轧钢加热炉无焰燃烧器及其应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN111780106A(43)申请公布日2020.10.16(21)申请号202010614947.7F27D99/00(2010.01)(22)申请日2020.06.30(71)申请人武汉钢铁有限公司地址430083湖北省武汉市青山区厂前2号门股份公司机关(72)发明人丁翠娇曹炳雷宋中华向云畔杜贤武(74)专利代理机构武汉开元知识产权代理有限公司42104代理人王和平(51)Int.Cl.F23D14/02(2006.01)F23D14/26(2006.01)F23D14/46(2006.01)F23D14/70(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称轧钢加热炉无焰燃烧器及其应用(57)摘要本发明公开了一种轧钢加热炉无焰燃烧器，该轧钢加热炉无焰燃烧器燃气进气管道、空气进气管道、设置于空气进气管道中的一二次风调节挡板、一次风进气管道、二次风进气管道、燃气喷嘴、燃气钝体、一次风喷嘴，旋流叶片、稳焰腔体、二次风喷嘴和出口扩张段，所述二次风进气管道与所述一次风进气管道分置于燃烧器中心轴的两侧。本发明的无焰燃烧器通过与加热炉炉膛内腔结构相结合布置燃气喷嘴和空气喷嘴，在炉内加热区域形成紧贴炉壁的环状点火稳焰区、烟气回流加热区、贫燃稀薄燃烧区、贫氧稀薄燃烧区和当量比稀薄燃烧区，得到稳定的可常温点火运行的无焰燃烧状态；通过调整气流动力学参数，可达到炉膛加热温度均匀、燃烧效率高、NOx生成低的良好效果。CN111780106ACN111780106A权利要求书1/1页1.一种轧钢加热炉无焰燃烧器，其特征在于：该燃烧器包括燃气进气管道、空气进气管道、一次风进气管道、二次风进气管道、燃气喷嘴、燃气钝体、一次风喷嘴，旋流叶片、稳焰腔体、二次风喷嘴和出口扩张段，所述空气进气管道上设置有一二次风调节挡板，所述一二次风调节挡板用于调节空气进入一次风进气管道和二次风进气管道的比例，所述一次风进气管道同轴套在所述燃气进气管道外部，所述旋流叶片位于一次风进气管道内的出口端一侧，所述一次风喷嘴为由一次风进气管道、燃气进气管道和旋流叶片构成的通道，所述燃气进气管道内的出口端一侧的中心设有燃气钝体，所述燃气喷嘴为燃气进气管与燃气钝体共同形成的环状通道，所述燃气喷嘴与所述一次风喷嘴的出口位于同一平面，并通过稳焰腔体与所述扩张段连接，所述二次风进气管道与所述一次风进气管道分置于燃烧器中心轴的两侧，所述二次风进气管道通过所述二次风喷嘴与所述扩张段相连，所述二次风喷嘴出口面与所述稳焰腔体的出口面齐平，所述扩张段与轧钢加热炉的炉内连通，其形状为与燃烧器同中心轴且由内向外张口渐大的喇叭状腔体。2.根据权利要求1所述的轧钢加热炉无焰燃烧器，其特征在于：所述旋流叶片旋转角度为5°～30°。3.根据权利要求1或2所述的轧钢加热炉无焰燃烧器，其特征在于：所述二次风喷嘴设置有单个或多个独立的喷孔。4.根据权利要求3所述的轧钢加热炉无焰燃烧器，其特征在于：所述加热炉加热高度为2m以内炉膛，所述喷孔数为1～7个。5.根据权利要求4所述的轧钢加热炉无焰燃烧器，其特征在于：所述加热炉加热高度为2m以内炉膛，所述喷孔数为1、3、5、7个。6.权利要求1至5任一项所述的轧钢加热炉无焰燃烧器在轧钢加热炉中的应用，其特征在于：该燃烧器在应用于轧钢加热炉时，一次风喷嘴结构根据加热炉所用燃气热值不同发生变化。燃气热值小于4MJ/m3时，旋流叶片旋转角度为15°～30°、一次风喷嘴流通面积为二次风喷嘴流通面积的1/20～1/10；燃气热值在4MJ/m3～7MJ/m3范围时，旋流叶片旋转角度为5°～15°、一次风喷嘴流通面积为二次风喷嘴流通面积的1/50～1/20；燃气热值大于7MJ/m3时，一次风喷嘴取消；燃气喷嘴结构和中心轴位置根据加热炉加热宽度不同发生变化，加热宽度小于4m时，燃气钝体直径为燃气进气管道直径的1/2，燃气进气管道中心轴与燃烧器中心轴的距离为零；加热宽度在4m～6m间，燃气钝体直径为燃气进气管道直径的1/4，燃气进气管道中心轴与燃烧器中心轴的距离为一倍的燃气进气管道直径；加热宽度大于6m时，燃气钝体直径为零，燃气进气管道中心轴与燃烧器中心轴的距离为两倍的燃气进气管道直径；二次风喷嘴提供出口速度在40～100m/s范围的空气直喷射流，喷嘴喷孔流通面积根据加热炉加热宽度变化，加热宽度小于4m，二次风出口速度在40～50m/s范围；加热宽度在4m～6m间，二次风出口速度在50～80m/s范围；加热宽度大于6m，二次风出口速度在80～100m/s范围。2CN111780106A说明书1/6页轧钢加热炉无焰燃烧器及其应用技术领域[0001]本发明涉及一种轧钢加热炉无焰燃烧器及其应用，属于冶金热工领域。