[实用新型]窑炉烧嘴

说明书

本实用新型公开一种窑炉烧嘴，包括有烧嘴套筒，烧嘴套筒具有在径向上分成里中外的三层腔道，中心腔道连通一次助燃风，中层腔道连通燃气，外层腔道连通二次助燃风，且中心腔道起始段的腔壁开设有连通中层腔道的槽孔，烧嘴套筒末端固定有喷火盖，喷火盖上布设有分别对应中心腔道、中层腔道及外层腔道的出气孔，其中对应外层腔道的出气孔为旋风式。天然气通过喷气口喷出，一次助燃风从槽孔进入中层腔道，二者互相碰撞，在中层腔道内混合均匀。由于天然气密度只有空气密度的一半多一点，在火焰快速旋转的过程中，因离心力的作用会导致已混合均匀的天然气向烧嘴中心集聚，而从中心腔道引入的助燃风就是保证天然气在集聚之前就能烧掉，防止了燃烧不完全。

技术领域

本实用新型涉及烧嘴技术领域，尤其是指用于窑炉的烧嘴。

背景技术

党的十九大报告明确提出现阶段中国社会的主要矛盾是人民日益增长的美好生活需要和不平衡不充分的发展之间的矛盾。美好生活需要的首要要素就是绿色环保。过去为国民经济作出巨大贡献的煤及煤制气开始渐渐退出历史舞台，取而代之的是更环保低碳的天然气，陶瓷行业已经在取缔煤气窑炉，只保留天然气窑炉。但是，陶瓷窑炉燃烧用天然气烧嘴，进口的也好，自己模仿的也好，都比较落后。之所以落后或者说不太合理，主要是有陶瓷产品的特性所决定的。一般，陶瓷窑炉都比较长，少则一百米，多则四五百米，为节省能耗，窑炉向着愈来愈长、愈来愈宽的方向发展，每条窑炉使用的烧嘴两百支以上，长窑会超过四百支。因陶瓷产品烧制的不同阶段对温度和气氛有不同的要求，表现在窑炉的长度方向上窑内的温度、氧化气氛也不相同，而这种温度和气氛的差异完全依赖烧嘴的调节来达到。具体到某条窑炉中，数百支烧嘴的天然气是分组控制的(大部分每八支烧嘴一组)，天然气的用量(阀的开度)分布在百分之五至百分之八十之间；空气(助燃风)用量是按风机控制的(基本上每条窑炉两台助燃风机)。这就导致了不同开度的烧嘴使用的空气(助燃风)量是相同的，而且是普遍现象。另一方面，陶瓷窑炉都比较宽，端面温差很小才能保证烧制的产品色差、尺寸、吸水率等分布均匀。它要求烧嘴喷出的火焰有力，不能散开。因此，对陶瓷窑炉用烧嘴就提出了苛刻的要求，如：具备快速升温功能——加大天然气喷出量，提高烧嘴热功率；保温功能——天然气喷出量较小，空气过剩较大，天然气在较小的火焰下燃烧；最小火不熄灭功能——天然气阀的开度经常会小于百分之五甚至更小，这时烧嘴不能熄灭；火焰集中功能——不论开度多少，火焰都必须集中，喷射有力。由于陶瓷产品的烧制特性，陶瓷窑炉的烧制复杂性，已改天然气的陶瓷企业已经产生了发展瓶颈。以某地砖厂为例：烧煤气时，每平方米砖用发生炉煤气量12.5m³，煤气热值1540Kcal/m³，能耗为19250Kcal/㎡；烧天然气时，每平方米砖用天然气量2.5m³，天然气热值8600Kcal/m³，能耗为21500Kcal/㎡。可见，烧天然气的能耗多了很多，这是所有的企业都不愿干的事。究其原因，归根到底是陶瓷窑炉天然气烧嘴设计不合理。开发出适合陶瓷工艺所必须的天然气烧嘴，让企业不仅用得起，同时还能充分发挥天然气节约能量、降低污染的特点才是当务之急。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种提高燃烧效率，减低能耗的窑炉烧嘴。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种窑炉烧嘴，包括有烧嘴套筒，其特征在于：所述烧嘴套筒具有在径向上分成里中外的三层腔道，其中中心腔道连通一次助燃风，中层腔道连通燃气，外层腔道连通二次助燃风，且中心腔道起始段的腔壁开设有连通中层腔道的槽孔，烧嘴套筒末端固定有喷火盖，喷火盖上布设有分别对应中心腔道、中层腔道及外层腔道的出气孔，其中对应外层腔道的出气孔为旋风式。

在上述基础上，所述中心腔道的起始端设有分气头，分气头具有连通中心腔道和侧向一次助燃风入口的径向通孔、以及连通中层腔道和燃气入口的轴向通孔。

在上述基础上，所述轴向通孔的出气端设有连通的环形空腔，环形空腔的出气端设有连通中层腔道的喷气口，且喷气口设在所述槽孔的进气侧，槽孔出气侧的中心腔道的外腔壁设有把从喷气口喷出的气流外拐的挡圈。