工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及工業(yè)爐窯燃?xì)鉄斓慕Y(jié)構(gòu)，尤其是一種工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于導(dǎo)流器是一個(gè)一端有底的開口管，底部的中心置有安裝孔，安裝孔的外圍設(shè)有一圈軸向氣孔，導(dǎo)流器的管壁設(shè)有一圈以上的徑向氣孔，導(dǎo)流器管內(nèi)設(shè)有一階以上向內(nèi)收斂的徑向縮口，導(dǎo)流器的開口端設(shè)有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板的外緣勻置有若干豁口。由于在導(dǎo)流器設(shè)置了具有軸向和徑向的氣孔以及向內(nèi)收斂的徑向縮口，使燃?xì)鈬娮炫c空氣導(dǎo)流器構(gòu)成多階預(yù)燃燒室，有利于燃?xì)馊紵龝r(shí)形成富燃?xì)鈪^(qū)和貧氧燃燒，進(jìn)而導(dǎo)致降低氮氧化物的生成和排放。本實(shí)用新型在投入生產(chǎn)后取得了較顯著的減排放效果，是一種有利于降低氮氧化物排放和環(huán)境保護(hù)的有益設(shè)計(jì)。
【專利說(shuō)明】 工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及工業(yè)爐窯燃?xì)鉄斓慕Y(jié)構(gòu)，尤其是關(guān)于一種工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)工業(yè)爐窯常用的燃?xì)鉄旎緦儆趪娚洹u流、套管式的結(jié)構(gòu)，即燃?xì)馀c助燃空氣首先在燒嘴內(nèi)部半預(yù)混或完全混合，然后在燃燒室燃燒并噴向爐膛，通過(guò)配置結(jié)構(gòu)合理的燒嘴，可在爐膛內(nèi)形成可控制的高溫爐氣循環(huán)，致使?fàn)t內(nèi)溫度均勻、除輻射傳熱外，明顯提高對(duì)流給熱，有利于提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率和質(zhì)量。然而，這種燒嘴由于燃?xì)馀c空氣只進(jìn)行一次空氣混合的結(jié)構(gòu)，而在燒嘴燃燒時(shí)的氧氣濃度、火焰溫度、污染排放及節(jié)能等方面存在缺陷或不足。即使是目前所采用的由殼體、燃?xì)夤?、空氣管、燃燒管、噴嘴等結(jié)構(gòu)構(gòu)成的一種高速燃?xì)鉄?，雖已廣泛用于工業(yè)爐窯中，但是，這種結(jié)構(gòu)的燒嘴不僅對(duì)于在克服前述幾方面的缺陷不足或收效甚微，而且，重要的是對(duì)氮氧化物的生成和排放未見改善。隨著社會(huì)發(fā)展對(duì)節(jié)能和和環(huán)境保護(hù)的要求，如何更有效地降低工業(yè)爐窯生產(chǎn)中氮氧化物的生成和排放，研制低氮氧化物排放的燃?xì)鉄旖Y(jié)構(gòu)是必要的，也是可行的。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]燃?xì)庠谌紵^(guò)程中所產(chǎn)生的氮氧化物主要為一氧化氮和二氧化氮，通常把這兩種氧化物統(tǒng)稱為氮氧化物。經(jīng)實(shí)驗(yàn)表明，燃燒裝置所排放的氮氧化物主要為一氧化氮，平均約占95 %，而二氧化氮僅占5 %左右。一般燃?xì)馊紵傻囊谎趸饕獊?lái)自兩個(gè)方面，一是燃燒所用空氣(助燃空氣)中氮的氧化，二是燃?xì)庵兴镌谌紵^(guò)程中熱分解后的再氧化。在大多數(shù)燃燒裝置中，前者是一氧化氮的主要來(lái)源，我們將此類一氧化氮稱為“熱反應(yīng)一氧化氮”，后者稱之為“燃?xì)庖谎趸保硗膺€有“瞬發(fā)一氧化氮”。燃燒時(shí)所形成一氧化氮可以與含氮原子中間產(chǎn)物反應(yīng)使一氧化氮還原成二氧化氮。實(shí)際上除了這些反應(yīng)外，一氧化氮還可以與各種含氮化合物生成二氧化氮。為了降低燃燒過(guò)程中氮氧化物的生成，降低燒嘴燃燒時(shí)燃燒區(qū)(高溫區(qū)域)氧氣的濃度、火焰溫度和燃燒氣體在高溫區(qū)域停留的時(shí)間是減少氮氧化物生成和排放的關(guān)鍵。而目前的燃?xì)鉄旖Y(jié)構(gòu)則是燃?xì)馀c空氣一次混合，在燃燒時(shí)燃?xì)馀c空氣的混合方面仍存在不足，容易形成局部的富氧區(qū)，燃?xì)庠诟谎鯀^(qū)的劇烈燃燒又形成局部高溫區(qū)。因此，研制新的燃?xì)鉄旖Y(jié)構(gòu)以克服和改善上述的缺陷是可行的。
[0004]本實(shí)用新型的目的，是提出一種燃?xì)馀c空氣可進(jìn)行多級(jí)的充分混合進(jìn)而達(dá)到完全燃燒，以降低氮氧化物生成和排放的結(jié)構(gòu)部件。本實(shí)用新型的目的是按下述的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:一種工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于導(dǎo)流器是一個(gè)一端有底的開口管，底部的中心置有安裝孔，安裝孔的外圍設(shè)有一圈軸向氣孔，導(dǎo)流器的管壁設(shè)有一圈以上的徑向氣孔，導(dǎo)流器管內(nèi)設(shè)有一階以上向內(nèi)收斂的徑向縮口，導(dǎo)流器的開口端設(shè)有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板的外緣勻置有若干豁口 ；軸向氣孔的中心線與導(dǎo)流器軸心線相交于一點(diǎn)，兩者之間相交的夾角小于60°，軸向氣孔不少于6個(gè)，軸向氣孔的中心線與導(dǎo)流器軸心線之間的夾角為20°，軸向氣孔設(shè)為8個(gè)；徑向氣孔的中心線與導(dǎo)流器軸心線相交于一點(diǎn)，徑向氣孔的中心線與導(dǎo)流器軸心線之間設(shè)有10°?90°的夾角，徑向氣孔沿導(dǎo)流器軸向至少設(shè)有I圈，每圈不少于6個(gè)氣孔，徑向氣孔的中心線與導(dǎo)氣管軸心線之間的夾角設(shè)為45°，徑向氣孔設(shè)為2圈，每圈設(shè)有10個(gè)氣孔，兩圈的徑向氣孔互為間隔的錯(cuò)相設(shè)置；導(dǎo)流器開口的內(nèi)端設(shè)有徑向縮口，導(dǎo)流器開口的內(nèi)端以及相鄰每個(gè)徑向氣孔圈之前端各分別設(shè)有I階徑向縮口。
[0005]按本實(shí)用新型技術(shù)方案實(shí)施的工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，由于在導(dǎo)流器設(shè)置了具有軸向和徑向的氣孔以及向內(nèi)收斂的徑向縮口，使燃?xì)鈬娮炫c空氣導(dǎo)流器構(gòu)成多階預(yù)燃燒室。當(dāng)燃?xì)鈴膰娮靽姵龊?，與從空氣導(dǎo)流器的軸向、徑向氣孔進(jìn)入的空氣形成多次混合，有利于形成富燃?xì)鈪^(qū)和貧氧燃燒，從而導(dǎo)致降低氮氧化物的生成。與此同時(shí)，導(dǎo)流器向內(nèi)收斂的徑向縮口有助于氣流的加速流動(dòng)，有利于形成高速煙氣流和完全燃燒。經(jīng)試驗(yàn)和實(shí)踐證明，本實(shí)用新型在投入生產(chǎn)后取得了較顯著的減排放效果，是一種有利于降低氮氧化物排放和環(huán)境保護(hù)的有益設(shè)計(jì)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型一種實(shí)施例的縱剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]結(jié)合附圖就一種設(shè)有2圈徑向氣孔和3階徑向縮口結(jié)構(gòu)的空氣導(dǎo)流器為實(shí)施例，作進(jìn)一步的具體說(shuō)明。本實(shí)用新型所說(shuō)的導(dǎo)流器I是一個(gè)一端有底的開口管，底部的中心置有安裝孔6，該孔用于將導(dǎo)流器配裝于燃?xì)鉄斓膰娮焱糜谌紵軆?nèi)。安裝孔的外圍設(shè)有一圈共8個(gè)的軸向氣孔5，為使空氣集中進(jìn)入導(dǎo)流器并形成氣流，將軸向氣孔5設(shè)置成與導(dǎo)流器軸心線具有一定夾角的斜孔，即軸向氣孔5的中心線與導(dǎo)流器I的軸心線之線之間設(shè)有小于45°的夾角α，本實(shí)施例選取軸向氣孔的中心線與導(dǎo)氣管軸心線之間的夾角α為20。。為給燃?xì)馓峁└映浞值目諝?，本?shí)施例在導(dǎo)流器I的管壁設(shè)有2圈斜置的徑向氣孔2和4，其目的在于給燃?xì)庠偬峁?次空氣混合，每圈各設(shè)有10氣孔，每個(gè)斜置的徑向氣孔2和4的中心線與導(dǎo)流器I的軸心線之間設(shè)有10°?90°的夾角β，本實(shí)施例選取兩者之間的夾角β為45°。為使導(dǎo)流器在360°相位內(nèi)充滿空氣，兩圈的徑向氣孔互為間隔的錯(cuò)相設(shè)置，即前一圈每?jī)蓚€(gè)徑向氣孔2的間隔之中間設(shè)置后一圈的徑向氣孔4。如此，可使空氣流在導(dǎo)流器內(nèi)360°的相位間均勻的充滿空氣。導(dǎo)流器I的開口端設(shè)有導(dǎo)流板3，導(dǎo)流板3的外緣勻置有12個(gè)軸向豁口 30，便于空氣由導(dǎo)流器的管外與燃燒管內(nèi)的間隙直至豁口進(jìn)入燃燒室。為提高導(dǎo)流器內(nèi)燃?xì)馀c空氣混合氣流的流速，在導(dǎo)流器管內(nèi)共設(shè)有3階向內(nèi)收斂的徑向縮口，本實(shí)施例除在導(dǎo)氣管開口的內(nèi)端設(shè)有徑向縮口 9外，還在每個(gè)徑向氣孔圈2和4之前端各分別設(shè)有I階徑向縮口 7和8。所謂徑向縮口即是在導(dǎo)流器管口內(nèi)端或管內(nèi)設(shè)有一段將管徑逐漸收縮為小于管內(nèi)徑的錐管，根據(jù)流體力學(xué)原理，當(dāng)流體由大斷面流過(guò)小斷面時(shí)，其小斷面的流速大于大斷面的流速，混合燃?xì)饬鞯奶崴儆欣诨旌先細(xì)獾耐耆紵?。綜上所述，當(dāng)燃?xì)鈴膰娮靽姵龊?，與自空氣導(dǎo)流器的軸向、多級(jí)徑向氣孔流入的空氣依次混合，與此同時(shí)，導(dǎo)流器向內(nèi)收斂的3階徑向縮口有力的提高了混合氣流的流速，有利于形成富燃?xì)鈪^(qū)和貧氧燃燒，從而導(dǎo)致降低氮氧化物的生成。經(jīng)試驗(yàn)和實(shí)踐證明，本實(shí)用新型在投入生產(chǎn)后取得了較顯著的減排放效果，是一種有利于降低氮氧化物排放和環(huán)境保護(hù)的有益設(shè)計(jì)。
【權(quán)利要求】
1.一種工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于導(dǎo)流器是一個(gè)一端有底的開口管，底部的中心置有安裝孔，安裝孔的外圍設(shè)有一圈軸向氣孔；導(dǎo)流器的管壁設(shè)有一圈以上的徑向氣孔；導(dǎo)流器管內(nèi)設(shè)有一階以上向內(nèi)收斂的徑向縮口 ；導(dǎo)流器的開口端設(shè)有導(dǎo)流板，導(dǎo)流板的外緣勻置有若干豁口。
2.按權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于軸向氣孔的中心線與導(dǎo)流器軸心線相交于一點(diǎn)，兩者之間相交的夾角小于60°，軸向氣孔不少于6個(gè)。
3.按權(quán)利要求2所述的工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于軸向氣孔的中心線與導(dǎo)流器軸心線之間的夾角為20°，軸向氣孔設(shè)為8個(gè)。
4.按權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于徑向氣孔的中心線與導(dǎo)流器軸心線相交于一點(diǎn)，徑向氣孔的中心線與導(dǎo)流器軸心線之間設(shè)有10°?90°的夾角。
5.按權(quán)利要求1或4所述的工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于徑向氣孔沿導(dǎo)流器軸向至少設(shè)有I圈，每圈不少于6個(gè)氣孔。
6.按權(quán)利要求4所述的工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于徑向氣孔的中心線與導(dǎo)氣管軸心線之間的夾角設(shè)為45°。
7.按權(quán)利要求5所述的工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于徑向氣孔設(shè)為2圈，每圈設(shè)有10個(gè)氣孔。
8.按權(quán)利要求7所述的工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于兩圈的徑向氣孔互為間隔的錯(cuò)相設(shè)置。
9.按權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于導(dǎo)流器開口的內(nèi)端設(shè)有徑向縮口。
10.按權(quán)利要求1所述的工業(yè)爐窯燃?xì)鉄炜諝鈱?dǎo)流器，其特征在于導(dǎo)流器開口的內(nèi)端以及相鄰每個(gè)徑向氣孔圈之前端各分別設(shè)有I階徑向縮口。
【文檔編號(hào)】F23D14/70GK203586214SQ201320714519
【公開日】2014年5月7日 申請(qǐng)日期:2013年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月14日
【發(fā)明者】黃顯模 申請(qǐng)人:北京興達(dá)奇熱工控制設(shè)備有限公司