專利名稱：改進的大功率短焰燃燒裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種高爐用頂燃式熱風爐的大功率燃燒裝置，特別涉及一種燃燒器能力可達45000m3/h的改進的大功率短焰燃燒器。
背景技術：
頂燃式熱風爐是一種將燃燒裝置置于熱風爐蓄熱室頂部的熱風爐。頂燃式熱風爐使用的燃燒裝置需要結構輕巧，能直接設置在熱風爐的拱頂；燃燒的火焰要短，燃料在拱頂空間內完全燃燒，火焰不應延長到蓄熱室的磚格子內，而且為充分利用燃料的化學能，提高燃燒溫度，燃燒應在較小的空氣過剩系數下燃燒完全，并且在頻繁地切換和燃燒調節中燃燒裝置要穩定可靠地工作。高爐熱風爐一般只燃燒單一高爐煤氣或熱值在5000KJ/m3以下的混合煤氣，因此一座中、大型高爐的熱風爐每小時燃燒的煤氣要達到幾萬甚至十幾萬立方米，即使每座頂燃熱風爐可設置多個燃燒器，每個燃燒器的能力也要達到上萬立方米，燃燒器個數設置愈多設備就愈龐大，調節控制也就愈復雜。因此應盡可能減少每座熱風爐所用的燃燒器的個數，內燃式熱風爐和外燃式熱風爐的燃燒器的能力雖可達到十幾萬立方米，但由于其結構龐大，火焰長不能用于頂燃式熱風爐。普通工業爐上所用的燃燒器的能力一般均只在5000m3/h以下，尤其是短焰燃燒器燃料和助燃空氣需予混，為保證燃燒穩定，其設計能力一般更小些。目前能滿足頂燃熱風爐上述特殊要求的燃燒裝置和設計還甚小，因此也就限制了現有的結構型式的頂燃熱風爐在大型高爐上的應用。本申請人的專利號為92234047.1的題為大功率短焰燃燒裝置的專利，采用了一體化的整體結構設計，在一定程度上提高了燃燒器能力，使燃燒器能力達到了35000m3/h，但是還存在的改進的空間。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種改進的大功率短焰燃燒裝置，可使燃燒能力達到45000m3/h。
本實用新型是通過如下技術方案來實現的。
一種改進的大功率短焰燃燒裝置，包括一體化設置的燃燒口、燃燒口短節、燃燒閥和燃燒器，所述燃燒器的煤氣噴口和助燃空氣噴口中心線夾角為25°-40°，所述燃燒口的擴張段作為燒嘴磚；且燃燒口的直徑最大為850mm。
所述煤氣噴口或助燃空氣噴口為若干個，以助燃空氣噴口或煤氣噴口為中心同周均勻分布。
位于中心的煤氣噴口或助燃空氣噴口為單孔或多孔結構。
本實用新型的優點在于，有效地提高了燃燒器能力，通過對燃燒閥的直徑、燃燒器的直徑、煤氣噴嘴的直徑和空氣噴嘴直徑的選擇，可提高燃燒器能力最大達到45000m3/h，擴大了高爐的年經濟效益，節省了大量資金。利用本實用新型可以使頂燃熱風爐在大型高爐上應用對于容積在2500m3以下的中型高爐的熱風爐，每座熱風爐僅需設置2-3個燃燒器，容積大于2500m3的大型高爐，每座熱風爐也只需設置3-4個燃燒器；在相同煤氣相同條件下，可比傳統的熱風爐用長焰燃燒器提高風溫30-50℃，同時可簡化爐頂設備和管道系統，降低建設投資。
同時本實用新型的應用范圍廣泛，不僅可在煉鐵高爐的頂燃熱風爐上應用，也可應用于相類似工藝要求的其它工業爐上，如大型工業鍋爐、回轉窯、石油化工行業油頁巖干餾用蓄熱式加熱爐、有色金屬冶煉的鼓風爐以及化工、化肥行業的頂燃蓄熱室熱風爐等。
圖1為本實用新型的結構示意圖。
附圖標識1、燃燒口 2、燃燒口短節 3、燃燒閥4、燃燒器 5、中心噴口6、多孔噴口7、熱風爐拱頂墻具體實施方式
下面結合具體實施方式
和附圖對本實用新型進行詳細的描述。
一種改進的大功率短焰燃燒裝置，包括一體化設置的燃燒口、燃燒口短節、燃燒閥和燃燒器，燃燒口設在熱風爐拱頂爐墻上，燃燒口短節設置在燃燒口和燃燒閥之間，燃燒閥的另一端安裝燃燒器，燃燒器與煤氣、、助燃空氣管道連接，燃燒器的煤氣噴口和助燃空氣噴口中心線夾角為25°-40°。燃燒口不僅僅是空氣、煤氣混合物的流出口，燃燒口的擴張段為燒嘴磚，其尺寸和形狀按燃燒器對燒嘴磚工藝參數要求進行設計，其出口張角設計在20°-30°，它可保證本燃燒裝置在燃燒時有穩定的著火源，燃燒穩定不產生脫火。且燃燒口的直徑最大為850mm，以在保證既不回火又不脫火的情況下達到45000m3/h的燃燒能力。
在燃燒器本體中，所述煤氣噴口或助燃空氣噴口為若干個，以助燃空氣噴口或煤氣噴口為中心同周均勻分布。位于中心的煤氣噴口或助燃空氣噴口為單孔或多孔結構，以使助燃空氣和煤氣充分地混合均勻。
如圖1所示，為本實用新型的結構示意圖，將燃燒口、燃燒口短節、燃燒閥和燃燒器本體作一體化設計，首先燃燒口1不再僅僅是空、煤氣混合物的流出口，而且是本燃燒裝置的燒嘴磚，其出口張角設計在20°-30°，燃燒口短節2及燃燒閥3的通道作為燃燒器本體4的延伸部分，從中心噴口5噴出的煤氣和從多孔噴口6噴出的助燃空氣在這開始混合。
燃燒器本體4中，煤氣或助燃空氣可以通過中心噴口5噴出，助燃空氣或煤氣通過圍繞在中心噴口5周圍同周均勻設置的多孔噴口6噴出，中心噴口5與多孔噴口6中心線的交角在25°-40°范圍內，煤氣和助燃空氣流出的速度比按煤氣成分、壓力、溫度和助燃空氣需要量、壓力、溫度不同可設計在1.4-2.8范圍內。多孔噴口6的孔的數量及直徑的大小根據燃燒器的能力、空煤氣流速比確定。根據具體情況，可選擇煤氣或助燃空氣走中心噴口5，助燃空氣或煤氣走多孔噴口6，中心噴口5可以根據需要采用單孔或多孔結構。
燃燒裝置的燃燒閥3，在熱風爐處于燃燒期時，閥柄打開，當熱風爐處于送風期時，燃燒閥3的閥柄落下，將燃燒器本體4與熱風爐爐體隔開，起保護燃燒器的作用。
本實用新型的燃燒裝置可根據熱風爐爐頂的形狀以及工藝的需要，燃燒口與水平方向所成上翹角度為0°-30°。
本實用新型所提供的改進的大功率燃燒裝置主要參數如下1、煤氣條件發熱值為3000-5000KJ/m3高爐煤氣或含氫量小于5％的混合煤氣。
2、燃燒器的設計能力為≤45000m3/h。
3、燃氣和助燃空氣的溫度常溫-200℃，助燃空氣溫度可擴大到350℃。
4、燃燒器本身所需要的煤氣和助燃空氣壓力為≥4000Pa(不包括克服熱風爐蓄熱室及煙道阻力所需的壓力)。
作為本實用新型的一個實施例，對于大、中型高爐的頂式熱風爐所用設計能力為每小時35000-40000m3的一種燃燒裝置，其燃燒閥直徑為750mm，燃燒口短節直徑為720mm，燃燒口直徑為835mm，煤氣所走的中心噴口直徑為590mm，助燃空氣所走的多孔噴口為20×90mm，中心噴口與多孔噴口中心線的夾角為30，燃燒口的上翹角度為26°。
權利要求1.一種改進的大功率短焰燃燒裝置，包括一體化設置的燃燒口、燃燒口短節、燃燒閥和燃燒器，所述燃燒器的煤氣噴口和助燃空氣噴口中心線夾角為25°-40°，其特征在于，所述燃燒口的擴張段作為燒嘴磚；且燃燒口的直徑最大為850mm。
2.根據權利要求1所述的改進的大功率短焰燃燒裝置，其特征在于，所述煤氣噴口或助燃空氣噴口為若干個，以助燃空氣噴口或煤氣噴口為中心同周均勻分布。
3.根據權利要求2所述的改進的大功率短焰燃燒裝置，其特征在于，位于中心的煤氣噴口或助燃空氣噴口為單孔或多孔結構。
專利摘要一種改進的大功率短焰燃燒裝置，包括一體化設置的燃燒口、燃燒口短節、燃燒閥和燃燒器，所述燃燒器的煤氣噴口和助燃空氣噴口中心線夾角為25°－40°，所述燃燒口的擴張段為燒嘴磚；且燃燒口的直徑最大為850mm。所述煤氣噴口或助燃空氣噴口為若干個，以助燃空氣噴口或煤氣噴口為中心同周均勻分布。位于中心的煤氣噴口或助燃空氣噴口為單孔或多孔結構。本實用新型的燃燒能力可達到45000m
文檔編號C21B7/00GK2797881SQ200520109970
公開日2006年7月19日 申請日期2005年6月20日 優先權日2005年6月20日
發明者陳炳霖 申請人:北京明誠技術開發有限公司