本实用新型涉及烧嘴领域,尤指一种自身蓄热式烧嘴。
背景技术:
工业炉窑属于高能耗窑炉,燃气耗费量巨大,在对金属坯料进行加热时,会产生大量的烟气,烟气排放带走了大量的高温热量,造成热量白白浪费,使得能源产生的热利用率较低,并且高温烟气排放也会对环境造成污染。
由于世界能源的短缺以及能源的不可再生性,为了节约能源以及降低生产成本,在热处理、加热炉等大型工业炉窑中,蓄热式燃烧技术得到广泛的推广和应用。蓄热式燃烧技术其工作原理是:蓄热式烧嘴成对设置,利用蓄热体作载体,交替地被废气热量加热,再将蓄热体蓄存的热量用于加热空气或燃气,蓄热体周期性地加热、放热使空气或燃气预热到高温,既保证了炉膛加热的连续性又达到节能的效果。但是由于常规的蓄热式烧嘴必须成对使用,过多的烧嘴数量使得炉窑占地面积过大,并且管路安装复杂,因此如何减少蓄热式烧嘴数量,降低炉窑的占地面积,并且保证烧嘴蓄热、节能、环保效果不变成为了蓄热式烧嘴的一大难题。
技术实现要素:
为解决上述问题,本实用新型提供一种结构紧凑、占地面积小,能自身实现边燃烧边蓄热功能,极大的降低NOx的排放,减少燃烧过程中排放物对大气的污染适用于不同种类工业炉窑的紧凑型自身蓄热式烧嘴。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种自身蓄热式烧嘴,包括烧嘴壳体、蓄热体箱、烧砖、燃气管,所述烧嘴壳体、蓄热体箱、烧砖依序连接,燃气管的一端延伸至烧砖内并与烧砖连通,另一端延伸至烧嘴壳体外并外接燃气,所述烧嘴壳体、蓄热体箱内设有将烧嘴壳体、蓄热体箱内分隔为上下两部分的烟气隔板,所述烧砖分别对应与蓄热体箱的上下部连接,所述烧嘴壳体表面设有第一半月阀、第二半月阀并分别设置在烧嘴壳体上下部,具体地,还包括长明火装置,所述长明火装置套接在燃气管表面,长明火装置的一端延伸至烧砖内并与燃气管的一端汇聚成空燃混合头,另一端分别延伸至烧嘴壳体外并外接空气和燃气,所述烧砖内设有一次空气管、二次空气管,其中一次空气管的一端与蓄热体箱连接,另一端通至烧砖外,所述二次空气管的一端与一次空气管连通,另一端通至烧砖外。
本实用新型的有益效果在于:本实用新型通过在烧嘴壳体、蓄热体箱内设有将烧嘴壳体、蓄热体箱内分隔为上下两部分的烟气隔板,可以实现烧嘴一边燃烧一边排烟蓄热,使得炉内对流循环加强,可显著改善加热质量,提高炉子生产率和降低燃料消耗,能有效地搅动炉内气流,使得炉内温度分布均匀,炉温均匀性极好;此外通过在设置分级燃烧技术,即在烧砖内设置一次空气管和二次空气管,其中二次空气管的一端与一次空气管连通,将助燃空气分次供给,实现分级燃烧,能有效地降低火焰温度,极大的降低NOx的排放,同时设置有长明火装置,保证烧嘴切换时能够稳定工作。
附图说明
图1 是本实用新型的结构示意图;
图2 是烧嘴壳体的侧面剖视图;
图3 是本实用新型具体实施方式示意图。
附图标号说明:1-烧嘴壳体;11-第一半月阀;12-第二半月阀;13-烟气隔板;2-蓄热箱体;21-蓄热体;22-多孔隔板;3-烧砖;31-一次空气管;32-二次空气管;4-燃气管;5-空燃混合头;61-长明火燃料管;62-长明火空气管。
具体实施方式
请参阅图1-3所示,本实用新型关于一种自身蓄热式烧嘴,包括烧嘴壳体1、蓄热体箱2、烧砖3、燃气管4,所述烧嘴壳体1、蓄热体箱2、烧砖3依序连接,燃气管4的一端延伸至烧砖3内并与烧砖3连通,另一端延伸至烧嘴壳体1外并外接燃气,所述烧嘴壳体1、蓄热体箱2内设有将烧嘴壳体1、蓄热体箱2内分隔为上下两部分的烟气隔板13,所述烧砖3分别对应与蓄热体箱2的上下部连接,所述烧嘴壳体1表面设有第一半月阀11、第二半月阀12并分别设置在烧嘴壳体1上下部,具体地,还包括长明火装置,所述长明火装置套接在燃气管4表面,长明火装置的一端延伸至烧砖3内并与燃气管4的一端汇聚成空燃混合头5,另一端分别延伸至烧嘴壳体1外并外接空气和燃气,所述烧砖3内设有一次空气管31、二次空气管32,其中一次空气管31的一端与蓄热体箱2连接,另一端通至烧砖3外,所述二次空气管32的一端与一次空气管连通31,另一端通至烧砖3外。
相较于现有的技术,本实用新型通过在烧嘴壳体1、蓄热体箱2内设有将烧嘴壳体1、蓄热体箱2内分隔为上下两部分的烟气隔板13,可以实现烧嘴一边燃烧一边排烟蓄热,够回收高温废气中的热量,吸收的热量用于预热空气,不仅能提高助燃空气的温度,使得炉内对流循环加强,可显著改善加热质量,提高炉子生产率和降低燃料消耗,能有效地搅动炉内气流,使得炉内温度分布均匀,炉温均匀性极好;此外通过在设置分级燃烧技术,即在烧砖3内设置一次空气管31和二次空气管32,其中二次空气管32的一端与一次空气管31连通,将助燃空气分次供给,实现分级燃烧,能有效地降低火焰温度,极大的降低NOx的排放,同时设置有长明火装置,保证烧嘴切换时能够稳定工作,适用于低、中、高温热处理炉、加热炉。
本实施例中,所述蓄热体箱2内设有蜂窝状蓄热体21、多孔隔板22,所述多孔隔板22设置在蓄热体箱2内的两侧,蓄热体21固定设置在多孔隔板22内。
采用上述方案,通过设置多孔隔板22,用于固定蓄热体21,并且保证助燃空气和烟气能顺利的经过蓄热体21。
本实施例中,还包括控制阀门、控制系统,所述控制阀门设置在燃气管4、长明火装置的进气处并与控制系统连接,所述第一半月阀11、第二半月阀12与控制系统连接,其中所述长明火装置包括依序套接在燃气管表面的长明火燃料管61、长明火空气管62,所述长明火燃料管61、长明火空气管62的一端延伸至烧砖3内并与燃气管4的一端汇聚成空燃混合头5,另一端分别延伸至烧嘴壳体1外并外接空气和燃气。
采用上述方案,通过在燃气管4、长明火燃料管61、长明火空气管62进气处设置控制阀门并与控制系统连接,第一半月阀11、第二半月阀12与控制系统连接,可通过控制系统实现空气及燃气的进气量控制以及的点火控制,并在使用过程中控制的第一半月阀11或第二半月阀12的开闭,从而实现烧嘴上部和下部交替工作。
本实施例中,还包括UV检测头,所述UV检测头连接在烧嘴壳体1表面并连通至烧砖3,所述控制系统与UV检测头连接。
采用上述方案,通过设置UV检测头并与控制系统连接,可实现对烧嘴火焰的检测,同时将检测信号传送至控制系统,通过控制系统与其它控制阀门相应连锁,保证烧嘴在使用过程中的安全性。
下面通过具体实施例对本实用新型作进一步说明。
如图3所示本实用新型单支使用,能自身实现边燃烧边蓄热。首先烧嘴沿烟气隔板13分为下半部和上半部,其工作原理为烧嘴下半部燃烧时,烧嘴上半部排烟,达到控制系统设定的切换时间后,控制系统控制相应的控制阀门将烧嘴上半部和下半部的工作方式进行切换,此时烧嘴上半部燃烧,烧嘴下半部排烟。
长明火空气由长明火空气管62进入到达空燃混合头5,长明火燃气经过长明火燃气管61到达空燃混合头5,长明火空气和长明火燃气在烧砖3内部形成长明火,该火焰起引燃作用;
主烧嘴助燃空气由第二半月阀12进入,经过烧嘴壳体1内部的腔体,由于烟气隔板13的隔拦,使得助燃空气始终位于烧嘴壳体1的下部,通过多孔隔板22进入蓄热体箱2下部的蓄热体21,在蓄热体箱2下部,助燃空气与蓄热体21发生热交换,此时助燃空气被预热到高温,产生的高温空气进入烧砖3下部的一次空气管31,其中一部分高温空气分流进入二次空气管32,实现空气分级;
主燃气由燃气管4一端进入到达空燃混合头9,从烧砖3中心喷出,由于长明火的存在,喷出的燃气先与下半部一次空气管31过来的热空气形成一次燃烧,然后再与下半部二次空气管32过来的热空气形成二次燃烧,多级燃烧技术能有效的降低火焰温度,降低NOx的排放;
燃烧后产生的烟气在燃炉7内循环,由于外部排烟风机的抽力,烟气经过烧砖上部二次空气管32和上部一次空气管31进过多孔隔板22,进入上部蓄热体21,在上部蓄热体21中烟气与蓄热体21发生热交换,将热量传递给上部蓄热体21,热交换完毕后的烟气到达烧嘴壳体1的内部腔体,经过第一半月阀11排出。
由控制系统设定的程序以及相应阀门控制,使得本烧嘴上半部和下半部周期性的进行上述工作过程,实现蓄热式烧嘴的边燃烧边蓄热过程,并且在烧嘴的使用过程中蓄热体不停的吸热、放热,使得进入的助燃空气被预热到较高温度,经过热交换后的烟气温度极低,可直接排放到大气中,烧嘴在使用过程中达到节能减排的目的。
以上实施方式仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的范围进行限定,在不脱离本实用新型设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。