工业窑炉平面红外线燃烧器的制作方法

本实用新型属于工业燃烧设备领域，涉及一种工业窑炉平面红外线燃烧器。

背景技术：

红外线燃烧器是精细化工行业窑炉常用的燃烧器，其燃烧器安装在窑壁耐火墙近处，火焰将窑壁耐火墙的墙体烧红发出红外光，从而增加炉内温度。燃烧器的燃烧头具有一定的喷出速度是保证燃烧充分的必要条件，但燃气流度快会发生回火现象，因此在燃烧头上都设置有稳焰结构。现有的红外线燃烧器的稳焰结构设置不合理，一方面造成部分火焰向燃烧头挡板方向燃烧，从而在短时间内将挡流板烧坏，造成频繁停产维修，影响生产及产品质量；另一方面由于燃气燃烧不够充分，还存在耗能和氮氧化合物排放含量高的问题。

技术实现要素：

本实用新型提供了一种工业窑炉平面红外线燃烧器，该燃烧器稳焰结构合理，燃气燃烧充分，节能减排效果好

本实用新型是通过如下技术方案实现的：

工业窑炉平面红外线燃烧器，用于向窑壁耐火墙喷射火焰，包括燃气管、安装在燃气管后端的燃气接口、风筒、设置在燃气管前端并且位于风筒中的燃气喷嘴、位于风筒中且位于燃气喷嘴前方的空燃收缩混合腔、设置在风筒外部的用于向风筒内供风的自然风调节风门、与空燃收缩混合腔连通的混合气通道腔、位于混合气通道腔外部的二次供风调节风门、与混合气通道腔连通的混合气扩张腔以及位于混合气扩张腔前端的环形燃烧杯，环形燃烧杯的侧壁上均匀分布有稳焰燃气孔，环形燃烧杯的前端设置有炉头分火帽，炉头分火帽包括一个圆盘形的导流板，导流板的中心处同轴延伸出一个两段式结构的导流锥体，导流锥体的后段固定设置在环形燃烧杯内，导流板设置在环形燃烧杯的前方，环形燃烧杯的前端外缘上设置有一圈环形的燃烧杯稳焰环流板，燃烧杯稳焰环流板与导流板相对应并有缝隙，燃烧杯稳焰环流板前表面向后方凸出形成环形外锥面，环形外锥面与环形燃烧杯的轴线之间的夹角为α，导流板的后表面向前方凹陷形成环形内锥面，环形内锥面与环形燃烧杯的轴线之间的夹角为β，α与β相等且均为80～85°，燃烧杯稳焰环流板的环形外锥面和导流板的环形内锥面构成向窑壁耐火墙喷射火焰的环形主火焰喷口，且环形主火焰喷口的轴线与环形燃烧杯的轴线之间的夹角与α和β相等；环形燃烧杯的侧壁上均匀分布两排稳焰燃气孔，靠后的第一排稳焰喷孔的孔径小于靠后的第二排稳焰喷孔的孔径，第一排稳焰喷孔的轴向向后方倾斜，第一排稳焰喷孔的轴线与环形燃烧杯的轴线之间的角度为s，第二排稳焰喷孔的轴向向后方倾斜，第二排稳焰喷孔的轴线与环形燃烧杯的轴线之间的角度为f，s与f相等且均为80～85°。

进一步的技术方案包括：

第一排稳焰喷孔的孔径为2.2毫米，第二排稳焰喷孔的孔径为3.2毫米。

两段式结构的导流锥体靠近后方的第一段锥面与环形燃烧杯的轴线之间的夹角μ为150°，导流锥体靠近前方的第二段锥面与环形内锥面与环形燃烧杯的轴线之间的夹角k为150°。

环形主火焰喷口应满足以下条件：环形主火焰喷口的长度l与环形主火焰喷口的宽度w的比值大于等于2。

本实用新型稳焰结构合理，环形主火焰喷口喷出的燃气与稳焰燃气充分交融，保证了燃气的充分燃烧并不会发生回火，解决了燃气流速快易回火的问题。使燃气燃烧充分，节能效果可提高10％，同时降低了氮氧化合物排放含量，达到了节能减排的效果。

附图说明

图1为本实用新型提供的工业窑炉平面红外线燃烧器的纵向剖视图。

图2为本实用新型中的环形燃烧杯和炉头分火帽的纵向剖视图。

图中：1.燃气接口，2.燃气管，3.燃气喷嘴，4.风筒，5.自然风调节风门，6.空燃收缩混合腔，7.混合气通道腔，8.二次供风调节风门，9.混合气扩张腔，10.第一排稳焰喷孔，11.第二排稳焰喷孔，12.燃烧杯稳焰环流板，13.环形主火焰喷口，14.导流板，15.环形燃烧杯，16.导流锥体，17.窑壁耐火墙。

如附图1所示，本实用新型提供了一种工业窑炉平面红外线燃烧器，用于向窑壁耐火墙17喷射火焰，包括燃气管2、安装在燃气管2后端的燃气接口1、风筒4、设置在燃气管2前端并且位于风筒4中的燃气喷嘴3、位于风筒4中且位于燃气喷嘴3前方的空燃收缩混合腔6、设置在风筒4外部的用于向风筒4内供风的自然风调节风门5、与空燃收缩混合腔6连通的混合气通道腔7、位于混合气通道腔7外部的二次供风调节风门8、与混合气通道腔7连通的混合气扩张腔9以及位于混合气扩张腔9前端的环形燃烧杯15，环形燃烧杯15的侧壁上均匀分布有稳焰燃气孔，环形燃烧杯15的前端设置有炉头分火帽，炉头分火帽包括一个圆盘形的导流板14，导流板14的中心处同轴延伸出一个两段式结构的导流锥体16，导流锥体16的后段固定设置在环形燃烧杯15内，导流板14设置在环形燃烧杯15的前方，环形燃烧杯15的前端外缘上设置有一圈环形的燃烧杯稳焰环流板12，燃烧杯稳焰环流板12与导流板14相对应并有缝隙，燃烧杯稳焰环流板12前表面向后方凸出形成环形外锥面，环形外锥面与环形燃烧杯15的轴线之间的夹角为α，导流板14的后表面向前方凹陷形成环形内锥面，环形内锥面与环形燃烧杯15的轴线之间的夹角为β，α与β相等且均为80～85°，燃烧杯稳焰环流板12的环形外锥面和导流板14的环形内锥面构成向窑壁耐火墙17喷射火焰的环形主火焰喷口13，且环形主火焰喷口13的轴线与环形燃烧杯15的轴线之间的夹角与α和β相等。

环形燃烧杯15的侧壁上均匀分布两排稳焰燃气孔，靠后的第一排稳焰喷孔10的孔径小于靠后的第二排稳焰喷孔11的孔径，第一排稳焰喷孔10的轴向向后方倾斜，第一排稳焰喷孔10的轴线与环形燃烧杯15的轴线之间的角度为s，第二排稳焰喷孔11的轴向向后方倾斜，第二排稳焰喷孔11的轴线与环形燃烧杯15的轴线之间的角度为f，s与f相等且均为80～85°。本实施例中，第一排稳焰喷孔10的孔径为2.2毫米，第二排稳焰喷孔11的孔径为3.2毫米。

本实施例中，两段式结构的导流锥体16靠近后方的第一段锥面与环形燃烧杯15的轴线之间的夹角μ为150°，导流锥体16靠近前方的第二段锥面与环形内锥面与环形燃烧杯16的轴线之间的夹角k为150°。

本实施例中，环形主火焰喷口13的长度l与环形主火焰喷口13的宽度w的比值等于2。

技术特征：

1.工业窑炉平面红外线燃烧器，用于向窑壁耐火墙(17)喷射火焰，包括燃气管(2)、安装在燃气管(2)后端的燃气接口(1)、风筒(4)、设置在燃气管(2)前端并且位于风筒(4)中的燃气喷嘴(3)、位于风筒(4)中且位于燃气喷嘴(3)前方的空燃收缩混合腔(6)、设置在风筒(4)外部的用于向风筒(4)内供风的自然风调节风门(5)、与空燃收缩混合腔(6)连通的混合气通道腔(7)、位于混合气通道腔(7)外部的二次供风调节风门(8)、与混合气通道腔(7)连通的混合气扩张腔(9)以及位于混合气扩张腔(9)前端的环形燃烧杯(15)，环形燃烧杯(15)的侧壁上均匀分布有稳焰燃气孔，环形燃烧杯(15)的前端设置有炉头分火帽，其特征在于，炉头分火帽包括一个圆盘形的导流板(14)，导流板(14)的中心处同轴延伸出一个两段式结构的导流锥体(16)，导流锥体(16)的后段固定设置在环形燃烧杯(15)内，导流板(14)设置在环形燃烧杯(15)的前方，环形燃烧杯(15)的前端外缘上设置有一圈环形的燃烧杯稳焰环流板(12)，燃烧杯稳焰环流板(12)与导流板(14)相对应并有缝隙，燃烧杯稳焰环流板(12)前表面向后方凸出形成环形外锥面，环形外锥面与环形燃烧杯(15)的轴线之间的夹角为α，导流板(14)的后表面向前方凹陷形成环形内锥面，环形内锥面与环形燃烧杯(15)的轴线之间的夹角为β，α与β相等且均为80～85°，燃烧杯稳焰环流板(12)的环形外锥面和导流板(14)的环形内锥面构成向窑壁耐火墙(17)喷射火焰的环形主火焰喷口(13)，且环形主火焰喷口(13)的轴线与环形燃烧杯(15)的轴线之间的夹角与α和β相等，环形燃烧杯(15)的侧壁上均匀分布两排稳焰燃气孔，靠后的第一排稳焰喷孔(10)的孔径小于靠后的第二排稳焰喷孔(11)的孔径，第一排稳焰喷孔(10)的轴向向后方倾斜，第一排稳焰喷孔(10)的轴线与环形燃烧杯(15)的轴线之间的角度为s，第二排稳焰喷孔(11)的轴向向后方倾斜，第二排稳焰喷孔(11)的轴线与环形燃烧杯(15)的轴线之间的角度为f，s与f相等且均为80～85°。

2.根据权利要求1所述的工业窑炉平面红外线燃烧器，其特征在于，第一排稳焰喷孔(10)的孔径为2.2毫米，第二排稳焰喷孔(11)的孔径为3.2毫米。

3.根据权利要求1所述的工业窑炉平面红外线燃烧器，其特征在于，两段式结构的导流锥体(16)靠近后方的第一段锥面与环形燃烧杯(15)的轴线之间的夹角μ为150°，导流锥体(16)靠近后方的第二段锥面与环形内锥面与环形燃烧杯(15)的轴线之间的夹角k为150°。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的工业窑炉平面红外线燃烧器，其特征在于，环形主火焰喷口(13)应满足以下条件：

环形主火焰喷口(13)的长度l与环形主火焰喷口(13)的宽度w的比值大于等于2。

技术总结
本实用新型提供了一种工业窑炉平面红外线燃烧器，炉头分火帽包括一个导流板，导流板的中心处同轴延伸出一个两段式结构的导流椎体，环形燃烧杯前端外缘上设置有一圈环形的燃烧杯稳焰环流板，燃烧杯稳焰环流板前表面向后方凸出形成环形外锥面，导流板的后表面向前方凹陷形成环形内锥面，环形外锥面和环形内锥面构成向环形主火焰喷口，环形主火焰喷口的轴线与环形燃烧杯的轴线之间的夹角为80～85°；该燃烧器稳焰结构合理，环形主火焰喷口喷出的燃气与稳焰燃气充分交融，保证了燃气充分燃烧并不会发生回火，解决了燃气流速快易回火的问题，使燃气燃烧充分，节能效果可提高10％，同时降低了氮氧化合物排放含量，达到了节能减排的效果。

技术研发人员：穆瑞力;屠同舟;李文财
受保护的技术使用者：北京中宇先创能源科技有限公司
技术研发日：2020.11.11
技术公布日：2021.08.31