CN101956976B - 热风循环式高速等温调温燃烧器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种热风循环式高速等温调温燃烧器，该燃烧器包括燃料供应管(1)、助燃风供应管(2)、混合喷头(3)、混合燃烧高温管(4)、循环热风管(5)、混合热风管(6)、燃烧器混合喷口(7)和耐高温保温材料(8)。本燃烧器的突出优点在于在燃烧器负荷变化的条件下，能够使燃料在合理的空燃比条件下燃烧，而燃烧器喷出的气体温度适合窑炉的需要，喷出速度高，窑炉温度均匀，加热速度快，节约燃料，能提高设备生产效率。
Description
所属技术领域
本发明涉及一种应用于冶金、铸造、耐材、机械、热处理等热工设备的燃烧器，尤其是一种热风循环式高速等温调温燃烧器。
背景技术
冶金、铸造、耐材、陶瓷、机械、热处理等热工设备根据燃料和加热温度不同，均需要配备与加热工艺要求配套的燃烧器，特别是中低温窑炉，由于其主要传热方式为对流换热，为了提高对流换热和窑温的均匀性，必须提高燃烧器的气流喷出速度，一般采用高速调温燃烧器，目前的高速调温燃烧器普遍采用增加空气鼓入量的方式，也就是供入燃烧器的空气量是燃烧所需要空气量的数倍甚至十几倍，以降低燃烧器喷出气体的温度，提高气体的喷出速度，虽然能满足加热温度均匀性的要求，但是，由于供入过量的空气，造成排烟量大大增加，烟气所带出的热量必然大大增加，浪费燃料，降低能源利用率。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使燃烧器喷出的气体既能保证温度合适，又能保证气体喷出速度高，而且燃烧稳定的热工窑炉用燃烧器。
本发明的技术方案是这样实现的：
一种热风循环式高速等温调温燃烧器，包括燃料供应管1、助燃风供应管2、混合喷头3、混合燃烧高温管4、循环热风管5、混合热风管6、燃烧器混合喷口7和耐高温保温材料8；其中循环热风管5进风端连通热工设备内部，出风端与混合燃烧高温管4一端连通，混合燃烧高温管4另一端底部设有混合喷头3，混合喷头3的输入端与燃料供应管1和助燃风供应管2相连，混合燃烧高温管4出口端位于燃烧器混合喷口7内部，燃烧器混合喷口7连接和混合热风管6连接；循环热风管5和燃烧器混合喷口7外壳内部衬有耐高温保温材料8。
本发明所述的燃烧器还可做如下改进：
混合燃烧高温管4为耐高温陶瓷材料。
循环热风管5外壳为金属材料及法兰。
燃料供应管1和助燃风供应管2由金属管及连接法兰组成。
所述燃烧器在混合燃烧高温管4上还设有点火器接口9和火焰观测器接口10。
在不同的燃料种类和燃烧条件下，混合喷头3和混合喷口7采用不同的结构和角度，混合燃烧高温管4选取不同材质。
本发明的有益效果是：本发明所述的热风循环式高速等温调温燃烧器能确保根据不同的燃料设计燃烧器混合喷头结构，燃料适应性强；而混合燃烧高温管4能够根据不同燃料和使用条件选用不同材质，能大大增加燃烧器的实用性。本燃烧器的突出优点还在于在燃烧器负荷变化的条件下，能够使燃料在合理的空燃比条件下燃烧，而燃烧器喷出的气体温度适合窑炉的需要，喷出速度高，窑炉温度均匀，加热速度快，节约燃料，能提高设备生产效率。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
附图1是本发明的剖面示意图；
附图2是本发明的俯视图。
图中，燃料供应管1、助燃风供应管2、混合喷头3、混合燃烧高温管4、循环热风管5、混合热风管6、燃烧器混合喷口7、耐高温保温材料8、点火器接口9、火焰观测器接口10。
具体实施方式
以下，参照附图详细说明本发明的优选实施例。在此之前需要说明的是，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，而应当立足于为了以最佳方式说明其发明发明人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本发明技术思想的含义和概念。随之，本说明书所记载的实施例和附图中表示的结构只是本发明最佳实施例之一，并不能完全代表本发明的技术思想，因此应该理解到对于本发明而言可能会存在能够进行替换的各种等同物和变形例。
如图1所示，该燃烧器由燃料供应管1、助燃风供应管2、混合喷头3、混合燃烧高温管4、循环热风管5、混合热风管6、燃烧器混合喷口7和耐高温保温材料8组成。燃料和助燃风的供应严格按照燃烧原理设计，使燃料和助燃风在混合燃烧高温管4内根据燃料种类在合理的比例条件下充份混合并完全燃烧，而循环热风从循环热风管5进入燃烧器，包括混合燃烧高温管4，高温循环气体与高温燃烧气体混合，混合后的气体从燃烧器混合喷口中高速喷出。该燃烧器的燃料供应管1，助燃风供应管2由一般的金属管及连接法兰组成，混合燃烧高温管4为耐高温陶瓷材料，循环热风管5外壳为金属材料及法兰，金属外壳内部衬有耐高温的保温材料，燃烧器混合喷口7可以根据热工设备对气流的要求设计不同的结构和角度，内部衬耐高温保温材料8，保温材料根据燃烧器的使用条件和温度选择，该耐高温保温材料8不仅耐温高，而且要求耐高速热风冲刷，保温性能好。
如图2所示，为了满足自动控制的需要，该燃烧器设计有点火器接口9，火焰观测器接口10。
该燃烧器的突出特点是通过燃烧高温气体与窑内气体循环混合的方式，达到高速调温的效果。
该燃烧器的突出特点是能够充份利用窑内的热气体，在燃料和助燃空气以合理的比例完全燃烧的情况下，通过高温循环风管，调节燃烧器喷入窑内的混合气体温度，既能满足加热工艺的温度要求，又可以在合理的空燃比条件下完全燃烧，能够大大提高能源利用率，减少废气排放所带去的热量。
该燃烧器的另一个突出特点是，当燃烧温度很高，而加热工艺要求温度较低时，通过混入窑内的高温气体，可以大大减少燃料用量，满足加热要求，节约燃料消耗。
该燃烧器的另一个突出特点是，当热工设备需要的温度低，而燃料在合理空燃比条件下燃烧时，通过循环热风，大大提高燃烧器喷入热气体的温度，能够强化热工设备内的气流搅动，提高热工设备的温度均匀性，提高制品的加热质量，提高制品的合格率。
该燃烧器还可以根据热工设备对气流的要求，灵活设计燃烧器的喷口结构，满足不同热工设备加热工艺的要求。
该燃烧器适用多种行业各种热工设备的需要，
该燃烧器由于在任何温度下，其喷出的热气体速度很高，可以大大提高对流换热速度，提高传热效率，能够提高生产效率，有利于热工设备的小型化，或同等规格的热工设备能够提高产量。
该燃烧器在使用时，应当与所设计热工设备的加热温度相接近的高温循环风机配套使用，效果更好。
该燃烧器在使用时，通过循环热风与燃料燃烧高温气体混合后，以工艺需要的温度高速喷入热工设备内。循环热风管用高温风机供风。其热风一般从热工设备内抽出。
本发明所述的燃烧器，能确保根据不同的燃料设计燃烧器的结构，都能稳定合理完全燃烧的要求。
本发明所述的燃烧器关键技术是燃料混合与燃烧在高温混合管内，而循环气体是在燃料基本燃烧完全后在与高温燃烧气体混合，从而满足燃烧稳定的要求。
本发明所述燃烧器的关键技术是混合管和烧嘴喷口内增加了耐高温保温材料，从而延长了燃烧器的使用寿命，降低了成本。
本发明所述燃烧器与其他燃烧器相比，其区别在于燃烧器燃料燃烧的高温气体，在喷出燃烧器前与从窑内抽出的高温气体先混合，从而达到调温，高速，等温的要求，能大大节约燃料，提高温度均匀性和传热速度。
需要注意的是，尽管本发明已参照具体实施方式进行描述和举例说明，但是并不意味着本发明限于这些描述的实施方式，本领域技术人员可以从中衍生出许多不同的变体，它们都将覆盖于本发明权利要求的真实精神和范围中。
本发明的实施例有较佳的实施性，且并非对本发明作任何形式的限制，任何熟悉该领域的技术人员可能利用上述揭示的技术内容变更或修饰为等同的有效实施例，但凡未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何修改或等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种热风循环式高速等温调温燃烧器，其特征在于：该燃烧器包括燃料供应管(1)、助燃风供应管(2)、混合喷头(3)、混合燃烧高温管(4)、循环热风管(5)、混合热风管(6)、燃烧器混合喷口(7)和耐高温保温材料(8)；其中循环热风管(5)进风端连通热工设备内部，出风端与混合燃烧高温管(4)一端连通，混合燃烧高温管(4)另一端底部设有混合喷头(3)，混合喷头(3)的输入端与燃料供应管(1)和助燃风供应管(2)相连，混合燃烧高温管(4)出口端位于燃烧器混合喷口(7)内部，燃烧器混合喷口(7)和混合热风管(6)连接；循环热风管(5)和燃烧器混合喷口(7)外壳内部衬有耐高温保温材料(8)。
2.根据权利要求1所述的热风循环式高速等温调温燃烧器，其特征在于：所述混合燃烧高温管(4)为耐高温陶瓷材料。
3.根据权利要求1或2所述的热风循环式高速等温调温燃烧器，其特征在于：所述循环热风管(5)外壳为金属材料及法兰。
4.根据权利要求1或2所述的热风循环式高速等温调温燃烧器，其特征在于：所述燃料供应管(1)和助燃风供应管(2)由金属管及连接法兰组成。
5.根据权利要求3所述的热风循环式高速等温调温燃烧器，其特征在于：所述燃料供应管(1)和助燃风供应管(2)由金属管及连接法兰组成。
6.根据权利要求1或2或5所述的热风循环式高速等温调温燃烧器，其特征在于：所述燃烧器在混合燃烧高温管(4)上还设有点火器接口(9)和火焰观测器接口(10)。
7.根据权利要求3所述的热风循环式高速等温调温燃烧器，其特征在于：所述燃烧器在混合燃烧高温管(4)上还设有点火器接口(9)和火焰观测器接口(10)。
8.根据权利要求4所述的热风循环式高速等温调温燃烧器，其特征在于：所述燃烧器在混合燃烧高温管(4)上还设有点火器接口(9)和火焰观测器接口(10)。
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