CN100540997C - 复合型蓄热方式及复合型蓄热式燃烧器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种复合型蓄热方式及复合型蓄热式燃烧器，属于蓄热式燃烧技术领域，具体来说是一种将蓄热体和间壁换热相结合的新的复合蓄热方式，以及用此方式蓄热的新结构的蓄热式燃烧器。本发明将常规的蓄热体蓄热方式和间壁蓄热换热方式组合应用于同一燃烧装置中。在大型燃烧器内设置复合型蓄热结构，其中的间壁换热结构是设置在煤气通道腔体内的翅片结构。在辐射管燃烧机内设置复合型蓄热结构，实施例中它是由煤气管及环绕在煤气管外的与煤气管平行的烟气通道管组成。本发明技术解决方案独特、新颖，是一种具有极大创新性的技术方案。本发明还可应用于其它燃烧装置中，具有广泛的推广应用前景。

Description

复合型蓄热方式及复合型蓄热式燃烧器

技术领域

本发明属于蓄热式燃烧技术领域，具体来说是一种将蓄热体蓄热和间壁换热相结合的新的复合蓄热方式，以及用此方式蓄热的新结构的蓄热式燃烧器。

背景技术

蓄热式燃烧方式的优越性已得到广泛的承认，也越来越得到广泛的应用。现有蓄热式燃烧技术中的蓄热***分单蓄热和双蓄热。当使用液化气、天然气或焦炉煤气等高热值燃气时，单蓄热时其存在的当量不平衡的问题对排烟温度影响不大，但使用混合煤气或高炉煤气等低热值煤气时，由于助燃空气和燃烧产物之间的体积数相差较大，单蓄热的缺陷就更明显地显示出来。燃烧产物带给蓄热体的热量不能完全被冷空气所吸收，使得排烟温度不断地升高到一个较高温度，增加了排烟热损失，以致于难以体现蓄热式燃烧的优越性。所以，大型蓄热式燃烧***对空气和煤气分别设置蓄热体，即采用双蓄热，因而能达到比较理想的节能效果。但是，实际工作中，在煤气预热通道中温度很高，在换向的瞬间，煤气通道内往往会有“***”发生，此“***”虽不是平常意义上的***，只是一种煤气遇热在高温状态下发生的小面积瞬间的爆燃，毕竟，它还是一种不安全的隐患。

辐射管蓄热式燃烧机，由于其安装空间的限制，一般只蓄热空气，不蓄热煤气。当使用液化气、天然气或焦炉煤气等高热值燃气时，虽然存在当量不平衡的问题，但其影响尚不太显著。而使用较低热值的燃气，如混合煤气或高炉煤气时，排烟温度较高，增加了排烟热损失，以致于难以体现蓄热式燃烧的优越性。为此，本申请人的另一专利“蓄热式燃烧机用带翅片煤气管”(专利号：2003201159690)中公开了一种带翅片煤气管，它改善了上述当量不平衡的问题，但仍未完全解决当量不平衡的问题。

发明内容

针对现有技术中的上述不足，本发明的目的是提供一种蓄热和间壁换热相结合的复合蓄热换热方式，并将其应用于各类燃烧器，解决现有技术中大型燃烧器煤气预热和发生“***”的矛盾问题，同时解决蓄热式燃烧中当量不平衡的问题。

本发明的目的是这样实现的：本发明提出了一种新的蓄热换热方式，即将常规的蓄热体蓄热方式和间壁蓄热换热方式组合应用于同一燃烧装置中。根据本行业的习惯和行业用语，申请人将其称为复合型蓄热方式，完成上述复合型蓄热方式的结构称为复合型蓄热结构。

在大型燃烧器内设置有完成上述复合型蓄热方式的复合型蓄热结构，它是由蓄热体和设置在其外或/和中心的煤气通道和空气烟气通道之间的间壁换热结构组成的。此处所述的间壁换热结构是设置在上述蓄热体和煤气通道腔体之间的带翅片的间壁换热结构(申请人将其形象地称为内翅片、外翅片)。

在辐射管燃烧机内设置有完成上述复合型蓄热方式的复合型蓄热结构，它是由蓄热体和设置在其后部或/和中心或/和***的间壁换热结构组成的。

本发明技术解决方案独特、新颖，是一种具有极大创新性的技术方案。它提出了一种现有技术中尚未有过的新的蓄热方式，将蓄热体蓄热和间壁蓄热换热方式结合在一起，既让煤气通过间壁换热得到预热，又使煤气不通过蓄热体，解决了现有双蓄热大型燃烧器煤气管内“***”的问题，和辐射管燃烧机中当量不平衡的问题。本发明可应用于其它燃烧装置中，具有广泛的推广应用前景。

附图说明

附图1为应用本发明的一实施例大型烧嘴结构示意图；

附图2为应用本发明的另一实施例大型烧嘴结构示意图；

附图3为附图1的A-A剖面结构示意图；

附图4为内翅片结构示意图；

附图5为附图2的A-A剖面结构示意图；

附图6为附图5中圆圈部分放大结构示意图；

附图7为应用本发明的又一实施例辐射管燃烧机结构示意图；

附图8为附图7中间壁换热结构部分的示意图。

附图中标记分述如下：1——烧嘴；2——刚玉挡块；3——外壳；4——内壳；5——蓄热体；6——点火烧嘴；7——螺栓螺母垫圈；8——法兰；9——一次煤气通道(间壁换热的内翅片结构设置在此内)；10——二次煤气通道(间壁换热的外翅片结构设置在此内)；11——外翅片；12——内翅片；13——蓄热体；14——带翅片煤气管；15——间壁换热结构；16——点火管；17——主煤气管；18——空气入口(烟气出口)；19——辐射管本体；20——煤气合金喷嘴；21——前端封板；22——烟气流通孔；23——***管体；24——煤气流入孔；25——中心封板；26——挡片；27——煤气流出孔；28——后端封板。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的描述。蓄热式燃烧是近年才发展起来的一种较新的燃烧技术，现有技术中的蓄热式燃烧不论是单蓄热还是双蓄热，都是只采用蓄热体蓄热的。本发明所提出的复合蓄热是本发明人在实际工作中解决技术难题的过程中创造出的一种新型的蓄热方式，它将蓄热体蓄热和间壁蓄热换热结合起来，从而解决了大型烧嘴双蓄热中煤气通道内的“***”问题，亦解决了辐射管燃烧机单蓄热而带来的当量不平衡问题，本发明的复合型蓄热方式还可应用于其它的燃烧设备中，具有广泛的推广应用价值。

附图1所示为采用本发明复合型蓄热方式的一种燃烧器，它是一个以较低热值煤气为燃料的大型烧嘴。如图所示的实施例中，复合型蓄热结构是蓄热体和设置在蓄热体外和蓄热体中心的煤气通道10、9和空气烟气通道之间的间壁换热结构共同组成的。图中显示，二次煤气通道10位于蓄热体5的***，也即是图1中外壳3和内壳4之间的通道，在此通道10和空气烟气通道之间设置有翅片结构11(称外翅片结构，其横截面结构可见图3)。在蓄热体中心即一次煤气通道9中亦设置有间壁换热的翅片结构12(称内翅片结构，其横截面结构可见图4)。

附图2所示为采用本发明复合型蓄热方式的另一种燃烧器，它是一个以高热值煤气为燃料的大型烧嘴。如图所示，环绕在蓄热体外的煤气通道10或/和位于蓄热体中心的煤气通道9中设置有翅片类间壁换热结构。图5显示了附图2的A-A截面结构示意，从图6中看出外翅片结构的具体实施方式，其内翅片与上一实施例相同。

图1图2的燃烧器工作时，烟气对蓄热体5预热时，同时亦将部分热量传给内外翅片11、12，所以，一次煤气通过通道9和二次煤气通过通道10时，能通过间壁换热得到预热，由于烟气不通过此间壁换热区域，前述的所谓“***”不会发生。

图7所示为本发明复合型蓄热结构应用于辐射管燃烧机的示意，在此实施例中，间壁换热结构15设置在蓄热体13和带翅片煤气管14的后部，它也可以设置在蓄热体13和带翅片煤气管14的中心或/和***。

附图8为附图7间壁换热结构部分15的放大示意，图7、8显示位于蓄热体13后部的一段煤气管17的周围环有两圈烟气通道管22，烟气通道管22中部设置有将管外空间隔为两部分的挡片26，烟气通道管22前、后端设置有将管外空间封闭的前、后封板21、28；在间壁换热结构的烟气通道管22包围的这段煤气管中部设置有将煤气通道隔断的中心封板25，中心封板25后部的煤气管管壁上设置有煤气流出孔27，中心封板25前部的煤气管管壁上设置有煤气流入孔24。图中带翅片煤气管为本申请人的另一项专利技术。本例中采用让煤气改道的方法，使煤气通过间壁换热结构15而得到预热，也将烟气中的部分热量带走，降低了排烟温度。当图示中的辐射管燃烧机这端处于蓄热过程时，烟气由左到右先后通过蓄热体13及烟气通道管22，高温烟气将蓄热体13及通道管22加热；当图示中的辐射管燃烧机这端处于燃烧过程时，空气由右至左先后进入烟气通道管22及蓄热体13，使空气得到预热后进入烧嘴；此时煤气亦同步地由右至左进入煤气管内，由于有中心封板25的阻挡，煤气只能从中心封板25后部的煤气流出孔27穿出进入烟气通道管22的管外空间内，并由中心封板25前部的煤气流入孔24再回到煤气管内，上述弯曲的路程使煤气能吸取烟气通道管22的部分热量，煤气温度得以提高，烟气温度得以降低，从而使当量得到平衡。

以上只是几种具体实施方式，依照本发明的复合蓄热方式，还可以有多种间壁换热结构，它们均可和蓄热体复合应用于各种蓄热式燃烧装置中。

Claims (3)

1、一种复合型蓄热式燃烧器，在蓄热体中心的煤气通道中设置有间壁换热的翅片结构，其特征在于：在蓄热体(5)之外的煤气通道(10)中设置有间壁换热的翅片结构(11)。

2、一种复合型蓄热式辐射管燃烧器，在蓄热体中心的煤气通道中设置有间壁换热的翅片结构，其特征在于：在蓄热体(13)后部的煤气管(17)***设置有间壁换热结构(15)。

3、根据权利要求2所述的复合型蓄热式辐射管燃烧器，其特征在于：所述的间壁换热结构(15)是环绕在煤气管(17)***的两圈烟气通道管(22)；烟气通道管(22)中部设置有将管内空间隔为两部分的挡片(26)，烟气通道管(22)前、后端设置有将管外空间封闭的前、后封板(21、28)；在烟气通道管(22)包围的这这段煤气管中部设置有中心封板(25)；中心封板(25)后部的煤气管(17)管壁上设置有煤气流出孔(27)，中心封板(25)前部的煤气管(17)管壁上设置有煤气流入孔(24)。

Images