[实用新型]双蓄热式燃烧器组合烧嘴砖

说明书

技术领域

本实用新型涉及工业炉煤气燃烧器，具体地指一种双蓄热式燃烧器组合烧嘴砖。

背景技术

蓄热式燃烧技术通常通过蓄热体蓄热进行烟气余热回收，将燃烧介质预热到800～1100℃，同时在燃烧过程中通过燃烧介质的射流、卷吸烟气而实现高温贫氧燃烧，显著降低燃烧过程中的NOx浓度，具有既节能又环保的技术特点。由于燃烧介质预热温度较高，增加了燃烧介质带入的物理热，因此燃用低热值煤气也能满足工业炉加热的需求。

在国内的钢铁企业中，工业炉采用的燃料主要是企业的副产品煤气。随着企业钢铁产品深加工工序的不断延伸，高热值焦炉煤气需求缺口不断增大，同时低热值高炉煤气则不断富余排放，造成企业能源结构平衡困难和二次能源的严重浪费。针对国内钢铁企业能源结构的现状，蓄热式燃烧技术的应用不仅能够缓解高热值煤气的紧缺状况，同时也促进了资源节约型、环境友好型钢铁企业的建设，推动了钢铁工业的可持续发展。为此，在20世纪90年代，我国大力开发与推广应用蓄热式加热炉，使钢铁企业的低热值燃料得到了高效利用。

然而，蓄热式加热炉实际应用中普遍存在燃烧器破损严重的问题，导致烧嘴四周串气冒火、炉区CO浓度偏高，严重地威胁安全生产，降低加热炉生产作业率。同时，也使加热炉运行维护成本急剧升高，制约了蓄热式加热炉节能经济效益的发挥。因此，在天然气供应宽裕的发达国家，钢铁企业已先后放弃蓄热式加热炉，通过低热值副产煤气发电与采购优质天然气的方式，实现企业煤气的合理利用。但对于煤气平衡矛盾突出、优质天然气供应紧张、燃料消耗大的国内钢铁企业，利用双蓄热式加热炉使用低热值高炉煤气实现钢坯的高温加热仍是维持企业高效生产的主要手段之一。

为此，国内学者从降低双蓄热式燃烧器制作成本、延长燃烧器使用寿命方面开展了系列研究工作。如：专利号为ZL03206838.7的实用新型公开了一种节能环保型分隔式双预热蓄热式燃烧器，其在蓄热式燃烧器体内并列设置有蓄热式空气燃烧器烧嘴和蓄热式煤气燃烧器烧嘴，在炉墙上分开交叉布置，解决了常规双蓄热式燃烧器上下布置时煤气与空气烧嘴砖之间砌筑困难的不足，提高烧嘴砖与炉墙间的密闭性；通过蓄热式空气燃烧器烧嘴和蓄热式煤气燃烧器烧嘴内腔蓄热室高温端与低温端分别装填蜂窝陶瓷蓄热体和陶瓷小球，延长蓄热体使用寿命，提高蓄热效率。专利号为ZL01276401.9的实用新型公开了一种能够适应低热值高炉煤气、低氮氧化物的节能环保型双蓄热式烧嘴，针对常用双蓄热式烧嘴上下布置或水平交叉布置空煤气喷口通道结构存在的炉温高、氮氧化物高、节能环保效果不显著的问题，参考日本FDI型烧嘴多个小喷口高速射流引射炉内烟气的设计原理，通过在烧嘴中心高炉煤气通道周围对称设置至少两对助燃空气通道，每对助燃空气通道喷口与中心高炉煤气通道喷口距离不等，其中距离中心高炉煤气通道较远的助燃空气通道的中轴线呈放射状，倾斜角为5～20°，可推迟其喷出的助燃空气与高炉煤气的混合，达到分级燃烧的目的；通过在助燃空气通道与中心高炉煤气通道入口处设置的蓄热体，实现助燃空气与高炉煤气的双预热。专利号为ZL03206839.5的实用新型公开了一种节能环保型组合式双预热蓄热式燃烧器，通过蓄热式空气燃烧器烧嘴和蓄热式煤气燃烧器烧嘴的平行布置以及在烧嘴间平行布置伸入炉室的电子点火枪设计，保证燃烧的稳定性，并使排烟温度降低至150℃。专利号为ZL03268896.2的实用新型公开了一种圆形蓄热式燃烧器，其针对常规蓄热式燃烧器方形外壳热膨胀不均匀、热震稳定性差、四角部位裂纹剥落严重、使用寿命约为1年等不足，将燃烧器的保温衬和外壳均设计为圆柱形结构，从而使得壁厚与热膨胀均匀、使用寿命长。