全文摘要
本实用新型公开了一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，包括横跨于烧结机台车上方的钢结构龙门架，钢结构龙门架上设置点火炉炉膛，点火炉炉膛的底部敞开；点火炉炉膛顶部由烧嘴耐火砖组成，沿垂直方向设置贯穿点火炉炉膛顶部的燃烧通道，燃烧通道截面面积由上至下逐渐变大，燃烧通道上方设有煤粉煤气两用燃烧器，煤粉煤气两用燃烧器和燃烧通道同轴心，煤粉煤气两用燃烧器的上端设有煤气入口和煤粉入口，煤粉煤气两用燃烧器的中部设有助燃风入口，煤粉煤气两用燃烧器下端与燃烧通道上端连通。本实用新型解决了将煤粉作为燃料应用在烧结点火炉上存在燃烧火焰较长、燃烧过程不易控制且易产生污染物等问题。
主设计要求
1.一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，包括烧结机台车(13)以及横跨于烧结机台车(13)上方的钢结构龙门架，烧结机台车(13)上铺设烧结矿料层(2)，钢结构龙门架上设置点火炉炉膛(4)，点火炉炉膛(4)的底部敞开；其特征在于：所述点火炉炉膛(4)顶部由烧嘴耐火砖(6)组成，沿垂直方向设置贯穿点火炉炉膛(4)顶部的燃烧通道(5)，燃烧通道(5)截面面积由上至下逐渐变大，燃烧通道(5)上方设有煤粉煤气两用燃烧器(9)，煤粉煤气两用燃烧器(9)和燃烧通道(5)同轴心，煤粉煤气两用燃烧器(9)的上端设有煤气入口和煤粉入口，煤粉煤气两用燃烧器(9)的中部设有助燃风入口，煤粉煤气两用燃烧器(9)下端与燃烧通道(5)上端连通。
设计方案
1.一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，包括烧结机台车(13)以及横跨于烧结机台车(13)上方的钢结构龙门架，烧结机台车(13)上铺设烧结矿料层(2)，钢结构龙门架上设置点火炉炉膛(4)，点火炉炉膛(4)的底部敞开；其特征在于：所述点火炉炉膛(4)顶部由烧嘴耐火砖(6)组成，沿垂直方向设置贯穿点火炉炉膛(4)顶部的燃烧通道(5)，燃烧通道(5)截面面积由上至下逐渐变大，燃烧通道(5)上方设有煤粉煤气两用燃烧器(9)，煤粉煤气两用燃烧器(9)和燃烧通道(5)同轴心，煤粉煤气两用燃烧器(9)的上端设有煤气入口和煤粉入口，煤粉煤气两用燃烧器(9)的中部设有助燃风入口，煤粉煤气两用燃烧器(9)下端与燃烧通道(5)上端连通。
2.根据权利要求1所述的一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，其特征在于：所述燃烧通道(5)至少设置两排，每排燃烧通道(5)至少为两个，所述煤粉煤气两用燃烧器(9)与燃烧通道(5)一一对应。
3.根据权利要求1或2所述的一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，其特征在于：所述助燃风入口分为二次风入口和三次风入口，二次风入口靠近煤粉煤气两用燃烧器(9)的上端，三次风入口靠近煤粉煤气两用燃烧器(9)的下端。
4.根据权利要求3所述的一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，其特征在于：所述煤粉煤气两用燃烧器(9)呈圆筒形，所述煤粉入口、二次风入口和三次风入口沿煤粉煤气两用燃烧器(9)内壁切线方向设置。
5.根据权利要求1所述的一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，其特征在于：所述钢结构龙门架上还设有换热\/保温炉膛(12)，换热\/保温炉膛(12)位于点火炉炉膛(4)的后方，换热\/保温炉膛(12)顶部及底部均敞开，换热\/保温炉膛(12)内侧设有换热套管(11)，换热套管(11)下端靠近烧结矿料层(2)，换热套管(11)上端设有两个方变圆过渡段(10)，其中一个方变圆过渡段(10)设有助燃空气入口，另一个方变圆过渡段(10)设有助燃空气出口，助燃空气出口与煤粉煤气两用燃烧器(9)的助燃风入口通过管路相连。
6.根据权利要求5所述的一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，其特征在于：所述钢结构龙门架包括钢结构支撑座(1)和钢结构吊装梁(7)，钢结构支撑座(1)对称布置在烧结机台车(13)的两侧，钢结构支撑座(1)的底部设有行走轮，钢结构吊装梁(7)固定在钢结构支撑座(1)的顶部。
7.根据权利要求6所述的一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，其特征在于：所述点火炉炉膛(4)和换热\/保温炉膛(12)的侧壁由四面耐火墙(3)组成。
8.根据权利要求7所述的一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，其特征在于：所述烧嘴耐火砖(6)和耐火墙(3)均通过耐材吊挂钩(8)吊挂于钢结构吊装梁(7)下方。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉。
背景技术
烧结点火炉的点火燃料经历了重油、转炉煤气、混合煤气、焦炉煤气、高炉煤气等的发展，点火能耗逐步降低，目前，国内烧结厂使用的点火燃料以高炉煤气和焦炉煤气为主，焦炉煤气热值高，可以达到较高的点火温度；高炉煤气热值低，点火温度相对较低，但点火能耗相对低一点。
煤粉作为一种自然能源，相较以上燃料具有相对价格低廉的优势，作为直接燃料燃烧提供热量的能源利用率较高。目前，煤粉作为燃料，在高炉、石灰炉窑等的生产上已经得到广泛的应用，节能效果十分显著。用煤粉作为烧结点火炉的燃料，将会进一步降低点火能耗，节约能源。
烧结点火炉要求火焰长度不能超过点火炉的高度，点火面热量分布要均匀，不得出现过烧或欠烧的现象。相比较煤气燃料，煤粉的燃烧时间要长，火焰较长，燃烧过程不易控制且易产生污染物。因此，将煤粉应用于烧结点火炉，需要解决上述问题。
实用新型内容
实用新型目的：本实用新型的目的是针对煤粉作为燃料应用在烧结点火炉上存在燃烧火焰较长、燃烧过程不易控制且易产生污染物等问题，提供一种能够实现缩短煤粉燃烧火焰长度、控制燃烧过程、降低污染物排放并可以将煤粉和煤气互换的节能型煤粉煤气两用烧结点火炉。
为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，包括烧结机台车以及横跨于烧结机台车上方的钢结构龙门架，烧结机台车上铺设烧结矿料层，钢结构龙门架上设置点火炉炉膛，点火炉炉膛的底部敞开；所述点火炉炉膛顶部由烧嘴耐火砖组成，沿垂直方向设置贯穿点火炉炉膛顶部的燃烧通道，燃烧通道截面面积由上至下逐渐变大，燃烧通道上方设有煤粉煤气两用燃烧器，煤粉煤气两用燃烧器和燃烧通道同轴心，煤粉煤气两用燃烧器的上端设有煤气入口和煤粉入口，煤粉煤气两用燃烧器的中部设有助燃风入口，煤粉煤气两用燃烧器下端与燃烧通道上端连通。
进一步的，所述燃烧通道至少设置两排，每排燃烧通道至少为两个，所述煤粉煤气两用燃烧器与燃烧通道一一对应。
进一步的，所述助燃风入口分为二次风入口和三次风入口，二次风入口靠近煤粉煤气两用燃烧器的上端，三次风入口靠近煤粉煤气两用燃烧器的下端。
进一步的，所述煤粉煤气两用燃烧器呈圆筒形，所述煤粉入口、二次风入口和三次风入口沿煤粉煤气两用燃烧器内壁切线方向设置。
进一步的，所述钢结构龙门架上还设有换热\/保温炉膛，换热\/保温炉膛位于点火炉炉膛的后方，换热\/保温炉膛顶部及底部均敞开，换热\/保温炉膛内侧设有换热套管，换热套管下端靠近烧结矿料层，换热套管上端设有两个方变圆过渡段，其中一个方变圆过渡段设有助燃空气入口，另一个方变圆过渡段设有助燃空气出口，助燃空气出口与煤粉煤气两用燃烧器的助燃风入口通过管路相连。
进一步的，所述钢结构龙门架包括钢结构支撑座和钢结构吊装梁，钢结构支撑座对称布置在烧结机台车的两侧，钢结构支撑座的底部设有行走轮，钢结构吊装梁固定在钢结构支撑座的顶部。
进一步的，所述点火炉炉膛和换热\/保温炉膛的侧壁由四面耐火墙组成。
进一步的，所述烧嘴耐火砖和耐火墙均通过耐材吊挂钩吊挂于钢结构吊装梁下方。
有益效果：
1、本实用新型采用的节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，利用煤粉代替煤气作为点火燃料，节约了燃料成本，提高了点火强度，降低了点火能耗，并有助于提高烧结机的生产效率，节能效果显著。若按照等热量置换的原则，根据煤粉和高炉煤气的市场价格估算，每吨烧结矿可节约成本1.0元，按一台产量450t\/h的烧结机计算，年节约成本约378万元，节能效益十分可观。
2、助燃空气二次风、三次风为切向加入，在燃烧器内与煤粉形成旋流混合，在燃烧通道内形成旋转火焰，缩短了火焰推进方向上的长度，提高了燃烧效率；通过调节二次风、三次风的加入比例，控制助燃空气与煤粉的逐步混合，抑制煤粉燃烧过程中氮氧化物的产生，控制煤粉中灰份等难燃物质的存在形态，降低了煤粉燃烧的污染物排放。
3、通过在点火炉炉膛后方设置换热\/保温炉膛，可将用于煤粉煤气两用燃烧器的助燃空气升温，升温后的助燃空气可以加速煤粉的燃烧，进一步提高燃烧效率。
4、本实用新型在煤粉煤气混烧或全煤气点火的情况下，也能较好地控制点火过程，提高燃烧效率，降低点火能耗，节约燃料消耗，具有不错的节能效益。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为点火炉炉膛断面的结构示意图；
图3为换热\/保温炉膛断面的结构示意图；
图中：1-钢结构支撑座，2-烧结矿料层，3-耐火墙，4-点火炉炉膛，5-燃烧通道，6-烧嘴耐火砖，7-钢结构吊装梁，8-耐材吊挂钩，9-煤粉煤气两用燃烧器，10-方变圆过渡段，11-换热套管，12-换热\/保温炉膛，13-烧结机台车。
具体实施方式：
下面结合附图对本实用新型做更进一步的解释。
如图1和2所示，本实用新型的一种节能型煤粉煤气两用烧结点火炉，包括烧结机台车13以及横跨于烧结机台车13上方的钢结构龙门架，烧结机台车13上铺设烧结矿料层2，钢结构龙门架上设置点火炉炉膛4，点火炉炉膛4的底部敞开。
所述点火炉炉膛4顶部由烧嘴耐火砖6组成，沿垂直方向设置贯穿点火炉炉膛4顶部的燃烧通道5，所述燃烧通道5至少设置两排，每排燃烧通道5至少为两个，燃烧通道5截面面积由上至下逐渐变大。由于每个燃烧通道5形状均为渐扩形，有利于煤粉的逐步燃烧，每排燃烧通道5在下部汇合成一条点火带，至少2条点火带在点火炉炉膛4内形成均匀的点火面。
燃烧通道5上方设有煤粉煤气两用燃烧器9，所述煤粉煤气两用燃烧器9与燃烧通道5一一对应。煤粉煤气两用燃烧器9和燃烧通道5同轴心，煤粉煤气两用燃烧器9的上端设有煤气入口和煤粉入口，煤粉煤气两用燃烧器9的中部设有助燃风入口，所述助燃风入口分为二次风入口和三次风入口，二次风入口靠近煤粉煤气两用燃烧器9的上端，三次风入口靠近煤粉煤气两用燃烧器9的下端。煤粉煤气两用燃烧器9下端与燃烧通道5上端连通。
优选的，所述煤粉煤气两用燃烧器9呈圆筒形，所述煤粉入口、二次风入口和三次风入口沿煤粉煤气两用燃烧器9内壁切线方向设置。煤粉、二次风、三次风沿切向方向进入燃烧器，煤粉在燃烧器内依次与二次风、三次风混合。
如图1和3所示，所述钢结构龙门架上还设有换热\/保温炉膛12，换热\/保温炉膛12位于点火炉炉膛4的后方，换热\/保温炉膛12顶部及底部均敞开，换热\/保温炉膛12内侧设有换热套管11，换热套管11下端靠近烧结矿料层2，换热套管11上端设有两个方变圆过渡段10，其中一个方变圆过渡段10设有助燃空气入口，另一个方变圆过渡段10设有助燃空气出口，助燃空气出口与煤粉煤气两用燃烧器9的助燃风入口通过管路相连。助燃空气从助燃空气入口进入换热\/保温炉膛12内，流经换热套管11换热后，从助燃空气出口流出，可将用于煤粉煤气两用燃烧器的助燃空气升温。
如图1至3所示，所述钢结构龙门架包括钢结构支撑座1和钢结构吊装梁7，钢结构支撑座1对称布置在烧结机台车13的两侧，钢结构支撑座1的底部设有行走轮，固定在钢结构支撑座1的顶部设有钢结构吊装梁7。所述点火炉炉膛4和换热\/保温炉膛12的侧壁由四面耐火墙3组成。所述烧嘴耐火砖6和耐火墙3均通过耐材吊挂钩8吊挂于钢结构吊装梁7下方。
本实用新型的工作原理为：
输送载体(一次风)将煤粉送入煤粉煤气两用燃烧器9，在二次风的旋流作用下，煤粉中的挥发份物质在燃烧器内开始气化，随着三次风的加入，旋流强度增大，助燃空气与煤粉得到充分的混合，可燃物质与氧气充分接触，气化物开始燃烧，空气、煤粉、气化物等以较强的旋转流方式进入烧嘴耐火砖6的燃烧通道5内；燃烧通道5的Ⅰ区是煤粉燃烧所形成的的辉焰区域，煤粉中的可燃物在旋转流中逐步燃烧，火焰半径沿燃烧通道不断扩大，燃烧向外围逐步扩散，旋转流在燃烧通道5内的推进速度放缓；Ⅱ区是燃烧产物在燃烧通道5中心线上的逆流循环区域，在火焰的旋转气流和内部逆流循环的共同作用下，煤粉急剧燃烧，在此区域释放出大量热量，达到最高燃烧温度；Ⅲ区是燃烧产物在火焰外围的逆流循环区域，逆流气流不断地卷吸火焰的热量，将燃烧热量布满整个炉膛；Ⅳ区为点火面区域，煤粉燃烧的火焰在此区域内呈均匀布置，对烧结矿料层2的表面进行点火作业。助燃空气二次风、三次风为切向加入，在燃烧器内与煤粉形成旋流混合，在燃烧通道内形成旋转火焰，缩短了火焰推进方向上的长度，提高了燃烧效率；通过调节二次风、三次风的加入比例，控制助燃空气与煤粉的逐步混合，抑制煤粉燃烧过程中氮氧化物的产生，控制煤粉中灰份等难燃物质的存在形态，降低了煤粉燃烧的污染物排放。
换热\/保温炉膛12内的换热套管11可以吸收烧结矿料层2已点火区域的烧结料面辐射的热量，助燃空气流经换热套管11提升温度后，分别送至燃烧器9的二次风入口和三次风入口，升温后的助燃空气可以加速煤粉的燃烧，进一步提高燃烧效率。
在煤粉煤气混烧或全煤气燃烧时，与煤粉燃烧的控制过程基本相同，通过分别调节燃烧器的助燃空气总量和二次风、三次风的分配比例，可以控制燃料在燃烧通道5内的燃烧过程，获得理想的火焰尺寸，使点火面上热量分布均匀，提高燃烧效率，节约燃料消耗量，降低污染物排放。
本实用新型采用的煤粉煤气两用烧结点火炉，利用煤粉代替或部分代替煤气作为点火燃料，在煤粉燃烧过程中可以抑制氮氧化物的产生，控制灰份等难燃物质的存在形态，降低污染物排放；本实用新型中助燃空气的切向加入和渐扩形的燃烧通道设计，在全煤粉、全煤气以及煤粉煤气混合点火等状态下，均可以提高燃料的燃烧效率，加强点火强度，节约燃料成本，降低点火能耗，并有助于提高烧结机的生产效率，节能效果显著。
以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920067819.8
申请日:2019-01-16
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:84(南京)
授权编号:CN209416050U
授权时间:20190920
主分类号:F27B 21/00
专利分类号:F27B21/00;F27B21/08;F27D99/00;F23D17/00
范畴分类:35E;
申请人:大峘集团有限公司
第一申请人:大峘集团有限公司
申请人地址:211112 江苏省南京市江宁区天元东路368号
发明人:王佩林;李丽梅
第一发明人:王佩林
当前权利人:大峘集团有限公司
代理人:周中民
代理机构:32296
代理机构编号:南京睿之博知识产权代理有限公司
优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计