環(huán)形輸送裝置B前端部的任何分開的空氣噴出口6中，并適當(dāng)分散配置。
為使BFG燃?xì)飧€(wěn)定地燃燒，最好設(shè)法用其它燃料助燃，為此考慮使用COG燃?xì)庾髦加萌剂稀?dān)當(dāng)此目的的是圖3所示的第三實施例。在如圖所示的BFG的分開的噴出口8中設(shè)置連通COG燃?xì)廨斔脱b置C的供氣噴嘴10，并使其前端的COG噴出口10a稍為比BFG的分開的噴出口8的前端突出一些。這樣BFG便噴在COG的燃燒火焰中，因此燃燒更穩(wěn)定，可靠性增加。
另外，就整個來說，為使點火、引火和持續(xù)燃燒更加穩(wěn)定，可以進(jìn)行其它各種改變，下面參照圖4說明進(jìn)行這種改變的變型例。圖4示出相當(dāng)于圖3(b)所示實施例沿IV-IV斷面的部分，在環(huán)形輸送裝置B的前端部中傾斜地例如傾斜α角地配置難以燃燒的BFG的分開的噴出口8、噴嘴9和圍繞噴嘴9的分開的空氣噴出口6，對于這種實施例場合的COG噴嘴10，如圖4所示可以不傾斜，在COG的燃燒性不太壞時，也可以同樣地傾斜該安裝角度。
采用本發(fā)明權(quán)利要求1及2所述的低發(fā)熱量燃?xì)獾娜紵椒把b置，可以只用一個燃燒器，在該燃燒器中，由于難以燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)庠趪姵龅耐瑫r與空氣混合，而且由于中央重油火焰的預(yù)熱及在該火焰外周被加熱的燃燒器耐火瓷片的預(yù)熱，因而有助于燃?xì)獾狞c火和燃燒，而且沿其外周，相當(dāng)難以燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)庖詩A在環(huán)形空氣中的形式噴出，同樣可使其很快和空氣混和、點燃和燃燒，因而可使其燃燒保持穩(wěn)定。
而且，根據(jù)權(quán)利要求3所述的結(jié)構(gòu)，可以簡化供給燃燒用空氣到燃燒裝置燃燒部的結(jié)構(gòu)。另外，根據(jù)權(quán)利要求4所述的結(jié)構(gòu)，相當(dāng)難以燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)饪梢院涂諝庋杆倩旌希沟萌紵菀?。根?jù)權(quán)利要求5所述的結(jié)構(gòu)，極難燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)庥捎诓捎弥挤ǘ蛊淙紵苋菀?。根?jù)權(quán)利要求6所述的結(jié)構(gòu)，更進(jìn)一步促進(jìn)了相當(dāng)難以燃燒的低發(fā)熱量燃?xì)夂涂諝獾幕旌稀?br> 權(quán)利要求
1.一種燃燒數(shù)種低熱燃?xì)獾娜紵椒?，在這種方法中，利用燃燒裝置可使若干種低熱燃?xì)馊鐭掍摖t的副產(chǎn)品燃?xì)獾热紵?，其特征在于，在燃燒裝置的中心部分噴霧重油并點燃，使該燃燒火焰旋轉(zhuǎn)，在該火焰的外周使燃燒比較困難的低熱燃?xì)庋丨h(huán)形噴出，并利用上述燃燒火焰點火燃燒，由此加熱配置在外周的點火裝置，在點火裝置的外周使空氣和比上述低熱燃?xì)飧y燃燒的低熱燃?xì)庋貓A周方向交替地整個成環(huán)形地噴出，并利用上述已加熱的點火裝置點火燃燒，再于這一燃燒的外側(cè)使燃燒用空氣成環(huán)形噴出，從而使燃燒穩(wěn)定。
2.一種低熱燃?xì)獾娜紵b置，在這種燃燒裝置中，用若干種如煉鋼爐的副產(chǎn)品氣體等低熱燃?xì)庾鳛槿剂线M(jìn)行燃燒，其特征在于，該燃燒裝置具有重油燃燒器噴槍、用于比較難燃燒的低熱燃?xì)獾娜細(xì)廨斔脱b置、燃燒器耐火瓷片、環(huán)形燃?xì)廨斔脱b置和外周通道，該重油噴槍配置在燃燒裝置的中心部，在其前端部設(shè)有霧化器和旋流器；該燃?xì)廨斔脱b置圍繞該重油噴槍配置成環(huán)形，在其前端部形成噴出口；該燃燒器耐火瓷片沿外周配置，鄰接上述燃?xì)廨斔脱b置的噴出口；該環(huán)形燃?xì)廨斔脱b置沿上述燃燒器耐火瓷片的外周成環(huán)形地配置，并沿圓周方向交替形成若干個分開的空氣噴出口和比上述低熱燃?xì)飧y燃燒的低熱燃?xì)庥玫姆珠_的噴出口；該外周通道的開口位于該環(huán)形燃?xì)廨斔脱b置上交替形成的分開的噴出口的外側(cè)，該開口形成環(huán)形的燃燒用空氣的噴出口。
3.如權(quán)利要求2所述的低熱燃?xì)獾娜紵b置，其特征在于，該裝置具有包圍上述環(huán)形輸送裝置的風(fēng)箱，該風(fēng)箱使在重油燃燒器噴槍和環(huán)形輸送裝置之間的環(huán)形部和上述外周通道連通，該外周通道通過環(huán)形輸送裝置的切口與燃燒器耐火瓷片外周的分開的空氣噴出口連通。
4.如權(quán)利要求2或3所述的低熱燃?xì)獾娜紵b置，其特征在于，在該裝置中，在位于上述分開的空氣噴出口之間的間隔形成的適當(dāng)?shù)胤珠_的噴出口中設(shè)置上述更難燃燒的低熱燃?xì)獾膰娮?，該噴嘴噴出口的開口位于上述分開的空氣噴出口的前端部。
5.如權(quán)利要求2～4中任一項所述的低熱燃?xì)獾娜紵b置，其特征在于，在該裝置中，在上述分開的更難燃燒的低熱燃?xì)鈬姵隹谥性O(shè)置上述比較難燃燒的低熱燃?xì)獾膰娮?，該噴嘴噴出口的開口位于上述分開的噴出口的前端部。
6.如權(quán)利要求2～5中任一項所述的低熱燃?xì)獾娜紵b置，其特征在于，在該裝置中，上述分開的空氣噴出口的軸線和更難于燃燒的低熱燃?xì)獾姆珠_的噴出口的軸線相對于重油燃燒器噴槍的軸傾斜預(yù)定的角度。
全文摘要
本發(fā)明使得各種自燃困難的低熱燃?xì)饪梢栽趩我坏娜紵b置中燃燒。方法是，在裝置的中心部分設(shè)置重油燃燒器噴槍H，設(shè)置燃燒比較困難的低熱燃?xì)庥玫娜細(xì)廨斔脱b置3，該燃?xì)廨斔脱b置包圍上述噴槍H，并在其前端部形成噴出口3a，沿外周配置點火用的燃燒器耐火瓷片4，使該瓷片4鄰接那些噴出口3a，沿圓周方向交替配置分成若干個分開的空氣噴出口6和更難以燃燒的低熱燃?xì)庥玫姆珠_的噴出口8，在該交替分開的噴出口的外側(cè)形成開口的燃燒用空氣噴出口7。
文檔編號F23C1/00GK1163373SQ96122618
公開日1997年10月29日 申請日期1996年10月9日 優(yōu)先權(quán)日1996年4月23日
發(fā)明者高松豐, 小林廣 申請人:火山株式會社