一种带钢加热低氮烧嘴的制作方法

1.本实用新型涉及加热炉和热处理炉上的燃烧技术领域，具体涉及一种带钢加热低氮烧嘴。


背景技术：

2.现有技术中，在一些带钢加热应用场合，明火烧嘴安装在带钢的两侧，由于炉温比较高，带钢与烧嘴火焰之间的传热以辐射传热为主，为了增强辐射传热，增大火焰面积是一种有效途径，同时，由于炉膛温度较高，常规烧嘴nox生成量较高，不能满足环保排放要求，如何在即可以有效增大火焰面积的情况下又能实现nox的较低排放成为待解决的问题，因此针对以上问题提供一种带钢加热低氮烧嘴具有重要意义。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种带钢加热低氮烧嘴，以解决上述背景技术中所提出的问题。
4.为解决上述技术问题，本实用新型采用了以下方案：
5.一种带钢加热低氮烧嘴，包括带有空气入口的空气腔体以及与空气腔体相连接的烧嘴砖，所述烧嘴砖远离空气腔体的一端设有扁平型的主火焰喷口以及扁平型的二次空气喷口，所述主火焰喷口与一次风通道的一端连通，所述二次空气喷口与二次风通道的一端连通，所述一次风通道的另一端和二次风通道的另一端分别与所述空气腔体连通，还包括有燃气入口，所述燃气入口贯穿空气腔体的一侧并与燃气腔体的开端连接，所述燃气腔体的开端设置在空气腔体内，所述燃气腔体的末端设置在一次风通道内。
6.进一步地，所述燃气腔体截面为矩形，其末端沿着宽度方向均匀设置有若干个燃气喷口。
7.进一步地，所述燃气腔体的末端连接有混合喷头。
8.进一步地，所述空气腔体与所述烧嘴砖通过法兰连接。
9.进一步地，所述空气腔体与所述烧嘴砖通过焊接方式连接。
10.进一步地，所述空气腔体与所述烧嘴砖连接处安装有空气均流板。
11.进一步地，所述空气腔体内部紧贴有隔热层。
12.进一步地，还包括有火焰监测口，所述火焰监测口的一端设置在混合喷头处，另一端贯穿空气腔体并设置在远离空气腔体与烧嘴砖连接处的一侧。
13.进一步地，还包括有点火棒，所述点火棒一端设置在混合喷头处，另一端贯穿空气腔体并设置在远离空气腔体与烧嘴砖连接处的一侧。
14.本实用新型具有的有益效果：
15.1、本实用新型通过在烧嘴砖内设置二次风通道，让一部分助燃风直接喷入炉膛，导致主火焰喷口喷出的气流为欠氧燃烧气流，形成的不完全燃烧产物在整个炉膛空间与二次空气喷口喷出的空气中的o2进行缓慢接触与反应，从而有效避免了炉膛的局部高温点，
降低了nox的产生；
16.2、本实用新型通过将主火焰喷口做成扁平形状，形成扁平火焰，增大了火焰面积，增强了炉膛内的辐射换热。
附图说明
17.图1为本实用新型的结构示意图；
18.图2为本实用新型的内部剖面图；
19.图3为本实用新型的俯视图；
20.图4为本实用新型的左视图；
21.图5为本实用新型的右视图。
22.附图标记：1、空气入口；2、空气腔体；3、烧嘴砖；4、主火焰喷口；5、二次空气喷口；6、一次风通道；7、二次风通道；8、燃气入口；9、燃气腔体； 10、燃气喷口；11、混合喷头；12、空气均流板；13、隔热层；14、火焰监测口； 15、点火棒。
具体实施方式
23.下面结合实施例及附图，对本实用新型作进一步的详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
24.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖向”、“纵向”、“侧向”、“水平”、“内”、“外”、“前”、“后”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
25.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“开有”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
26.实施例
27.如图1至图5所示，一种带钢加热低氮烧嘴，包括带有空气入口1的空气腔体2以及与空气腔体2相连接的烧嘴砖3，空气腔体2与烧嘴砖3之间可以采用法兰连接或者焊接的方式连接，空气腔体2与烧嘴砖3连接处还安装有空气均流板12用于对空气起到均流作用，为了防止烧嘴表面温度过高空气腔体2内部还紧贴有隔热层13。
28.烧嘴砖3采用如下设计，烧嘴砖3远离空气腔体2的一端设有扁平型的主火焰喷口4以及扁平型的二次空气喷口5，主火焰喷口4与一次风通道6的一端连通，二次空气喷口5与二次风通道7的一端连通，一次风通道6的另一端和二次风通道7的另一端分别与空气腔体2连通，一次风通道6的另一端和二次风通道 7的另一端之间也可以使连通状态。
29.还包括有燃气入口8，燃气入口8贯穿空气腔体2的一侧并与燃气腔体9的开端连接，燃气腔体9的开端设置在空气腔体2内，燃气腔体9的末端设置在一次风通道6内。燃气腔体9截面为矩形，其末端沿着宽度方向均匀设置有若干个燃气喷口10，并且燃气腔体9的末
端连接有混合喷头11。
30.此外，还包括有火焰监测口14和点火棒15，火焰监测口14用于观察混合喷头11内的火焰燃烧情况，点火棒15用于点燃在混合喷头11内预混的燃气和助燃空气。
31.具体工作时：经过预热后的助燃空气从空气入口1进入空气腔体2，为了防止烧嘴表面温度过高，恶化现场工作环境，在空气腔体2内部紧贴着一层隔热层 13，高温空气进入烧嘴后，流经空气腔体2隔热层13与燃气腔体9之间的通道，然后到达空气均流板12，由于空气均流板12对空气流的均流作用，高温空气经过空气均流板12后在整个烧嘴宽度方向流速分布非常均匀，空气经过均流板后一部分通过烧嘴砖3的一次风通道6进入混合喷头11，然后一小部分助燃空气从混合喷头11表面面上的一些小孔喷入至混合喷头11内与从燃气腔体9喷出的燃气进行预混，一部分通过混合喷头11与一次风通道6之前的缝隙喷入烧嘴砖 3内部腔体(即混合喷头11与一次风通道6之间的区域)，从空气均流板12出来的另一部分助燃空气则通过烧嘴砖3内部的二次风通道7从扁平型的二次空气喷口5直接喷入炉膛。
32.燃气从燃气入口8进入燃气腔体9，燃气腔体9与混合喷头11相连，燃气腔体9截面为矩形，其末端沿着宽度方向均匀的设置了一定数量的燃气喷口10，燃气进入燃气腔体9以后，通过这些燃气喷口10沿着宽度方向被均匀地喷入混合喷头11内，然后与混合喷头11上的喷入的助燃空气进行预混并通过点火棒 15点燃，然后在烧嘴砖3内部腔体进行混合燃烧，火焰从烧嘴砖3末端的主火焰喷口4喷出，主火焰喷口4呈扁平型，从该喷口喷出的火焰也呈扁平型。
33.燃气入口8进入的燃气与空气入口1进入的空气可以通过流量控制系统实行固定的配比，燃气进入烧嘴后，都直接喷入烧嘴砖3的内腔体(即混合喷头11 与一次风通道6之间的区域)，而助燃空气进入烧嘴后，有一部分通过二次风通道7从二次空气喷口5直接喷入炉膛，剩余部分通过混合喷头11进入烧嘴内腔体(即混合喷头11与一次风通道6之间的区域)与燃气混合并燃烧，由于烧嘴内腔体处的燃气过剩、空气不足，从而从主火焰喷口4喷出的气流为欠氧燃烧状态，形成一些不完全燃烧产物(比如co、h2等)，有效抑制了nox的产生，从主火焰喷口4喷出的这些不完全燃烧产物在炉膛内再与从二次空气喷口5喷入空气中的o2结合并进行完全燃烧，再均匀地把热量释放到炉膛空间，有效避免了炉膛内形成局部高温区，进一步抑制了nox的产生。
34.在此过程中，为了实现不完全燃烧产物与二次空气内的o2在炉膛空间接触并发生氧化反应，要求炉膛温度必须高于850℃，所以该烧嘴只能应用于炉温高于850℃的高温炉膛中。
35.以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，依据本实用新型的技术实质，在本实用新型的精神和原则之内，对以上实施例所作的任何简单的修改、等同替换与改进等，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围之内。