一级燃烧器、二级燃烧器以及热风炉用低氮燃烧器的制作方法

本发明涉及燃烧设备，特别涉及一种一级燃烧器、二级燃烧器以及热风炉用低氮燃烧器。

背景技术：

1、为了节能降耗，钢铁企业对高炉热风炉的送风风温要求不断提高。通过提高热风炉的送风温度可以有效地降低吨铁燃料比和吨铁成本。现有技术中的燃气器中的燃气和助燃空气采用分层输送至燃烧器中，当燃气和助燃空气分层输入时，会延长燃气与助燃空气的扩散混合时间，降低了燃烧效果。

2、且当热风炉拱顶温度达到1400℃以上时，燃烧产物中的nox(氮氧化物)含量急剧升高，燃烧产物中的水蒸气在温度降低到露点以下时冷凝成液态水，nox(氮氧化物)与冷凝水结合会形成酸性腐蚀性介质，对热风炉炉壳钢板产生晶间应力腐蚀，这限制了热风温度的提高，并缩短了热风炉的使用寿命。

技术实现思路

1、为了克服现有技术的上述缺陷，本发明实施例所要解决的技术问题是提供了一种一级燃烧器、二级燃烧器以及热风炉用低氮燃烧器，用于加快燃气与助燃空气的混合速度、以及降低燃烧产生的氮氧化物。

2、本发明的上述目的可采用下列技术方案来实现，本发明提供了一种一级燃烧器，包括：

3、具有第一燃烧腔的第一燃烧壳体，所述第一燃烧壳体的内部设有第一耐火内衬；

4、第一燃气均布结构，包括多个嵌设在所述第一耐火内衬中的第一燃气均布通道，沿所述第一燃烧腔的周向，多个所述第一燃气均布通道间隔排列设置，各所述第一燃气均布通道与所述第一燃烧腔之间均设有至少一个第一燃气喷口；

5、第一助燃空气均布结构，包括多个嵌设在所述第一耐火内衬中的第一助燃空气均布通道，各所述第一助燃空气均布通道分别设置在相邻的所述第一燃气均布通道之间，各所述第一助燃空气均布通道与所述第一燃烧腔之间设有至少一个第一助燃空气喷口；

6、第一燃气供应通道，具有第一燃气入口，所述第一燃气供应通道与各所述第一燃气均布通道相连通；

7、第一助燃空气供应通道，具有第一助燃空气入口，所述第一助燃空气供应通道与各所述第一助燃空气均布通道相连通。

8、在本发明的一较佳实施方式中，沿所述第一燃烧腔的周向，多个所述第一燃气均布通道在同一高度上均匀间隔设置。

9、在本发明的一较佳实施方式中，沿所述第一燃烧腔的周向，多个所述第一助燃空气均布通道在同一高度上均匀间隔设置。

10、在本发明的一较佳实施方式中，所述第一燃气均布通道与所述第一助燃空气均布通道依次交替均匀间隔排列设置在同一高度。

11、在本发明的一较佳实施方式中，各所述第一燃气均布通道和各所述第一助燃空气均布通道沿同一旋向呈第一角度倾斜设置。

12、在本发明的一较佳实施方式中，所述第一燃气均布通道上对应设有多个所述第一燃气喷口，沿所述第一燃气均布通道的纵长延伸方向，多个所述第一燃气喷口均匀间隔排列设置在不同高度；

13、所述第一助燃空气均布通道上对应设有多个所述第一助燃空气喷口，沿所述第一助燃空气通道的纵长延伸方向，多个所述第一助燃空气喷口均匀间隔排列设置在不同高度。

14、在本发明的一较佳实施方式中，多个所述第一助燃空气喷口分别对应各所述第一燃气喷口设置在不同高度，位于同一高度的各所述第一助燃空气喷口与各所述第一燃气喷口配合形成空燃混合层。

15、在本发明的一较佳实施方式中，沿所述第一燃烧壳体的高度方向，位于同一列的各所述第一燃气喷口和各所述第一助燃空气喷口依次交替均匀间隔排列设置。

16、在本发明的一较佳实施方式中，沿所述第一燃烧壳体的周向，位于同一高度的各所述第一燃气喷口和各所述第一助燃空气喷口依次交替均匀间隔排列设置。

17、本发明的实施例中还提供了一种二级燃烧器，包括：

18、具有第二燃烧腔的第二燃烧壳体，所述第二燃烧壳体的内部设有第二耐火内衬，所述第二燃烧腔与第一燃烧腔相连通设置；

19、设置在所述第二燃烧壳体上的第二燃气均布结构；

20、设置在所述第二燃烧壳体上的第二助燃空气均布结构；

21、第二燃气供应通道，具有第二燃气入口，所述第二燃气供应通道与所述第二燃气均布结构相连通；

22、第二助燃空气供应通道，具有第二助燃空气入口，所述第二助燃空气供应通道与所述第二助燃空气均布结构相连通。

23、在本发明的一较佳实施方式中，所述第二燃气均布结构包括多个嵌设在所述第二耐火内衬中的第二燃气均布通道，各所述第二燃气均布通道均与所述第二燃气供应通道相连通，沿所述第二燃烧腔的周向，多个所述第二燃气均布通道间隔排列设置，各所述第二燃气均布通道与所述第二燃烧腔之间均设有第二燃气喷口。

24、在本发明的一较佳实施方式中，所述第二助燃空气均布结构包括多个嵌设在所述第二耐火内衬中的第二助燃空气均布通道，各所述第二助燃空气均布通道分布设置在相邻的所述第二燃气均布通道之间，各所述第二助燃空气均布通道与所述第二燃烧腔之间设有第二助燃空气喷口。

25、在本发明的一较佳实施方式中，沿所述第二燃烧壳体的周向，各所述第二燃气喷口和各所述第二助燃空气喷口依次交替排列设置在同一高度。

26、本发明的实施例中还提供了一种热风炉用低氮燃烧器，包括前述的一级燃烧器以及前述的二级燃烧器，所述一级燃烧器设置在所述二级燃烧器上。

27、本发明的技术方案具有以下显著有益效果：

28、本发明所述一级燃烧器使用时，通过第一燃气供应通道将燃气输入第一燃气均布结构中，燃气进入各第一燃气均布通道，并通过第一燃气喷口进入第一燃烧壳体内；通过第一助燃空气供应通道将助燃空气输入第一助燃空气均布结构，助燃空气进入各第一助燃空气均布通道，并通过第一助燃空气喷口进入第一燃烧壳体内与燃气混合燃烧。

29、本发明所述一级燃烧器中，第一燃气均布通道与第一助燃空气均布通道沿第一燃烧腔的周向交错间隔设置，使得各第一燃气喷口与各第一助燃空气喷口交替间隔设置，从而避免了燃气与助燃空气需要分层混合的问题，使得燃气与助燃空气在喷出后就完成了混合操作，显著地提高了燃气与助燃空气的混合速度。

30、具体的，沿所述第一燃烧壳体的周向，位于同一高度的各所述第一燃气喷口和各所述第一助燃空气喷口依次交替均匀间隔排列设置，消除了助燃空气与燃气在高度上出现分层的问题，提高了燃气与助燃空气的混合燃烧效果，能够防止燃气与助燃空气在混合燃烧过程中沿高度方向出现火焰锋面的问题，降低了氮氧化物的生成量。

31、沿所述第一燃烧壳体的高度方向，位于同一列的各所述第一燃气喷口和各所述第一助燃空气喷口依次交替均匀间隔排列设置，消除了助燃空气与燃气在周向上出现分层的问题，提高了燃气与助燃空气的混合燃烧效果，并能够防止燃气与助燃空气在混合燃烧过程中沿周向方向上出现火焰锋面的问题，进一步地降低了氮氧化物的生成量。

32、并且通过控制各第一燃气喷口的燃气喷出量以及各第一助燃空气喷口的助燃空气喷出量，从而能够使得燃气与助燃空气在第一燃烧腔内发生欠氧燃烧，从而降低了氮氧化物的生产量。

33、进一步地，通过将各第一燃气均布通道和第一助燃空气均布通道向同一侧倾斜设置，通过调整倾斜角度，能够使得燃气与助燃空气在第一燃烧腔内旋转地混合并欠氧燃烧，在第一燃烧腔内燃烧产生的烟气和残存的少量燃气会旋转向下进入第二燃烧腔内。在第二燃烧腔内，烟气和残存的少量燃气与第二燃气均布结构喷出的燃气和第二助燃空气均布结构喷出的助燃空气再次混合后降低了混合气体中的氧含量，使得混合气体在第二燃烧腔内燃烧时减少了氮氧化物生成量。