專利名稱：帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種燃燒噴嘴，尤其涉及一種帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐
煤氣專用燒嘴。
背景技術：
目前隨著國民經濟的迅猛發(fā)展，鋼鐵企業(yè)的高爐生產過程中產生的高爐煤氣，成 為一種非常可觀的燃氣資源。該燃氣的特點是熱值很低，其主要可燃成分一氧化碳只占其 總體積的20% ，是工業(yè)煤氣中最低的一種。但是它的產量很大且不能儲存，如果不能充分利 用的話，放散到大氣中不僅會造成嚴重的能源浪費，而且會嚴重污染環(huán)境。目前我國大多數 鋼鐵企業(yè)都配備了發(fā)電鍋爐，可以將多余的高爐煤氣用來發(fā)電。但目前市場上的發(fā)電鍋爐 燒嘴，是為燃燒高熱值煤氣而設計的，燃燒高熱值的焦爐煤氣或轉爐煤氣時效果很好，但在 燃燒低熱值的純高爐煤氣時出現了難以點燃、易脫火、易熄滅現象。更嚴重的是由于脫火、 熄滅使大量的煤氣積聚于爐膛內，形成極其危險的爆炸性氣氛，實踐證明此種的爆炸性氣 氛會造成嚴重的人身傷害與設備財產損失。因此，尋找一種好的方法，創(chuàng)造出一套有利于高 爐煤氣充分燃燒的必要條件，使高爐煤氣產生出與焦爐煤氣和轉爐煤氣同樣燃燒效果，安 全、環(huán)保、節(jié)能高效的發(fā)電鍋爐燒嘴，是利國利民的一件大事。 長期以來，我國一直在不斷探索高爐煤氣合理利用的方法，但傳統燒嘴由于其結 構不合理，煤氣與助燃空氣在離開燒嘴之后才進行混合且混合不充分，影響了燃料與空氣 的化學反應。因此，容易產生斷火、熄滅的現象，并且點燃困難。因此至今為止還未找到一 種能在常溫狀態(tài)下容易點燃、不出現斷火、熄滅現象的有效方法及裝置。

發(fā)明內容本實用新型的目的是為克服上述現有技術的不足，提供一種具有結構合理，使用 方便，可使高爐煤氣在常溫狀態(tài)下點燃并保持正常燃燒的帶錐體射流裝置的圓形內燃式高 爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴。 為實現上述目的，本實用新型采用下述技術方案 —種帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴，其包括安裝在燃 燒管一端的噴嘴，所述噴嘴內安裝有與其相配合的錐體射流裝置，燃燒管與該錐體射流裝 置相對應位置設有環(huán)形縫隙和一個用以調節(jié)環(huán)形縫隙進風量的活動擋板裝置，燃燒管外部 設有冷卻裝置，燃燒管上設有一點火燒嘴。 所述錐體射流裝置包括一個錐形調徑閥，錐形調徑閥與調徑閥操縱桿連接，調徑
閥操縱桿的頂端設有調徑閥手輪。 所述噴嘴的另一端與高爐煤氣管道連接。 所述的燃燒管長度大于位于燃燒管內噴嘴部分的長度。 所述活動擋板裝置包括擋風板、擋風板操縱桿和擋風板手輪，擋風板設置于燃燒 管和錐體射流裝置相對應位置的縫隙的端部，擋風板與擋風板操縱桿一端連接，擋風板操
3縱桿另一端與擋風板手輪連接。 所述冷卻裝置包括空氣管道和燒嘴外殼，所述空氣管道分別與燒嘴外殼以及燃燒
管和錐體射流裝置相對應位置的縫隙相連通；所述燒嘴外殼設于燃燒管的外部，且燒嘴外
殼與燃燒管外壁之間設有間隙形成一環(huán)形通道。 所述燃燒管內部徑向多層均布設有穩(wěn)燃鋼棍。 所述噴嘴、擋風板、燃燒管和燒嘴外殼均為圓形。 本實用新型采用內燃的方法，使火焰在燒嘴內部就已經開始燃燒，使管壁與穩(wěn)燃 鋼棍溫度升高，造成一種適宜充分燃燒的高溫環(huán)境，使燃料的化學反應加快，也就解決了斷 火、熄滅的問題。 另外，燒嘴射流裝置，改變了煤氣的流動方向，使煤氣按錐形閥規(guī)定的角度射向燃 燒管管壁，形成一個封閉的錐形氣幕，助燃空氣要從燒嘴內通過，勢必穿過這層氣幕，因此， 可實現煤氣與空氣的充分混合，加快了煤氣的燃燒速度，使煤氣在與助燃空氣相遇以后立 即燃燒，以此來提高燃燒管的溫度，也就更加有利于煤氣的充分燃燒，在這種相互作用的條 件下，可使煤氣的燃燒率達99%。該發(fā)電鍋爐燒嘴還配備了一只常明火點火燒嘴，該點火 燒嘴是與申請人在2006年5月24日申請的《帶錐體射流裝置的內燃式高爐煤氣專用燒嘴》 實用新型專利項目的高爐煤氣專用燒嘴結構一致，使該發(fā)電鍋爐燒嘴始終保持一只常明不 熄滅的點火火源，以此提高了發(fā)電鍋爐的安全性與可靠性。 由于在工業(yè)生產過程當中，會經常遇到設備維修造成停爐，恢復生產重新啟動發(fā) 電鍋爐時就要在常溫下進行點火。由于高爐煤氣熱值較低，有效燃燒成份非常稀薄，經驗告 訴我們，高爐煤氣在低溫下點火，煤氣的燃燒速度非常的慢，其現象為點火困難，同時還極 易熄滅。稍有不慎，很可能因爆炸性氛積聚過多而發(fā)生事故。因此，為解決這一難題，本裝 置設計了煤氣調徑閥，可通過手輪、調徑操縱桿將錐體閥前、后移動，限制煤氣的進入量。同 時利用擋風板的調節(jié)作用，限制助燃空氣的進入量。煤氣與助燃空氣用量的減少，使得整個 燃燒管的流速降低，火焰便會在燃燒管內穩(wěn)定燃燒。雖然此時該燒嘴的功率很低，但燒嘴 燃燒產生的火焰溫度并不低，一般都在80(TC以上，完全可以滿足煮爐和預熱鍋爐的工藝要 求。在不斷燃燒的火焰作用下，爐膛溫度會迅速提高，當爐膛溫度提高到600°C時，發(fā)電鍋爐 廢氣煙道中的助燃空氣預熱器會將助燃空氣預熱到20(TC左右，此溫度可大大加快煤氣的 燃燒速度，火焰燃燒基本穩(wěn)定，脫火現象完全消除，此時可放開煤氣調徑閥以加大煤氣供應 量，同時提高助燃風機的鼓風量使燒嘴功率進一步加大，促使爐內溫度進一步提高，以產生 足夠的蒸氣進行發(fā)電。 本實用新型的有益效果為經試驗檢測，廢棄中的一氧化碳含量為5PPM以下。對 周圍環(huán)境不產生污染，是一種較為理想的高爐煤氣燃燒器。

圖1是本實用新型結構示意圖； 圖2是圖1的右視圖； 其中，l.高爐煤氣管道，2.噴嘴，3.燃燒管，4.錐體調徑閥，5.調徑閥操縱桿， 6.調徑閥手輪，7.穩(wěn)燃鋼棍，8.擋風板，9.擋風板操縱桿，IO.擋風板手輪，ll.助燃空氣進 風口，12.燒嘴外殼，13.空氣管道，14.點火燒嘴；4為高爐煤氣流動方向，為助燃空氣流動方向，:::——為火焰燃燒噴射方向。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 圖1、2中，高爐煤氣管道1與噴嘴2的一端連接，噴嘴2的另一端則置于燃燒管3 的一端，其另一端為火焰的出口。噴嘴2內置與其形狀相配合的錐體射流裝置，該錐體射流 裝置包括一個錐體調徑閥4，它與調徑閥操縱桿5連接，調徑閥操縱桿5的頂端接調徑閥手 輪6，通過轉動調徑閥手輪6，可以向前或向后移動錐體調徑閥4，從而控制由噴嘴2噴出的 氣流，使其能保持一個較為理想的封閉的錐形氣幕。燃燒管3內設有穩(wěn)燃鋼棍7，穩(wěn)燃鋼棍 7按徑向多層均布，用來儲存高溫火焰的熱量和對燃氣進一步攪動。 為保證燃氣與助燃空氣的充分混合，在燃燒管3與噴嘴2對應位置的設置一擋風 板8，它與擋風板操縱桿9連接，擋風板操縱桿9頂端接擋風板手輪10，燃燒管3與噴嘴2 間留有縫隙。通過轉動擋風板手輪10，向前或向后移動擋風板8，從而減小或開大助燃空氣 進風口 ll，可限制和開大助燃空氣的進入量，同時也改變了氣流運行的方向，以產生較大的 紊流攪動，實現燃氣與助燃空氣的充分混合。助燃空氣由擋風板8與燃燒管3端部之間的 縫隙進入燃燒管3參與燃燒，通過控制燃燒管內部的氣流速度，即控制錐體調徑閥4和控制 擋風板8與燃燒管3間的縫隙，即可達到使火焰在燃燒管3內部進行燃燒的目的，燃燒的火 焰迅速使燃燒管3管壁與穩(wěn)燃鋼棍7升溫，在燃燒管3內營造出一個加快化學反應的高溫 環(huán)境，從而保證了燃燒的充分性 燃燒管3與燒嘴外殼12保持有一定距離的環(huán)隙，將來自空氣管道13的多余助燃 空氣，在鼓風機的壓力作用下，從環(huán)隙穿過，對燃燒管3外壁進行冷卻，同時也被燃燒管3的 高溫外壁加熱。被加熱的助燃空氣通過環(huán)隙進入到爐內，與過剩的煤氣相遇燃燒，達到了二 次供風的目的。 另外，在燃燒管3的中部設置一點火燒嘴14，該點火燒嘴14是與申請人在2006年 5月24日申請的《帶錐體射流裝置的內燃式高爐煤氣專用燒嘴》實用新型專利項目的高爐 煤氣專用燒嘴結構一致，使該發(fā)電鍋爐燒嘴始終保持一只常明不熄滅的點火火源，以此提 高了發(fā)電鍋爐的安全性與可靠性。 本實用新型中的噴嘴2、擋風板8、燃燒管3和燒嘴外殼12均為圓形。
權利要求一種帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴，其包括安裝在燃燒管一端的噴嘴，所述噴嘴內安裝有與其相配合的錐體射流裝置，其特征在于燃燒管與該錐體射流裝置相對應位置設有環(huán)形縫隙和一個用以調節(jié)環(huán)形縫隙進風量的活動擋板裝置，燃燒管外部設有冷卻裝置，燃燒管上設有一點火燒嘴。
2. 根據權利要求1所述的帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴， 其特征在于所述錐體射流裝置包括一個錐形調徑閥，錐形調徑閥與調徑閥操縱桿連接，調 徑閥操縱桿的頂端設有調徑閥手輪。
3. 根據權利要求1所述的帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴， 其特征在于所述噴嘴為圓形，噴嘴的另一端與圓形高爐煤氣管道連接。
4. 根據權利要求1所述的帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴， 其特征在于所述的燃燒管長度大于位于燃燒管內噴嘴部分的長度。
5. 根據權利要求1所述的帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴， 其特征在于所述活動擋板裝置包括圓形擋風板、擋風板操縱桿和擋風板手輪，圓形擋風板 設置于燃燒管和錐體射流裝置相對應位置的縫隙的端部，圓形擋風板與擋風板操縱桿一端 連接，擋風板操縱桿另一端與擋風板手輪連接。
6. 根據權利要求1所述的帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴， 其特征在于所述冷卻裝置包括空氣管道和燒嘴外殼，所述空氣管道分別與燒嘴外殼以及 燃燒管和錐體射流裝置相對應位置的環(huán)形縫隙相連通；所述燒嘴外殼設于燃燒管的外部， 且燒嘴外殼與燃燒管外壁之間設有間隙形成一環(huán)形通道。
7. 根據權利要求6所述的帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴， 其特征在于所述燃燒管和燒嘴外殼均為圓形。
8. 根據權利要求1所述的帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴， 其特征在于所述燃燒管內部徑向多層均布設有穩(wěn)燃鋼棍。
專利摘要本實用新型涉及一種帶錐體射流裝置的圓形內燃式高爐煤氣發(fā)電鍋爐專用燒嘴，其包括安裝在燃燒管一端的噴嘴，所述噴嘴內安裝有與其相配合的錐體射流裝置，燃燒管與該錐體射流裝置相對應位置設有環(huán)形縫隙和一個用以調節(jié)環(huán)形縫隙進風量的活動擋板裝置，燃燒管外部設有冷卻裝置，燃燒管上設有一點火燒嘴。本實用新型采用內燃的方法，使火焰在燒嘴內部就已經開始燃燒，使管壁提高溫度，造成一種高溫環(huán)境，使燃料的化學反應加快，也就解決了斷火、熄滅的問題。本實用新型的有益效果為經試驗檢測，廢氣中的一氧化碳含量為5PPM以下。對周圍環(huán)境不產生污染，是一種較為理想的高爐煤氣燃燒器。
文檔編號F23D14/26GK201526966SQ20092031413
公開日2010年7月14日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權日2009年11月5日
發(fā)明者王志祥 申請人:王志祥