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专利名称：球团低氮中央烧嘴及其供气结构

专利类型：发明专利

专利申请号：CN202010738234.1

专利申请（专利权）人：襄阳中和机电技术有限公司
权利人地址：湖北省襄阳市高新区大力大道100号

专利发明（设计）人：发明人:吴敬

专利摘要：本发明属于回转窑炉烧嘴及其配件结构技术领域，尤其涉及一种球团低氮中央烧嘴及其供气结构。包括烧嘴以及与烧嘴连接的导风管组；烧嘴由多个同轴套装的筒结构组成，由外至内依次包括：轴流风筒、旋流风筒、煤风筒、中心筒；导风管组件由多个同轴套装的圆管组成包括：轴流风管、旋流风管、煤风管、的中心风管；供气结构包括设于球团低氮中央烧嘴外侧的保护结构、设于球团低氮中央烧嘴后侧的导气管组和供气管组；本发明的球团低氮中央烧嘴利用大速差、强旋流、中心风稳焰效应使燃烧的火焰形状规则完整，火焰稳定无波动，避免了扫窑衬现象的发生。

主权利要求：
1.一种球团低氮中央烧嘴供气结构，其特征在于，包括球团低氮中央烧嘴、设于球团低氮中央烧嘴外侧的保护结构、设于球团低氮中央烧嘴后侧的导气管组和供气管组；
所述保护结构包括浇注在球团低氮中央烧嘴外侧的耐高温浇注层（3）；
所述导气管组包括依次与轴流风管（2a）连通的轴流导风管（4a）、与旋流风管（2b）连通的旋流导风管（4b）、与煤风管（2c）连通的煤风导风管（4c）、与中心风管（2d）连通的中心导风管（4d）；所述轴流导风管（4a）、旋流导风管（4b）、煤风导风管（4c）、中心导风管（4d）长度依次增加并依次嵌套设置，各管后侧封闭；
所述供气管组包括平行于各导风管的主供气管（5），主供气管（5）通过三个调节阀以及分支管路分别连接至轴流导风管（4a）、旋流导风管（4b）、中心导风管（4d）；包括烧嘴以及与烧嘴连接的导风管组；
所述球团低氮中央烧嘴由多个同轴套装的筒结构组成，由外至内依次包括：轴流风筒（1a）、旋流风筒（1b）、煤风筒（1c）、中心筒（1d）；
轴流风筒（1a）包括前端壁厚由薄变厚的楔形部（10a）以及位于楔形部（10a）后侧并向外展开形成的锥形轴流导风部（10b）;旋流风筒（1b）包括前端喇叭状的锥形部（11a）；
楔形部（10a）内壁与锥形部（11a）外壁围成喷吐方向朝前方外侧的环形的轴流风喷口（10）；锥形部（11a）内壁与煤风筒（1c）外壁间隙配合并在前端形成环形的旋流风喷口（11）；
煤风筒（1c）与中心筒（1d）前端围成环形的煤风喷口（12）；中心筒（1d）前端设置有多孔板（13）；
所述导风管组由多个同轴套装的圆管组成，由外至内依次包括：与轴流风筒（1a）连通的轴流风管（2a）、与旋流风筒（1b）连通的旋流风管（2b）、与煤风筒（1c）连通的煤风管（2c）、与中心筒（1d）连通的中心风管（2d）；
轴流风管（2a）的直径与壁厚与轴流风筒（1a）后端匹配，两者通过坡口焊接连接；
旋流风管（2b）前端直径缩小同时向前延伸与旋流风筒（1b）通过坡口焊接连接，以在旋流风喷口（11）后侧形成尺寸由小变大的聚风通道结构；聚风通道结构中设置有旋流导流结构；煤风管（2c）前端和煤风筒（1c）的后端通过螺纹连接；
所述旋流导流结构是指旋流板或螺旋器；所述旋流板或螺旋器与煤风筒为一体结构；
所述分支管路包括：与轴流导风管（4a）垂直且连通的轴流支管（5a）、与旋流导风管（4b）垂直且连通的旋流支管（5b）连接至旋流导风管（4b）、连接至中心导风管（4d）后端的软管（5d）；
所述调节阀设置在各分支管路与主供气管（5）之间；
还包括均匀设置在球团低氮中央烧嘴外壁上，并嵌入耐高温浇注层中的定位柱（3a）。
2.根据权利要求1所述一种球团低氮中央烧嘴供气结构，其特征在于，还包括设置在轴流导风管（4a）后侧开口与旋流导风管（4b）之间，旋流导风管（4b）后侧开口与煤风导风管（4c）之间的轴向位移补偿结构。
3.根据权利要求2所述一种球团低氮中央烧嘴供气结构，其特征在于，所述轴向位移补偿结构是指弹性波纹管（6a），弹性波纹管的两端设置有连接法兰。
4.根据权利要求3所述一种球团低氮中央烧嘴供气结构，其特征在于，还包括设置在各分支管路上的压力表。 说明书 : 球团低氮中央烧嘴及其供气结构技术领域[0001] 本发明属于回转窑炉烧嘴及其配件结构技术领域，尤其涉及一种球团低氮中央烧嘴及其供气结构。背景技术[0002] 回转窑用球团低氮中央烧嘴从70年代初的单通道球团中央烧嘴，发展到双风道、三风道煤粉烧嘴，到后来的的四风道烧嘴，虽然在不断发展，但其基本结构一直停留在老式，且存在一定的局限性，包括对煤质的适应性差，火焰的调节性能差，调节手段少，燃烧不充分等，上述问题的存在导致烧嘴性能无法达到最佳，燃烧后产生的氮氧化物含量高，引起严重的环境污染，而随着现代化生产对生产质量、设备性能以及生产过程中污染物排放的要求越来越严格，有必要对现有的烧嘴结构进行改进以使其能够满足现代企业应用生产的需求。发明内容[0003] 本发明创造的目的在于，提供一种提供满足生产要求的火焰形状和热力强度的球团低氮中央烧嘴及其供气结构。[0004] 为实现上述目的，本发明创造采用如下技术方案。[0005] 本发明的一种球团低氮中央烧嘴，包括烧嘴以及与烧嘴连接的导风管组；[0006] 所述烧嘴由多个同轴套装的筒结构组成，由外至内依次包括：轴流风筒1a、旋流风筒1b、煤风筒1c、中心筒1d；[0007] 轴流风筒1a包括前端壁厚由薄变厚的楔形部10a以及位于楔形部10a后侧并向外展开形成的锥形轴流导风部10b；旋流风筒1b包括前端喇叭状的锥形部11a；[0008] 楔形部10a内壁与锥形部11a外壁围成喷吐方向朝前方外侧的环形的轴流风喷口10；锥形部11a内壁与煤风管1c外壁间隙配合并在前端形成环形的旋流风喷口11；煤风筒1c与中心筒1d前端围成环形的煤风喷口12；中心筒1d前端设置有多孔板13[0009] 所述导风管组件由多个同轴套装的圆管组成，由外至内依次包括：与轴流风通1a连通的轴流风管2a、与旋流风筒1b连通的旋流风管2b、与煤风筒1c连通的煤风管2c、与中心筒1d连通的中心风管2d；[0010] 轴流风管2a的直径与壁厚与轴流风筒1a后端匹配，两者通过坡口焊接连接；[0011] 旋流风管2b前端直径缩小同时向前延伸与旋流风筒1b通过坡口焊接连接，以在旋流风喷口11后侧形成尺寸由小变大的聚风通道结构；聚风通道结构中设置有旋流导流结构；煤风管2c前端和煤风筒1c的后端通过螺纹连接。[0012] 对前述球团低氮中央烧嘴的进一步改进和优。鲂鞯剂鹘峁故侵感靼寤蚵菪鳎凰鲂靼寤蚵菪饔朊悍缤参惶褰峁。[0013] 基于前述球团低氮中央烧嘴，本发明还提供一种球团低氮中央烧嘴供气结构，包括球团低氮中央烧嘴、设于球团低氮中央烧嘴外侧的保护结构、设于球团低氮中央烧嘴后侧的导气管组和供气管组；[0014] 所述保护结构包括浇注在球团低氮中央烧嘴外侧的耐高温浇注层3；所述导气管组包括依次与轴流风管2a连通的轴流导风管4a、与旋流风管2b连通的旋流导风管4b、与煤风管2c连通的煤风导风管4c、与中心风管2d连通的中心导风管4d；所述轴流导风管4a、旋流导风管4b、煤风导风管4c、中心导风管4d长度依次增加并依次嵌套设置，各管后侧封闭；[0015] 所述供气管组包括平行于各导风管的主供气管5，主供气管5通过三个调节阀以及分支管路分别连接至轴流导风管4a、旋流导风管4b、中心导风管4d；[0016] 对前述球团低氮中央烧嘴供气结构的进一步改进和优。拱ň壬柚迷谇蛲诺偷醒肷兆焱獗谏，并嵌入耐高温浇注层中的定位柱3a。[0017] 对前述球团低氮中央烧嘴供气结构的进一步改进和优。拱ㄉ柚迷谥崃鞯挤绻4a后侧开口与旋流导风管4b之间，旋流导风管4b后侧开口与煤风导风管4c之间的轴向位移补偿结构。[0018] 对前述球团低氮中央烧嘴供气结构的进一步改进和优。鲋嵯蛭灰撇钩ソ峁故侵傅圆ㄎ乒6a，弹性波纹管的两端设置有连接法兰。[0019] 对前述球团低氮中央烧嘴供气结构的进一步改进和优。龇种Ч苈钒：与轴流导风管4a垂直且连通的轴流支管5a、与旋流导风管4b垂直且连通的旋流支管5b连接至旋流导风管4b、连接至中心导风管4d后端的软管5d；所述调节阀设置在各分支管路与主供气管5a之间。[0020] 对前述球团低氮中央烧嘴供气结构的改进，还包括设置在各分支管路上的压力表。[0021] 其有益效果在于：[0022] 本发明的球团低氮中央烧嘴利用大速差、强旋流、中心风稳焰效应使燃烧的火焰形状规则完整，火焰稳定无波动，避免了扫窑衬现象的发生。烧嘴使用过程中煤粉和一次风二次风混合良好，燃烧充分，提高了窑的热力强度，同时降低一次风比例从而提高窑的产量并降低热耗，火焰形成碗状效应同时起始时消除了强涡流避免温度峰值，使火焰温度分布均匀合理，提高了性能以及燃烧效率的同时，降低了co和NOx的含量。利用该供气结构能够实现方便快捷的在线调节，改变喷出速度与强度，达到调节火焰形状和强弱的目的。本发明的球团低氮中央烧嘴结构紧凑，稳定，使用寿命长。附图说明[0023] 图1是球团低氮中央烧嘴的结构示意图；[0024] 图2是球团低氮中央烧嘴供气结构的结构示意图一[0025] 图3是球团低氮中央烧嘴供气结构的结构示意图二[0026] 图4是实施例中轴向位移补偿结构的一种实施方案示意图。具体实施方式[0027] 以下结合具体实施例对本发明创造作详细说明。[0028] 本发明的一种球团低氮中央烧嘴，包括烧嘴以及与烧嘴连接的导风管组；其中烧嘴主要用于形成燃烧气体速差旋流、通过烧嘴结构保证中心风实现稳焰效应，改善燃烧火焰形状规则，使其更加完整稳定无波动，避免扫窑衬现象发生。导风组件用于连接供气系统与烧嘴，同时实现对烧嘴内气体流量和特征的调节，以便于对燃烧火焰的强弱形状进行快速调节，提高烧嘴性能，同时保证高温下烧嘴结构和性能的稳定性。[0029] 如图1所示，烧嘴由多个同轴套装的筒结构组成，由外至内依次包括：轴流风筒1a、旋流风筒1b、煤风筒1c、中心筒1d；[0030] 轴流风筒1a包括前端壁厚由薄变厚的楔形部10a以及位于楔形部10a后侧并向外展开形成的锥形轴流导风部10b；旋流风筒1b包括前端喇叭状的锥形部11a；楔形部10a内壁与锥形部11a外壁围成喷吐方向朝前方外侧的环形的轴流风喷口10；锥形部11a内壁与煤风管1c外壁间隙配合并在前端形成环形的旋流风喷口11；煤风筒1c与中心筒1d前端围成环形的煤风喷口12；中心筒1d前端设置有多孔板13；[0031] 导风管组件由多个同轴套装的圆管组成，由外至内依次包括：与轴流风通1a连通的轴流风管2a、与旋流风筒1b连通的旋流风管2b、与煤风筒1c连通的煤风管2c、与中心筒1d连通的中心风管2d；[0032] 作为一种优化方案，为保证煤粉充分燃烧的同时不会对煤风通道造成破坏或者粘附在通道内，在煤风的入口、喷口内侧以及通道内侧表面应当设置耐磨陶瓷保护层或进行相应的耐磨处理。[0033] 轴流风管2a的直径与壁厚与轴流风筒1a后端匹配，两者通过坡口焊接连接；旋流风管2b前端直径缩小同时向前延伸与旋流风筒1b通过坡口焊接连接，以在旋流风喷口11后侧形成尺寸由小变大的聚风通道结构；聚风通道结构中设置有旋流导流结构，旋流导流结构是指旋流板或螺旋器；旋流板或螺旋器与煤风筒为一体结构；煤风管2c前端和煤风筒1c的后端通过螺纹连接。[0034] 基于前述球团低氮中央烧嘴，本发明还提供一种球团低氮中央烧嘴供气结构，主要用于向球团低氮中央烧嘴补充气体、控制气流以调节燃烧状态，同时保证球团低氮中央烧嘴正常运转。如图2、图3所示，球团低氮中央烧嘴供气结构包括球团低氮中央烧嘴、设于球团低氮中央烧嘴外侧的保护结构、设于球团低氮中央烧嘴后侧的导气管组和供气管组；[0035] 烧嘴在使用过程中处于高温窑炉内部或处于自身高温火焰氛围中，为此，在烧嘴之外设置有必要的保护结构，保护结构包括浇注在球团低氮中央烧嘴外侧的耐高温浇注层3；[0036] 导气管组包括依次与轴流风管2a连通的轴流导风管4a、与旋流风管2b连通的旋流导风管4b、与煤风管2c连通的煤风导风管4c、与中心风管2d连通的中心导风管4d；轴流导风管4a、旋流导风管4b、煤风导风管4c、中心导风管4d长度依次增加并依次嵌套设置，各管后侧封闭；供气管组包括平行于各导风管的主供气管5，主供气管5通过三个调节阀以及分支管路分别连接至轴流导风管4a、旋流导风管4b、中心导风管4d；[0037] 还包括均匀设置在球团低氮中央烧嘴外壁上，并嵌入耐高温浇注层中的定位柱3a。[0038] 还包括设置在轴流导风管4a后侧开口与旋流导风管4b之间，旋流导风管4b后侧开口与煤风导风管4c之间的轴向位移补偿结构。如图2、图4所示，本实施例中，轴向位移补偿结构是指弹性波纹管6a，弹性波纹管的两端设置有连接法兰。[0039] 分支管路包括：与轴流导风管4a垂直且连通的轴流支管5a、与旋流导风管4b垂直且连通的旋流支管5b连接至旋流导风管4b、连接至中心导风管4d后端的软管5d；调节阀设置在各分支管路与主供气管5a之间。还包括设置在各分支管路上的压力表，方便在现场间接获知各通道空气气流在烧嘴出口处的速度，从而更好地调整烧嘴的火焰形状。[0040] 使用过程中，球团低氮中央烧嘴的喷嘴头部从外到内依次分为五个通道，即：轴流风通道A、旋流风通道B、煤风通道C、中心风通道D。各通道风管问采用螺栓和支承块定位，装配时保证头部端面的同轴度和平行度[0041] 最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明创造的技术方案，而非对本发明创造保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明创造作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明创造的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明创造技术方案的实质和范围。

专利地区：湖北

专利申请日期：2020-07-28

专利公开日期：2024-10-22

专利公告号：CN111795382B