CN201526966U - 带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴，其包括安装在燃烧管一端的喷嘴，所述喷嘴内安装有与其相配合的锥体射流装置，燃烧管与该锥体射流装置相对应位置设有环形缝隙和一个用以调节环形缝隙进风量的活动挡板装置，燃烧管外部设有冷却装置，燃烧管上设有一点火烧嘴。本实用新型采用内燃的方法，使火焰在烧嘴内部就已经开始燃烧，使管壁提高温度，造成一种高温环境，使燃料的化学反应加快，也就解决了断火、熄灭的问题。本实用新型的有益效果为：经试验检测，废气中的一氧化碳含量为5PPM以下。对周围环境不产生污染，是一种较为理想的高炉煤气燃烧器。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种燃烧喷嘴，尤其涉及一种带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气专用烧嘴。
背景技术
目前随着国民经济的迅猛发展，钢铁企业的高炉生产过程中产生的高炉煤气，成为一种非常可观的燃气资源。该燃气的特点是热值很低，其主要可燃成分一氧化碳只占其总体积的20％，是工业煤气中最低的一种。但是它的产量很大且不能储存，如果不能充分利用的话，放散到大气中不仅会造成严重的能源浪费，而且会严重污染环境。目前我国大多数钢铁企业都配备了发电锅炉，可以将多余的高炉煤气用来发电。但目前市场上的发电锅炉烧嘴，是为燃烧高热值煤气而设计的，燃烧高热值的焦炉煤气或转炉煤气时效果很好，但在燃烧低热值的纯高炉煤气时出现了难以点燃、易脱火、易熄灭现象。更严重的是由于脱火、熄灭使大量的煤气积聚于炉膛内，形成极其危险的***性气氛，实践证明此种的***性气氛会造成严重的人身伤害与设备财产损失。因此，寻找一种好的方法，创造出一套有利于高炉煤气充分燃烧的必要条件，使高炉煤气产生出与焦炉煤气和转炉煤气同样燃烧效果，安全、环保、节能高效的发电锅炉烧嘴，是利国利民的一件大事。
长期以来，我国一直在不断探索高炉煤气合理利用的方法，但传统烧嘴由于其结构不合理，煤气与助燃空气在离开烧嘴之后才进行混合且混合不充分，影响了燃料与空气的化学反应。因此，容易产生断火、熄灭的现象，并且点燃困难。因此至今为止还未找到一种能在常温状态下容易点燃、不出现断火、熄灭现象的有效方法及装置。
发明内容
本实用新型的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种具有结构合理，使用方便，可使高炉煤气在常温状态下点燃并保持正常燃烧的带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴。
为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案：
一种带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴，其包括安装在燃烧管一端的喷嘴，所述喷嘴内安装有与其相配合的锥体射流装置，燃烧管与该锥体射流装置相对应位置设有环形缝隙和一个用以调节环形缝隙进风量的活动挡板装置，燃烧管外部设有冷却装置，燃烧管上设有一点火烧嘴。
所述锥体射流装置包括一个锥形调径阀，锥形调径阀与调径阀操纵杆连接，调径阀操纵杆的顶端设有调径阀手轮。
所述喷嘴的另一端与高炉煤气管道连接。
所述的燃烧管长度大于位于燃烧管内喷嘴部分的长度。
所述活动挡板装置包括挡风板、挡风板操纵杆和挡风板手轮，挡风板设置于燃烧管和锥体射流装置相对应位置的缝隙的端部，挡风板与挡风板操纵杆一端连接，挡风板操纵杆另一端与挡风板手轮连接。
所述冷却装置包括空气管道和烧嘴外壳，所述空气管道分别与烧嘴外壳以及燃烧管和锥体射流装置相对应位置的缝隙相连通；所述烧嘴外壳设于燃烧管的外部，且烧嘴外壳与燃烧管外壁之间设有间隙形成一环形通道。
所述燃烧管内部径向多层均布设有稳燃钢棍。
所述喷嘴、挡风板、燃烧管和烧嘴外壳均为圆形。
本实用新型采用内燃的方法，使火焰在烧嘴内部就已经开始燃烧，使管壁与稳燃钢棍温度升高，造成一种适宜充分燃烧的高温环境，使燃料的化学反应加快，也就解决了断火、熄灭的问题。
另外，烧嘴射流装置，改变了煤气的流动方向，使煤气按锥形阀规定的角度射向燃烧管管壁，形成一个封闭的锥形气幕，助燃空气要从烧嘴内通过，势必穿过这层气幕，因此，可实现煤气与空气的充分混合，加快了煤气的燃烧速度，使煤气在与助燃空气相遇以后立即燃烧，以此来提高燃烧管的温度，也就更加有利于煤气的充分燃烧，在这种相互作用的条件下，可使煤气的燃烧率达99％。该发电锅炉烧嘴还配备了一只常明火点火烧嘴，该点火烧嘴是与申请人在2006年5月24日申请的《带锥体射流装置的内燃式高炉煤气专用烧嘴》实用新型专利项目的高炉煤气专用烧嘴结构一致，使该发电锅炉烧嘴始终保持一只常明不熄灭的点火火源，以此提高了发电锅炉的安全性与可靠性。
由于在工业生产过程当中，会经常遇到设备维修造成停炉，恢复生产重新启动发电锅炉时就要在常温下进行点火。由于高炉煤气热值较低，有效燃烧成份非常稀薄，经验告诉我们，高炉煤气在低温下点火，煤气的燃烧速度非常的慢，其现象为点火困难，同时还极易熄灭。稍有不慎，很可能因***性氛积聚过多而发生事故。因此，为解决这一难题，本装置设计了煤气调径阀，可通过手轮、调径操纵杆将锥体阀前、后移动，限制煤气的进入量。同时利用挡风板的调节作用，限制助燃空气的进入量。煤气与助燃空气用量的减少，使得整个燃烧管的流速降低，火焰便会在燃烧管内稳定燃烧。虽然此时该烧嘴的功率很低，但烧嘴燃烧产生的火焰温度并不低，一般都在800℃以上，完全可以满足煮炉和预热锅炉的工艺要求。在不断燃烧的火焰作用下，炉膛温度会迅速提高，当炉膛温度提高到600℃时，发电锅炉废气烟道中的助燃空气预热器会将助燃空气预热到200℃左右，此温度可大大加快煤气的燃烧速度，火焰燃烧基本稳定，脱火现象完全消除，此时可放开煤气调径阀以加大煤气供应量，同时提高助燃风机的鼓风量使烧嘴功率进一步加大，促使炉内温度进一步提高，以产生足够的蒸气进行发电。
本实用新型的有益效果为：经试验检测，废弃中的一氧化碳含量为5PPM以下。对周围环境不产生污染，是一种较为理想的高炉煤气燃烧器。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图；
图2是图1的右视图；
其中，1.高炉煤气管道，2.喷嘴，3.燃烧管，4.锥体调径阀，5.调径阀操纵杆，6.调径阀手轮，7.稳燃钢棍，8.挡风板，9.挡风板操纵杆，10.挡风板手轮，11.助燃空气进风口，12.烧嘴外壳，13.空气管道，14.点火烧嘴；
为高炉煤气流动方向，
为助燃空气流动方向，
为火焰燃烧喷射方向。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1、2中，高炉煤气管道1与喷嘴2的一端连接，喷嘴2的另一端则置于燃烧管3的一端，其另一端为火焰的出口。喷嘴2内置与其形状相配合的锥体射流装置，该锥体射流装置包括一个锥体调径阀4，它与调径阀操纵杆5连接，调径阀操纵杆5的顶端接调径阀手轮6，通过转动调径阀手轮6，可以向前或向后移动锥体调径阀4，从而控制由喷嘴2喷出的气流，使其能保持一个较为理想的封闭的锥形气幕。燃烧管3内设有稳燃钢棍7，稳燃钢棍7按径向多层均布，用来储存高温火焰的热量和对燃气进一步搅动。
为保证燃气与助燃空气的充分混合，在燃烧管3与喷嘴2对应位置的设置一挡风板8，它与挡风板操纵杆9连接，挡风板操纵杆9顶端接挡风板手轮10，燃烧管3与喷嘴2间留有缝隙。通过转动挡风板手轮10，向前或向后移动挡风板8，从而减小或开大助燃空气进风口11，可限制和开大助燃空气的进入量，同时也改变了气流运行的方向，以产生较大的紊流搅动，实现燃气与助燃空气的充分混合。助燃空气由挡风板8与燃烧管3端部之间的缝隙进入燃烧管3参与燃烧，通过控制燃烧管内部的气流速度，即控制锥体调径阀4和控制挡风板8与燃烧管3间的缝隙，即可达到使火焰在燃烧管3内部进行燃烧的目的，燃烧的火焰迅速使燃烧管3管壁与稳燃钢棍7升温，在燃烧管3内营造出一个加快化学反应的高温环境，从而保证了燃烧的充分性
燃烧管3与烧嘴外壳12保持有一定距离的环隙，将来自空气管道13的多余助燃空气，在鼓风机的压力作用下，从环隙穿过，对燃烧管3外壁进行冷却，同时也被燃烧管3的高温外壁加热。被加热的助燃空气通过环隙进入到炉内，与过剩的煤气相遇燃烧，达到了二次供风的目的。
另外，在燃烧管3的中部设置一点火烧嘴14，该点火烧嘴14是与申请人在2006年5月24日申请的《带锥体射流装置的内燃式高炉煤气专用烧嘴》实用新型专利项目的高炉煤气专用烧嘴结构一致，使该发电锅炉烧嘴始终保持一只常明不熄灭的点火火源，以此提高了发电锅炉的安全性与可靠性。
本实用新型中的喷嘴2、挡风板8、燃烧管3和烧嘴外壳12均为圆形。
Claims (8)
1.一种带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴，其包括安装在燃烧管一端的喷嘴，所述喷嘴内安装有与其相配合的锥体射流装置，其特征在于：燃烧管与该锥体射流装置相对应位置设有环形缝隙和一个用以调节环形缝隙进风量的活动挡板装置，燃烧管外部设有冷却装置，燃烧管上设有一点火烧嘴。
2.根据权利要求1所述的带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴，其特征在于：所述锥体射流装置包括一个锥形调径阀，锥形调径阀与调径阀操纵杆连接，调径阀操纵杆的顶端设有调径阀手轮。
3.根据权利要求1所述的带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴，其特征在于：所述喷嘴为圆形，喷嘴的另一端与圆形高炉煤气管道连接。
4.根据权利要求1所述的带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴，其特征在于：所述的燃烧管长度大于位于燃烧管内喷嘴部分的长度。
5.根据权利要求1所述的带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴，其特征在于：所述活动挡板装置包括圆形挡风板、挡风板操纵杆和挡风板手轮，圆形挡风板设置于燃烧管和锥体射流装置相对应位置的缝隙的端部，圆形挡风板与挡风板操纵杆一端连接，挡风板操纵杆另一端与挡风板手轮连接。
6.根据权利要求1所述的带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴，其特征在于：所述冷却装置包括空气管道和烧嘴外壳，所述空气管道分别与烧嘴外壳以及燃烧管和锥体射流装置相对应位置的环形缝隙相连通；所述烧嘴外壳设于燃烧管的外部，且烧嘴外壳与燃烧管外壁之间设有间隙形成一环形通道。
7.根据权利要求6所述的带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴，其特征在于：所述燃烧管和烧嘴外壳均为圆形。
8.根据权利要求1所述的带锥体射流装置的圆形内燃式高炉煤气发电锅炉专用烧嘴，其特征在于：所述燃烧管内部径向多层均布设有稳燃钢棍。
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