一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，主要由具有空氣流道和煙氣流道的換熱器（1），設(shè)置在換熱器（1）上并與其空氣流道相連通的空氣入口管（4），與換熱器（1）的空氣流道及空氣入口管（4）相連通的燃燒室（3），設(shè)置在燃燒室（3）內(nèi)部的混合器（2），以及與混合器（2）相連通并用于燃?xì)廨斔偷闹鳂專?）組成。本實(shí)用新型將換熱器和燃燒器集成為一體，不僅適用于天然氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣等燃料介質(zhì)，而且預(yù)熱后的助燃空氣和燃?xì)饣旌虾竽茉谌紵覂?nèi)進(jìn)行充分混合燃燒，其燃燒功率最大達(dá)4000KW，為傳統(tǒng)燃燒器功率的2倍以上。
【專利說明】一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種燃燒器，具體是指一種能以天然氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣為燃料介質(zhì)的工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，自身預(yù)熱式結(jié)構(gòu)的燃燒器在工業(yè)窯爐燃燒器技術(shù)方面得到了廣泛的應(yīng)用，其助燃空氣預(yù)熱一般都是采用增加獨(dú)立換熱器的方法來實(shí)現(xiàn)。雖然該自身預(yù)熱式結(jié)構(gòu)的燃燒器具有較好的使用效果，但其仍然存在以下缺陷:
[0003]其一，由于在自身預(yù)熱式結(jié)構(gòu)的燃燒器上額外增加了獨(dú)立換熱器，因此導(dǎo)致了整個(gè)設(shè)備體積偏大，其安裝極為不便。
[0004]其二，由于自身預(yù)熱式結(jié)構(gòu)的燃燒器都是采用一次換熱的方法來實(shí)現(xiàn)，因此其換熱功率一般都是小于1500KW，在某些大負(fù)荷工業(yè)爐上就只能通過增加燃燒器數(shù)量的方法來解決，不僅投資費(fèi)用大，而且換熱效果較差。
[0005]其三，由于自身預(yù)熱式結(jié)構(gòu)燃燒器的燃燒器風(fēng)盤和燃燒室多采用金屬結(jié)構(gòu)來制作，因此其使用壽命較短。
[0006]綜上所述，目前自身預(yù)熱式結(jié)構(gòu)的燃燒器存在體積偏大、安裝不方便、功率較小、換熱效果較差以及使用壽命較短等缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0007]本實(shí)用新型的目的便在于克服目前自身預(yù)熱式結(jié)構(gòu)的燃燒器所存在的體積偏大、安裝不方便、功率較小、換熱效果較差以及使用壽命較短等缺陷，提供一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器。
[0008]本實(shí)用新型的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，主要由具有空氣流道和煙氣流道的換熱器，設(shè)置在換熱器上并與其空氣流道相連通的空氣入口管，與換熱器的空氣流道及空氣入口管相連通的燃燒室，設(shè)置在燃燒室內(nèi)部的混合器，以及與混合器相連通并用于燃?xì)廨斔偷闹鳂尳M成。
[0009]進(jìn)一步地，所述換熱器為3層以上的同軸環(huán)縫結(jié)構(gòu)，而所述的3層以上的同軸環(huán)縫結(jié)構(gòu)主要由交換筒體，套在交換筒體外側(cè)的內(nèi)翅片筒，套在內(nèi)翅片筒外側(cè)的外翅片筒，以及套在外翅片筒外側(cè)的外殼組成；且在內(nèi)翅片筒與交換筒體之間形成有與空氣入口管相連通的第一層環(huán)縫，在外翅片筒與內(nèi)翅片筒之間形成有供煙氣流通的第二層環(huán)縫，在外殼與外翅片筒之間則形成有分別與第一層環(huán)縫和燃燒室相連通的第三層環(huán)縫。
[0010]為了確保本實(shí)用新型的使用壽命，所述燃燒室為由燒嘴磚壘砌形成的圓筒空腔體。其中，該燒嘴磚則由耐熱鋼管骨架，以及澆注在該耐熱鋼管骨架外表面的耐火材料制備--? 。
[0011]為了確保熱交換效率，本實(shí)用新型所述空氣入口管由內(nèi)套管，套在內(nèi)套管外側(cè)并與其形成環(huán)縫的外套管，沿著環(huán)縫內(nèi)壁呈螺旋線設(shè)置的導(dǎo)流板，以及設(shè)置在內(nèi)套管內(nèi)部上的翅片組成。
[0012]根據(jù)需求，所述翅片則主要由均勻設(shè)置在內(nèi)套管內(nèi)壁前端的數(shù)量為一套以上的前端翅片，以及均勻設(shè)置在內(nèi)套管內(nèi)壁后端的數(shù)量為一套以上的后端翅片組成；且前端翅片與后端翅片沿內(nèi)套管的中心軸線呈交叉排列。
[0013]為了確保使用效果，本實(shí)用新型在空氣入口管處還設(shè)有與其內(nèi)套管相連通的引射器。
[0014]本實(shí)用新型較現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果:
[0015](I)本實(shí)用新型將換熱器和燃燒器集成為一體，不僅適用于天然氣、焦?fàn)t煤氣、發(fā)生爐煤氣等燃料介質(zhì)，而且預(yù)熱后的助燃空氣和燃?xì)饣旌虾竽茉谌紵覂?nèi)進(jìn)行充分混合燃燒，其燃燒功率最大達(dá)4000KW，為傳統(tǒng)燃燒器功率的2倍以上。
[0016](2)本實(shí)用新型的換熱器結(jié)構(gòu)為3層以上的同軸環(huán)縫結(jié)構(gòu)，從空氣入口管進(jìn)入的空氣與從爐道進(jìn)入的煙氣層呈交叉布置，能顯著的增大換熱面積，其換熱效率較常規(guī)自身預(yù)熱燃燒器提高5%以上。同時(shí)，燃燒過程中產(chǎn)生的高溫?zé)煔饬髂芘c空氣流反復(fù)逆向流動(dòng)進(jìn)行熱交換，還能顯著的提高助燃溫度。
[0017](3)本實(shí)用新型的燃燒室為由耐熱鋼管骨架以及耐火材料結(jié)合而成的燒嘴磚所形成的圓筒空腔結(jié)構(gòu)，其是與燒嘴磚為一整體結(jié)構(gòu)的，因此能極大的提高燃燒室的抗燒損能力，延長(zhǎng)使用壽命。
[0018](4)本實(shí)用新型的引射器采用縮口結(jié)構(gòu)，布置于排煙口通道內(nèi)，且該引射器的動(dòng)力來自助燃風(fēng)機(jī)冷空氣，不僅使得助燃風(fēng)機(jī)一機(jī)兩用，而且還能提高風(fēng)機(jī)的使用效率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖2為本實(shí)用新型換熱器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021]圖3為本實(shí)用新型空氣入口管的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖4為本實(shí)用新型空氣入口管的端面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0023]其中，以上附圖中的附圖標(biāo)記分別為:
[0024]I—換熱器，2—混合器，3—燃燒室，4一空氣入口管，5—引射器，6—主槍，7—點(diǎn)火槍，11 一交換筒體，12—內(nèi)翅片筒，13—外翅片筒，14 一外殼，41—內(nèi)套管，42—外套管，43—導(dǎo)流板，44一翅片，111一第一層環(huán)縫，112—第二層環(huán)縫，113—第三層環(huán)縫。

【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但本實(shí)用新型的實(shí)施方式不限于此。
實(shí)施例
[0026]如圖1所示，本實(shí)施例所述大功率換熱式燃燒器主要包括換熱器1，設(shè)置在換熱器I上的空氣入口管4，與換熱器I和空氣入口管4相連通的燃燒室3，設(shè)置在燃燒室3內(nèi)部的混合器2，與空氣入口管4相連通的引射器5，以及與混合器2相連通的主槍6和點(diǎn)火槍7。
[0027]其中，換熱器I為本實(shí)施例的核心換熱部件，其具體結(jié)構(gòu)如圖2所示。即該換熱器I整體為3層以上的同軸環(huán)縫結(jié)構(gòu)，其主要由交換筒體11，套在交換筒體11外側(cè)的內(nèi)翅片筒12，套在內(nèi)翅片筒12外側(cè)的外翅片筒13，以及套在外翅片筒13外側(cè)的外殼14組成。上述的交換筒體11、內(nèi)翅片筒12、外翅片筒13及外殼14的中心軸線均位于同一條直線上，力口之在內(nèi)翅片筒12與交換筒體11之間形成有第一層環(huán)縫111，在外翅片筒13與內(nèi)翅片筒12之間形成有第二層環(huán)縫112，在外殼14與外翅片筒13之間形成有分別與第一層環(huán)縫111和燃燒室3相連通的第三層環(huán)縫113。因此，上述結(jié)構(gòu)便稱之為“同軸環(huán)縫結(jié)構(gòu)”。
[0028]由于第一層環(huán)縫111是經(jīng)第三層環(huán)縫113后與燃燒室3相連通的，連接時(shí)，其需要與空氣入口管4相連接，因此第一層環(huán)縫111和第三層環(huán)縫113之間所形成的連通環(huán)縫便為空氣流道。第二層環(huán)縫112為煙氣流道，其直接與外部的爐道相連通，以確保由爐道內(nèi)產(chǎn)生的高溫爐道煙氣能經(jīng)第二層環(huán)縫112進(jìn)行傳輸。
[0029]空氣入口管4主要是在助燃風(fēng)機(jī)的作用下，向換熱器I的空氣流道輸送助燃空氣。該空氣入口管4的結(jié)構(gòu)如圖3、4所示，即其由內(nèi)套管41，套在內(nèi)套管41外側(cè)并與其形成環(huán)縫的外套管42，沿著環(huán)縫內(nèi)壁呈螺旋線設(shè)置的導(dǎo)流板43，以及設(shè)置在內(nèi)套管41內(nèi)部上的翅片44組成。如此以來，該空氣入口管4的環(huán)縫便成了一個(gè)繞內(nèi)套管41呈螺旋狀的環(huán)縫。連接時(shí)，該空氣入口管4的環(huán)縫要與燃燒器I的第一層環(huán)縫111相連通，以確保助燃空氣呈螺旋狀流動(dòng)后能進(jìn)入到第一層環(huán)縫111，即進(jìn)入到空氣流道。
[0030]同時(shí)，內(nèi)套管41的內(nèi)部空腔要與燃燒室3的內(nèi)部相連通，以確保經(jīng)燃燒室3充分燃燒后的高溫爐氣再經(jīng)其內(nèi)部空腔后由引射器5進(jìn)行排出。
[0031]為確保高溫?zé)煔饽芘c助燃空氣充分進(jìn)行熱交換，內(nèi)套管41內(nèi)部所設(shè)置的翅片44可以采用兩種方式來實(shí)現(xiàn)。其一為，每片翅片44均為一個(gè)整體，其均勻的分布在內(nèi)套管41的側(cè)壁上；其二為，在內(nèi)套管41內(nèi)壁前端設(shè)置數(shù)量為一套以上的前端翅片，在內(nèi)套管41內(nèi)壁后端同樣設(shè)置數(shù)量為一套以上且數(shù)量相等的后端翅片，且前端翅片與后端翅片沿內(nèi)套管41的中心軸線呈交叉排列。本實(shí)施例優(yōu)先采用第二種方式來實(shí)現(xiàn)。
[0032]為了克服傳統(tǒng)燃燒器使用壽命較短的缺陷，本實(shí)施例所述的燃燒室3為由燒嘴磚壘砌形成的圓筒空腔體。該燒嘴磚則是由耐熱鋼管骨架，以及澆注在該耐熱鋼管骨架外表面的耐火材料制備而成。
[0033]混合器2則設(shè)置于燃燒室3的內(nèi)部，即位于圓筒空腔體內(nèi)部。用于燃?xì)廨斔偷闹鳂?的一端位于換熱器I的內(nèi)部，并與混合器2相連通，其另一端則位于換熱器I的外部，以供外部的燃?xì)膺M(jìn)入并實(shí)現(xiàn)點(diǎn)火功能。同理，點(diǎn)火槍7的一端與混合器2相連通，另一端則位于換熱器I的外部并用于點(diǎn)火。而該點(diǎn)火槍7則是用于啟動(dòng)主槍6的點(diǎn)火裝置。
[0034]運(yùn)行時(shí)，點(diǎn)火槍7先啟動(dòng)，用以啟動(dòng)主槍6。助燃風(fēng)機(jī)啟動(dòng)并供風(fēng)給空氣入口管4。此時(shí)，從空氣入口管4進(jìn)入的助燃空氣便首先與在燃燒室3內(nèi)部進(jìn)行充分燃燒后并經(jīng)內(nèi)套管41輸送的高溫?zé)煔膺M(jìn)行第一次的熱交換；然后，進(jìn)行第一次熱交換后的助燃空氣再與來自爐道并經(jīng)換熱器I中高溫爐道煙氣流道輸送的爐道煙氣進(jìn)行二次熱交換；最后進(jìn)行二次熱交換后的助燃空氣才與經(jīng)混合器2輸入的燃?xì)庠谌紵?內(nèi)進(jìn)行燃燒，并在引射器5的作用下排出。
[0035]如上所述，便可以很好的實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，主要由具有空氣流道和煙氣流道的換熱器(1)，設(shè)置在換熱器(I)上并與其空氣流道相連通的空氣入口管(4)，與換熱器Cl)的空氣流道及空氣入口管(4)相連通的燃燒室(3)，設(shè)置在燃燒室(3)內(nèi)部的混合器(2)，以及與混合器(2)相連通并用于燃?xì)廨斔偷闹鳂?6)組成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述換熱器(I)為3層以上的同軸環(huán)縫結(jié)構(gòu)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述的3層以上的同軸環(huán)縫結(jié)構(gòu)主要由交換筒體(11)，套在交換筒體(11)外側(cè)的內(nèi)翅片筒(12)，套在內(nèi)翅片筒(12)外側(cè)的外翅片筒(13)，以及套在外翅片筒(13)外側(cè)的外殼(14)組成；且在內(nèi)翅片筒(12)與交換筒體(11)之間形成有與空氣入口管(4)相連通的第一層環(huán)縫(111)，在外翅片筒(13)與內(nèi)翅片筒(12)之間形成有供煙氣流通的第二層環(huán)縫(112)，在外殼(14)與外翅片筒(13)之間則形成有分別與第一層環(huán)縫(111)和燃燒室(3)相連通的第三層環(huán)縫(113)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1?3任一項(xiàng)所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述燃燒室(3)為由燒嘴磚壘砌形成的圓筒空腔體。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述燒嘴磚則由耐熱鋼管骨架，以及澆注在該耐熱鋼管骨架外表面的耐火材料制備而成。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述空氣入口管(4)由內(nèi)套管(41)，套在內(nèi)套管(41)外側(cè)并與其形成環(huán)縫的外套管(42)，沿著環(huán)縫內(nèi)壁呈螺旋線設(shè)置的導(dǎo)流板(43)，以及設(shè)置在內(nèi)套管(41)內(nèi)部上的翅片(44)組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，所述翅片(44)主要由均勻設(shè)置在內(nèi)套管(41)內(nèi)壁前端的數(shù)量為一套以上的前端翅片，以及均勻設(shè)置在內(nèi)套管(41)內(nèi)壁后端的數(shù)量為一套以上的后端翅片組成；且前端翅片與后端翅片沿內(nèi)套管(41)的中心軸線呈交叉排列。
8.根據(jù)權(quán)利要求5?7任一項(xiàng)所述的一種工業(yè)窯爐用大功率換熱式燃燒器，其特征在于，在空氣入口管(4)處還設(shè)有與其內(nèi)套管(41)相連通的引射器(5)。
【文檔編號(hào)】F23D14/66GK203927916SQ201420364512
【公開日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年7月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月3日
【發(fā)明者】郭力, 施建明 申請(qǐng)人:四川華索自動(dòng)化信息工程有限公司