[发明专利]一种蓄热式燃气辐射管的燃烧装置

说明书

技术领域

本发明属于辐射管技术领域，具体涉及一种蓄热式燃气辐射管的燃烧装置。

背景技术

蓄热式辐射管将较为先进的高温空气燃烧技术应用于燃气辐射管上，主要以煤气为燃料，在特制的密封套管内燃烧，通过受热的套管表面以热辐射的形式把热量传递给被加热物体，燃烧产物不与被加热物体接触，且通过蓄热体的设置利用套管内燃烧后烟气的显热来预热助燃空气或燃气，具有燃烧热效率高、运行稳定、设备可靠性高等特点，广泛应用于各种热处理炉和连续退火炉等。

蓄热式燃气辐射管的性能主要是以套管内燃烧热效率、套管管壁温度分布均匀性以及烟气中NOx排放量评价。近年来，由于蓄热式燃气辐射管套管内燃烧组织结构不合理，严重影响套管管壁轴向温度分布和套管使用寿命。

辐射管表面温度分布的均匀性是衡量辐射管性能的一个重要指标。它主要影响到辐射管的加热质量和辐射管的寿命等。而影响辐射管表面温度分布均匀性的主要因素是燃气与空气的混合情况。燃气与空气的混合强度越低，则混合时间变长、火焰拉长，燃气不能完全燃烧，辐射管表面温度分布均匀性降低，还会造成燃气浪费，降低辐射管的加热效率；若空气与燃气的混合强度过大，则混合时间缩短、火焰过短，同样会使辐射管表面温度分布不均匀性增大。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种蓄热式燃气辐射管的燃烧装置，经蓄热体预热后的空气分两级参与燃烧，第一级燃烧，燃料过剩，燃烧不完全，燃烧温度低，进一步与二次空气在低氧浓度下燃烧，降低了燃烧过程中氮氧化物生成；可解决燃烧不充分，蓄热体积碳堵塞，换热效率降低，加热效率降低，烟气中氮氧化物含量高等一系列问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案为：

一种蓄热式燃气辐射管的燃烧装置，包括：外管及其内的蓄热体、燃气管道、喷头和隔焰罩，其中，

所述燃气管道外部设置有所述蓄热体，所述蓄热体为中空蜂窝状结构，所述中空蜂窝状结构形成第一空气通路；

所述隔焰罩与所述蓄热体连接，所述隔焰罩上设置有多个通孔；

所述燃气管道的一端设置有所述喷头，所述喷头位于隔焰罩的内部并与所述隔焰罩间形成第二空气通路，所述喷头内设置有点火器；

所述第一空气通路中的第一部分空气经第二空气通路与燃气接触并燃烧，所述第一空气通路的中的第二部分空气经所述通孔进入所述蓄热式燃气辐射管内，与未燃尽的燃气接触并燃烧。

进一步的，一个所述蓄热式燃气辐射管的两端分别设置有一个所述燃烧装置，分别交替进行加热和排放烟气。

进一步的，还包括：固定支架，所述隔焰罩一端与所述蓄热体连接，另一端通过所述固定支架固定在所述蓄热式燃气辐射管的内部。

进一步的，所述通孔周向均布于所述隔焰罩上，所述通孔的数量为3~6个。

进一步的，所述通孔的中心线与所述隔焰罩的中心轴线的夹角为15~30°。

进一步的，所述第一部分空气的含量占所述第一空气通路中空气含量的40~80%。

进一步的，所述第二部分空气的含量占所述第一空气通路中空气含量的20~60%。

进一步的，所述隔焰罩的末端形成燃烧室，所述燃烧室内的压力为-1500Pa。

进一步的，所述隔焰罩呈缩口状。

进一步的，所述隔焰罩为阶梯管状，与所述蓄热体连接的一端为粗径段，背离所述蓄热体的一端为细径段，中间为中径段，在粗径段与中径段之间具有过渡的台阶面，台阶面上设有所述通孔。

本发明的有益效果在于：

经蓄热体预热后的空气分两级参与燃烧，第一级燃烧，燃料过剩，燃烧不完全，燃烧温度低，进一步与二次空气在低氧浓度下燃烧，降低了燃烧过程中氮氧化物生成；可解决燃烧不充分蓄热体积碳堵塞，换热效率降低，加热效率降低，烟气中氮氧化物含量高等一系列问题。

附图说明

图1为本发明蓄热式燃气辐射管的燃烧装置整体结构图。

图2为本发明隔焰罩示意图。

图3为本发明隔焰罩侧视图。

其中，蓄热体1，隔焰罩2，通孔3，长明火焰4，喷头5。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。