[实用新型]一种带有环形布置垂直向上喷燃烧器的球形顶燃式热风炉

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及燃烧装置，特别是指一种带有环形布置垂直向上喷燃烧器的球形顶燃式热风炉。

二、背景技术

热风炉是高炉炼铁工程的重要辅助设备，是一种间歇加热与冷却的周期性运行的装置，其性能的优劣直接影响到自身和高炉的正常运行、使用效率及使用寿命，在热风炉中目前使用最多的结构形式不外乎内燃式、外燃式和顶燃式3种，由于顶燃式热风炉具有燃烧强度大、火焰距离短、结构相对简单等优点，近年来得到了长足的发展，被广泛应用到高炉的热风供应中，但是，从技术成熟度上分析仍然有很多值得进行技术创新与研究开发的地方。现有的顶燃式热风炉设置顶部预燃室，采用煤气与空气切向进入在其中旋流混合后进入燃烧室燃烧，由于旋流存在使得燃烧室中部有较大回流流动，使得气流径向分布极不均匀，极大影响燃烧过程，导致烟气气流不能具有均匀的速度与温度分布，从而影响整体炉内传热效果。如果采用无旋流的混合方式，又会出现混合不佳和火焰不稳定的问题。此外，由于预燃室在燃烧过程与送风过程是处于不同的温度范围，存在较大的交变热应力；而且放置在高温拱顶之上，易于出现结构性问题。因此，进行较大的结构改进是一件势在必行的工作。

三、实用新型内容

针对上述情况，本实用新型之目的就是提供一种带有环形布置垂直向上喷燃烧器的球形顶燃式热风炉，可有效解决和克服现有顶燃式热风炉燃烧气流温度与速度分布不均，整体传热效果差和结构不合理等问题，其解决的技术方案是包括有炉(拱)顶、燃烧室、陶瓷燃烧器及炉体，炉体下部有烟道口及炉底，靠烟道口上部的炉体内装有炉箅，炉体内为蓄热室，炉体上部与炉顶之间有陶瓷燃烧器，并置于燃烧室的下部，炉顶上有热风出口，陶瓷燃烧器的墙体内有垂直的煤气预热环道，其上部膨胀体内有垂直的助燃空气预热环道，垂直煤气预热环道上部有垂直的煤气出口及其顶部的喷口，在陶瓷燃烧器墙体上有与垂直的煤气预热环道连通的煤气入口，煤气入口上部的陶瓷燃烧器墙体上有垂直的助燃空气预热环道与助燃空气入口和助燃空气出口相连通，空气出口上部有空气喷口。本实用新型结构独特而新颖，有效而巧妙地解决气流混合、气流分布、与烟气预热等燃烧过程的关键问题，实现火焰稳定、提高了燃烧强度、改善传热效果、及提高负荷调节功能等，进而节省燃料、节约投资、降低废气温度与排放量，有效延长热风炉的使用寿命，其经济和社会效益巨大。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构剖面主视图。

图2是本实用新型的陶瓷燃烧器结构剖面主视图。

图3是本实用新型的图2中A-A剖面俯视图。

五、具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

由图1、图2所示，本实用新型包括有炉顶12、燃烧室11、陶瓷燃烧器8及炉体2，炉体2下部有烟道口3及炉底1，靠烟道口上部的炉体内装有炉蓖6，炉体内为蓄热室7，炉体上部与炉顶之间有陶瓷燃烧器8，并置于燃烧室11的下部，炉顶12上有热风出口9，陶瓷燃烧器8是燃烧器墙体15内有垂直的煤气预热环道14，其上部膨胀体内有垂直的助燃空气预热环道17，垂直煤气预热环道上部有垂直的煤气出口21及其顶部的喷口20，在陶瓷燃烧器墙体上有与垂直的煤气预热环道连通的煤气入口13，煤气入口上部的陶瓷燃烧器墙体上有垂直的助燃空气预热环道17与助燃空气入口16和助燃空气出口18相连通，空气出口上部有空气喷口19。为了维护方便和保证使用效果，炉顶12上有上部装备人孔10，炉体2下部有装备人孔4，用于进人维修、观察等，炉体2内有耐火材料层5。

所说的陶瓷燃烧器垂直的煤气预热环道14和助燃室空气预热环道17的入口为切向式接入口；陶瓷燃烧器的空气喷口19和煤气喷口20为垂直向上，其喷嘴为矩形或圆形，喷出的煤气、空气在混合前经高温回流对煤气和空气进行高温预热，提高燃烧温度，炉顶12采用悬链线拱顶，陶瓷燃烧器置于拱顶的基部，支撑在炉体2与陶瓷燃烧器墙体15上。垂直的煤气预热环道和垂直的空气预热环道上呈交叉设置有多个出口(集)管。

由上述可以看出，本实用新型由于采用了垂直的煤气和空气助燃环道，且受到折返烟气的预热，从而改善燃烧条件，提高燃烧强度，其折返热气流均匀的分布能有效提高蓄热体的利用效率。本实用新型的热风炉中热流体呈现出管内紊流流动的均匀分布特征，非常利于对下部蓄热体的加温，而现有热风炉则不然，热气流分布呈中间低(甚至反向流动)而两边高的流动特征，致使蓄热体中部得不到充分加热。

本实用新型明显不同于现有陶瓷燃烧器的特点在于是：