一种燃烧器、燃烧炉以及用于燃烧设备的稳焰装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种燃烧设备领域，尤其涉及一种用于实现低热值高炉煤气在低温条件下稳定燃烧的稳焰装置、燃烧器以及燃烧炉。


背景技术：

2.低热值煤气如高炉煤气，是高炉炼铁生产过程中副产的可燃气体。高炉煤气的大致成分为二氧化碳6
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12％、一氧化碳28
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33％、氢气1
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4％、氮气55
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60％、烃类0.2
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0.5％及少量的二氧化硫；其含尘浓度10
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50克/立方米(标况)，产尘量平均为50kg/t(生铁)
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75kg/t(生铁)，粉尘粒径在500μm以下，主要是铁、氧化亚铁、氧化铝、氧化硅、氧化镁和焦炭粉末。这种高炉煤气可以用于冶金企业的自用燃气，比如加热热轧的钢锭、预热钢水包等。但是，高炉煤气具有着火温度高(约600℃)、低温燃烧不稳定和容易脱火熄火的特点，而且火焰抗外界干扰性差，导致高炉煤气在燃烧过程中安全性较差，正常情况下，高炉煤气无法直接在开放式空间内稳定燃烧并为下一道工序持续提供稳定的热源，缩小了高炉煤气的使用范围。
3.目前，比较传统的低热值高炉煤气的常规使用方式为如图1所示，必须砌筑一个体积较大且固定的高炉煤气专用燃烧炉(如锅炉、工业炉等)，使用时通过进气口1向燃烧器2中同时通入高炉煤气及焦炉煤气或天然气等高热值燃气和助燃空气，按一定比例和一定混合条件将高炉煤气及焦炉煤气或天然气等高热值燃气和助燃空气在燃烧器2内混合，在燃烧器2内点火装置将引入的燃料(低热值高炉煤气、高热值燃气与助燃空气的混合气体)点燃，其中一部分燃烧火焰燃烧后进入燃烧室3内；燃烧室3为一个密闭的燃烧室，可以抵抗外界温度、气流等对高炉煤气在燃烧室内燃烧产生的负面影响，燃烧室内高炉煤气燃烧产生的高温烟气后为后续工序供热使用，高温烟气从高温烟气口5排出，在燃烧室3内一般设置有观察点火口4，便于观察火焰燃烧情况，燃烧室3的体表覆盖有一层厚厚的耐火内衬6；传统的燃烧炉结构复杂，制造成本高，在低温情况下比较易熄火、脱火，且燃烧不稳定，安全性较差。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的在于提供一种燃烧器、燃烧炉以及用于燃烧设备的稳焰装置，旨在解决低热值煤气特别是高炉煤气在常温和低温条件下燃烧不稳定，需要依赖于独立燃烧室燃烧供热方式为后道工序供能，抗外界气流干扰性能差，结构复杂，制造成本高，体积大，且在常温和低温条件下容易熄火、脱火，燃烧不稳定，安全性较差的问题。
5.为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：一种用于燃烧设备的稳焰装置，包括火焰发生筒以及设置在所述火焰发生筒内的多条稳焰丝；其中，所述火焰发生筒呈筒状，且包括相对设置的第一端和第二端；所述第一端设有与火焰来源通道相连通的通口，所述第二端为封闭结构；所述火焰发生筒的筒壁上设有多个通孔。
6.优选地，所述火焰发生筒为耐热钢材质，所述第二端采用端板密封，所述通孔为开
设于第一端的端面上的圆形孔。
7.优选地，所述第一端的端面上还设有用于固定所述稳焰装置的固定部。
8.优选地，所述通孔为圆形通孔，且在所述火焰发生筒的筒壁以及所述端板上均匀地分布。
9.优选地，所述稳焰丝为铁丝或不锈钢丝。
10.优选地，所述多条稳焰丝在所述火焰发生筒内交织成网状。
11.本实用新型还提供一种燃烧器，包括进气管、点火器以及火焰喷嘴，还包括如上任一项所述的稳焰装置，所述稳焰装置通过所述固定部与所述燃烧器中所述火焰喷嘴固定。
12.本实用新型还提供一种燃烧炉，包括燃烧室本体，开设在所述燃烧室本体上的点火孔，以及燃烧器，还包括如上任一项所述的稳焰装置；其中，所述燃烧室本体包括侧壁以及由所述侧壁环绕形成的燃烧腔室，所述点火孔开设于所述侧壁上；所述火焰发生筒通过所述固定部固定于所述侧壁内侧的所述点火孔位置；所述燃烧器包括进气管、点火器以及火焰喷嘴，所述进气管设置于所述燃烧室本体的外侧，所述火焰喷嘴伸入并固定于所述点火孔内，所述稳焰装置的通口与所述火焰喷嘴相连通。
13.优选地，所述侧壁的内侧上覆盖有内衬，所述内衬为耐火材料。
14.优选地，所述燃烧炉为便携式的燃烧炉。
15.本实用新型中产品独特的稳焰丝和火焰发生筒可以在开炉阶段保持持续高温状态，无需兑入其他高热值煤气，混合提高热值后再使用；同时，火焰发生筒的结构可以对燃烧的火焰起到稳定作用，减小来自于燃烧器中空气、煤气流量的调节或下道工序对高温烟气参数的调节的气流扰动，不易熄火、脱火，可以直接稳定燃烧并为下一道工序持续提供稳定的热源，解决了低热值煤气特别是低热值高炉煤气点火燃烧时，着火温度高，着火性能差的问题；同时，还简化了燃烧供热设备，减小了产品设备的体积，构造简单，安装方便，制造材料较为常见，大大地降低了制造成本，且可做成便携式的燃烧炉，拓宽了本实用新型产品的受众范围。
附图说明
16.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
17.图1为现有技术中的燃烧炉结构示意图；
18.图2是本实用新型一实施例中的用于燃烧设备的稳焰装置的结构示意图；
19.图3是本实用新型一实施例中的燃烧炉的结构示意图；
20.其中：1
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进气口；2
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燃烧器；3
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燃烧室；4
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观察点火口；5
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高温烟气口；6
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耐火内衬；11
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火焰喷嘴；12
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点火器；13
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进气管；14
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燃烧器；15
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内衬；16
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侧壁；17
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高温烟气口；18
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燃烧腔室；19
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燃烧室本体；20
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观察口；21
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固定部；22
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点火孔；23
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通孔；24
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火焰发生筒；25
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稳焰丝；26
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第二端；27
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第一端；271
‑
通口。
具体实施方式
21.应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
23.请参照附图2和3，为本实用新型一实施例中的用于燃烧设备的稳焰装置及燃烧炉的结构示意图。可以理解的是上述图2仅用于说明本实施例结构示例，并非对本实用新型的的唯一限定。
24.本实用新型中的稳焰装置，如图2和3所示，稳焰装置配合普通的燃烧器14使用。
25.稳焰装置包括火焰发生筒24以及设置在所述火焰发生筒24内的多条稳焰丝25；其中，所述火焰发生筒24呈筒状，且包括相对设置的第一端27和第二端26；所述第一端27设有与火焰来源通道即火焰喷嘴11相连通的通口271，所述第二端26为封闭结构；所述火焰发生筒24的筒壁上设有多个通孔23。
26.火焰发生筒24的多孔结构可形成一个比较稳定的煤气燃烧空间，能克服来自于燃烧器14内空气、煤气流量的调节或下道工序对高温烟气参数的调节的气流扰动时易熄火、脱火的问题，且减少了燃烧室观察孔的开启等带来的气流扰动，抗外界气流干扰性能强，安全性能较好，多余的低热值煤气可穿过火焰发生筒在外部燃烧。稳焰丝25可以起到一定的稳定火焰的作用，并提供持续性的高温炽热表面，低热值高炉煤气在常温或低温环境无需往燃烧器14中兑入其他高热值煤气提高热值再使用，直接为下一道工序持续提供均匀稳定的热源。
27.优选地，所述火焰发生筒为耐热钢材质，所述第二端26采用端板密封，所述通孔23为开设于第一端27的端面上的圆形孔。
28.优选地，所述第一端27的端面上还设有用于固定所述稳焰装置的固定部21；其中，所述固定部21可以是卡扣、螺钉孔和固定销等固定安装零件，用于依据实际生产需求将火焰发生筒24与燃烧器14或者燃烧炉壁组合成一个整体部件，减少了整个装置的制造工序，提升了生产效率和降低了制造成本。
29.优选地，所述通孔23为圆形孔，且在所述火焰发生筒24的筒侧壁以及所述第二端26的端板上均匀地分布，保证燃烧火焰均匀地通过火焰发生筒24，进一步提升了稳焰装置的功能。
30.优选地，所述稳焰丝25为铁或不锈钢丝，且所述多条稳焰丝25可以在所述火焰发生筒4内交织成网状，也可以在所述发焰发生筒24内独立成条均匀分布。例如，所述稳焰丝25可以在同一个平面内交织成网状，也可以是在不同平面内杂乱的交织分布等。所述稳焰丝25均匀或者交织成网状结构可以均匀提供持续性的高温炽热表面。
31.请参照附图2和3，为本发明一实施例中应用了上述稳焰装置的一种燃烧炉。燃烧炉包括燃烧室本体19，开设在所述燃烧室本体19上的点火孔22，以及燃烧器14，所述燃烧室本体19包括侧壁16以及由所述侧壁16环绕形成的燃烧腔室18，所述点火孔22开设于所述侧壁16上；所述火焰发生筒24通过所述固定部21固定于所述侧壁16内侧的所述点火孔22位
置；所述燃烧器14包括进气管13、点火器12以及火焰喷嘴11，所述进气管13设置于所述燃烧室本体19的外侧，所述火焰喷嘴11伸入并固定于所述点火孔22内，所述稳焰装置的通口271与所述火焰喷嘴11相连通。
32.优选地，所述侧壁的内侧上覆盖有内衬15，所述内衬15可以为耐火砖砌体、不定型耐火材料(主要是耐火浇注料、耐火喷涂料、耐火捣打料)、隔热陶瓷纤维耐火材料等耐火材料，具有良好的隔热与耐热效果。
33.优选地，所述燃烧炉为便携式的燃烧炉，可以依据实际生产需求调整改变其尺寸大小。
34.具体的，燃烧器14是整个装置的热力来源，使用时通过进气管13向燃烧器14中通入高炉煤气等低热值煤气和助燃空气，按照一定比例和一定混合条件在燃烧器14内混合，在燃烧器14内火焰喷嘴11将引入的燃料(低热值高炉煤气与助燃空气的混合气体)喷出后燃烧；燃烧器14产生的火焰一部分进入火焰发生筒24，在其内部稳定燃烧，火焰发生筒24内部设置有稳焰丝25，稳焰丝25提供持续性的高温炽热表面，解决了低热值高炉煤气着火温度高，着火性能差的问题，保证低热值高炉煤气的稳定燃烧，另一部分穿过火焰发生筒24筒壁和端头封板上的通孔23在外部燃烧。火焰发生筒24的多孔结构形成一个比较稳定的煤气燃烧空间，能克服外界气流变化、温度变化对燃烧的不利影响，多余的煤气可穿过火焰发生筒在外部燃烧；通过上述实施例，可实现低热值高炉煤气在常温或低温条件下的稳定燃烧，具有良好的抗外界气流干扰能力；可以依据实际生产需求将燃烧器14、火焰发生筒24组合安装或组合成整体部件，根据设备的供热或结构要求，在燃烧器14和火焰发生筒24之间可设置内衬15隔开。
35.本发明还提供一种燃烧器14，该燃烧器14包括普通燃烧器具有的进气管13、点火器12以及火焰喷嘴11；稳焰装置通过所述固定部21与所述燃烧器14中所述火焰喷嘴11固定成一个整体，加装了稳焰装置的燃烧器既可以起到维持物料稳定燃烧的作用，又可以起到下一道工序持续提供均匀稳定的热源的作用，而且方便安装与携带。特定情况下，加装了稳焰装置的燃烧器不需要燃烧腔室18，可用于开放空间独立使用。
36.综上所述，本实用新型实施例中的燃烧器、燃烧炉以及用于燃烧设备的稳焰装置，取消了依赖于独立密闭燃烧室的传统燃烧供热方式来确保低热值煤气特别是低热值高炉煤气的高温状态和稳定燃烧，简化了燃烧供热设备，减小了产品设备的体积，构造简单，安装方便，制造材料较为常见，大大地降低了制造成本，且可做成便携式的燃烧炉，而且可以设置于燃烧器14和燃烧炉中，拓宽了本实用新型产品的受众范围，独特的实施例结构，可实现低热值高炉煤气在常温或低温条件下的稳定燃烧，提高了低热值高炉煤气在燃烧设备中燃烧的稳定性和燃烧的安全性，具有良好的抗外界气流干扰能力。
37.以上仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。