一种纯氧烟气循环烧嘴的制作方法

1.本实用新型属于冶金工业炉窑燃烧技术领域，涉及一种纯氧烟气循环烧嘴。


背景技术：

2.钢铁工业是能耗大户和大气污染物的主要来源之一，钢铁工业炉窑目前基本采用空气助燃燃烧供热，但存在污染物排放高、烟气排放量大、碳减排难度大等问题，并且炉窑的热效率在现有技术下已经很难再明显提高。纯氧燃烧技术能够大大降低烟气量和污染物排放，减少排烟带走的热损失，同时提高烟气中的co2和h2o含量，对于碳捕集和利用具有重要意义，是一项清洁的燃烧技术，该技术在有色、玻璃等行业广泛应用。纯氧燃烧的温度高，直接用于钢铁工业炉窑会对被加热物料带来过烧、温度不均匀等问题，因此，将烟气循环与纯氧燃烧技术相结合是实现该技术应用于钢铁工业炉窑的有效路径之一。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种纯氧烟气循环烧嘴，使纯氧燃烧技术能够用于钢铁工业炉窑，解决纯氧燃烧局部温度过高的问题，降低污染物排放、节能能源。
4.为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
5.一种纯氧烟气循环烧嘴，包括循环烟气管以及设置在循环烟气管内部的燃烧室，所述燃烧室与所述循环烟气管相连通；还包括燃气管及氧气管，所述燃气管一端设置在循环烟气管外侧，另一端设置在燃烧室内，所述氧气管包括点火氧气管、预混氧气管，所述点火氧气管及预混氧气管均穿过循环烟气管与燃烧室相连通。
6.可选的，所述燃烧室与所述循环烟气管相连通的位置设有烟气出口板，所述烟气出口板上设有烟气旋流喷孔，旋流角度为30-60度。
7.可选的，所述氧气管还包括设置在燃烧室外侧的二次氧气管。
8.可选的，点火氧气管设置有位于燃烧室内的点火氧气喷孔和预混氧气喷孔，沿点火氧气管内部氧气流动方向依次布置预混氧气喷孔及点火氧气喷孔。
9.可选的，点火氧气喷孔与纯氧烟气循环烧嘴的中心线夹角为30-60度，该点火氧气喷孔朝向纯氧烟气循环烧嘴的中心线方向。
10.可选的，所述点火氧气喷孔与烟气出口板的距离为50-150mm。
11.可选的，预混氧气管上也设有预混氧气喷孔，与点火氧气喷孔的轴向距离为50-150mm；预混氧气喷孔的方向与其所在的预混氧气管或点火氧气管的轴向垂直。
12.可选的，所述燃气管出口设有多个燃气喷孔，燃气喷孔位于燃烧室内，燃气喷孔与纯氧烟气循环烧嘴的中心线的夹角为30-60度，燃气喷孔与烟气出口板的距离轴向距离为50-150mm。
13.可选的，点火氧气管设置1个，预混氧气管设置至少一个，点火氧气喷孔的氧气量占所需氧气总量的10％-20％。
14.可选的，所述二次氧气管设有至少一个，二次氧气管的出口位于循环烟气管外，二
次氧气管的氧气量占所需氧气总量的20％-50％。
15.本实用新型的有益效果在于：
16.本实用新型的烧嘴结构能够形成稳定的点火源，使氧气与烟气充分混合避免局部燃烧高温，并应用分级燃烧技术保证火焰温度均匀性，使纯氧燃烧技术能充用于钢铁工业炉窑。
17.本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
18.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作优选的详细描述，其中：
19.图1为本实用新型的结构示意图；
20.图2为预混氧气喷孔与点火氧气喷孔的位置示意图；
21.图3为烟气出口板的结构示意图。
22.附图标记：燃气管1，燃气喷孔11，循环烟气管2，烟气出口板21，烟气喷孔22，氧气管3，点火氧气管31，预混氧气管32，二次氧气管33，点火氧气喷孔34，预混氧气喷孔35，二次氧气喷孔36，燃烧室4。
具体实施方式
23.以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
24.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好地说明本实用新型的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
25.本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本实用新型的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”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，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，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
26.请参阅图1～图3，为一种纯氧烟气循环烧嘴，由燃气管1、循环烟气管2、氧气管3、燃烧室4组成，氧气管3分为点火氧气管31、预混氧气管32和二次氧气管33，燃气管1、循环烟
气管2、点火氧气管31、预混氧气管32与燃烧室4相连通，燃气管1位于烧嘴中心线上，点火氧气管31和预混氧气管32位于燃气管1的外侧，二次氧气管33位于燃烧室4的外侧。
27.循环烟气管2前端设置有烟气出口板21，烟气出口板21位于燃烧室4入口处，烟气出口板21上设置有烟气喷孔22，再循环烟气进入烟气管后，通过烟气喷孔进入燃烧室，烟气喷孔22设置有多个，为旋流孔结构，旋流角度为30-60度。
28.燃气管1设置在烧嘴中心线上，其出口设置有多个燃气喷孔11，燃气喷孔位于燃烧室4内，燃气喷孔11与烧嘴中心线的夹角α为30-60度，燃气喷孔与烟气出口板的距离轴向距离l3为50-150mm。
29.点火氧气管21位于燃气管1外侧，穿过循环烟气管2和烟气出口板21，其出口设置有点火氧气喷孔34和预混氧气喷孔35，点火氧气喷孔34和预混氧气喷孔35位于燃烧室4内，点火氧气喷孔34位于点火氧气管31出口的最前端，与烟气出口板21的距离l2为50-150mm，点火氧气喷孔34与烧嘴中心线夹角β为30-60度，朝向烧嘴中心线方向。点火氧气管设置1个，点火氧气喷孔的氧气量占烧嘴所需氧气量的10％-20％。
30.烧嘴工作时，燃气通过燃气管1后从燃气喷口11喷出，部分氧气通过点火氧气喷孔34喷出，由于燃气和点火氧气都与烧嘴中心线呈一定夹角α、β，二者在燃烧室内接触后被点燃，形成稳点火源，确保烧嘴火焰的稳定性。
31.预混氧气管32位于燃气管1外环，穿过循环烟气管2和烟气出口板21，其出口设置有预混氧气喷孔35，预混氧气喷孔35位于燃烧室4内，点火氧气管31和预混氧气管32都设置有预混氧气喷孔35，预混氧气喷孔35位于点火氧气喷孔34的后方，与点火氧气喷孔34的轴向距离l1为50-150mm，预混氧气喷孔35方向与点火氧气管31、预混氧气管32的轴线垂直。预混氧气管32设置1个、2个或多个，预混氧气量占烧嘴所需氧气量的30％-70％。
32.烟气进入循环烟气管2后从烟气出口板21上的烟气喷孔22进入燃烧室，部分氧气通过预混氧气喷孔35进入燃烧室，二者在燃烧室内充分混合，然后与燃气喷孔11喷出的燃气混合燃烧，循环烟气与氧气的预混合有效降低了氧气含量，避免火焰在燃烧室4内的局部高温。
33.二次氧气管33位于燃烧室4的外侧，穿过循环烟气管2，二次氧气喷孔36位于循环烟气管2外。二次氧气管可设置1个、2个或多个，二次氧气量占烧嘴所需氧气总量的20％-50％。
34.点火氧气、预混氧气、循环烟气、氧气在燃烧室4内混合燃烧，从燃烧室4内喷出后再与二次氧气混合燃烧，形成分级燃烧，提高火焰温度均匀性。
35.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。