CN103206706B - 一种锅炉高效节能燃烧装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种热处理设备，特别涉及一种锅炉高效节能燃烧装置及系统。其中，该装置包括锅炉和与锅炉连接的换热器，锅炉产生的废气排入换热器内。本发明具有节能、高效、环保、热处理成本低、操作准确和方便的效果。

Description

一种锅炉高效节能燃烧装置及系统

技术领域

本发明涉及属于一种热处理设备，特别涉及一种锅炉高效节能燃烧装置及系统。

背景技术

随着工业水平的不断提高和社会经济的持续发展，人们对环境和资源的保护意识越来越高，能源不能充分完全燃烧后排到大气中不但污染环境，而且还浪费资源。其中的热处理行业是能耗大户，尤其是锅炉装载量大，提高热效率，减少热损失，利用燃烧烟气的余热回收是非常重要的课题。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的目的在于提供一种锅炉高效节能燃烧装置及系统。

为实现上述目的，本发明提供的一种锅炉高效节能燃烧装置，其中包括锅炉和与锅炉连接的换热器，锅炉产生的废气排入换热器内。由此，利用锅炉产生的高温废气，经过换热器的热交换作用，保证了废气的余热可以回流到锅炉内起助燃作用，现实了高效节能、再利用和环境，及热处理成本低的目的。

在一些实施方式中，换热器上设置有空气输入管，在空气输入管的另一端上设置有风机，换热器上设置有与空气输入管相配合工作的高温空气输出管。锅炉上设置有可燃气体输入管。可燃气体输入管与高温空气输入管的交汇处设置有可燃气体与高温空气预混合的预混合管，预混合管的前端设置有向锅炉内部喷火的烧嘴。由此，通过高温空气与可燃气体在预混合管内预混合，之后再由烧嘴喷出，解决了现有技术中预混合在烧嘴前端喷出燃烧不充分的问题，这样的结构燃烧更加充分，实现了更加环保和节能的目的。

在一些实施方式中，与废气连接的换热器一端上设置有3个第一法兰，经过换热器能量交换后在换热器另一端上设有排出口，排出口上设置有3个第二法兰。第一法兰与锅炉连接，第二法兰上设置有排气管。

换热器上设置有清洗入口和清洗出口，清洗入口上连接有清洗机。当换热器需要进行清洗时，3个第一法兰中的中间法兰是盲法兰，3个第二法兰中的中间法兰是盲法兰。由此，换热器采用这种三层法兰的结构，即上下两层法兰是分别与换热器和锅炉或者排气管焊接固定的。只有中间层的法兰是可以上下两层法兰分开的，这样有一个好处就是解决换热器不便于进行清洗的缺陷。将分开后的中间层法兰更换成盲法法兰，此时换热器的进出口被堵死的情况下，通过清洗机将清洗液从清洗入口灌入换热器内部进行清洗，之后再将清洗后的污垢从清洗出口。实现了方便清洗的目的。

在一些实施方式中，还包括对上述的空气进行实时监控和操作的控制装置。

在一些实施方式中，控制装置包括控制器、与控制器连接且在风机上设有用于监控空气输入状况的第一监控口、与控制器连接且在高温空气输出管上设有用于监控高温空气流量和温度的第一流量监控元件和与控制器连接且在可燃气体输入管上设有用于监控可燃气体的输送流量和杂质含量的第二流量监控元件，及与控制器连接且在排气管上设有监控排出废气流量的第二监控口。由此，控制装置可以通过各监控元件和监控口监控到可燃气体和空气的流量、杂质含量进行烟气进行分析，并自动控制燃烧比例，实现了操作方便、准确技术效果。

本发明另一个目的是提供一种锅炉高效节能燃烧系统，其中包括空气流向系统和控制监测系统。

在一些实施方式中，空气流向系统是利用常温空气经过换热器换热来实现的，具体如下：

(1)锅炉产生的高温废气从换热器的下方进入；

(2)空气输入管利用风机往换热器内灌入常温空气，经过热交换作用后，从高温空气输出管输出的空气转换成了高温空气；

(3)与(2)同步，另一侧的可燃气体从可燃气体输入管输入；当高温空气和可燃气体汇集到预混合管时，进行预混合，之后通过烧嘴喷入锅炉内

在一些实施方式中，控制监测系统是通过监测空气流向系统内空气含成分的流量、杂质含量进行调控输送量。

第一监控口是监控风机输入的常温空气流量和温度的监控口。

第一流量监控元件是监控高温空气输出管输出的高温空气流量的控制元件。

第二流量监控元件是监控可燃气体的输送流量和杂质含量的控制元件。

第二监控口是监控排气管排出的废气流量的监控口。

本发明实现的有益效果是：

1、能量交换利用系统，通过换热器的作用，高温空气可以对可燃气体燃点起助燃的目的，达到节能的效果。

2、预混合燃烧方式，将预混合管设置在烧嘴后端，使喷出的可燃气体体首先在预混合管内预混合，可燃气体燃烧更加充分，即更加环保、高效和节能。

3、自动控制燃烧比例，通过控制器与各监控元件和监控口监测到数据，自动调配空气和可燃气体的比例。

4、控制器可以分析烟气成分和含量，根据控制器分析烟气中的成分含量，譬如分析一氧化碳的含量决定调整空气的供应量，反馈调节火煤气和空气的比例。

5、可燃气体和空气输入管上装有第一流量监控元件和第二流量监控元件，这些监控元件具调节阀的功能，可以根据流量大小来调节，使每个管路流量均匀一致。

6、利用高速烧嘴的结构，锅炉的炉膛浓度均匀，升温快，减少废气损耗。

7、换热器采用与法兰相结合的巧妙设计，通过拆装中间法兰更换成盲法兰的方式，达到方便清洗换热器的目的。

附图说明

图1为本发明一实施方式的锅炉高效节能燃烧装置的结构示意图；

图2为图1所示换热器的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对发明作进一步详细的说明。

如图1和图2所示，一种锅炉高效节能燃烧装置，包括锅炉1和与锅炉1连接的换热器2，锅炉1产生的废气排入换热器2内。

换热器2上设置有空气输入管3，在空气输入管3的另一端上设置有风机4，换热器2上设置有与空气输入管3相配合工作的高温空气输出管5。锅炉1上设置有可燃气体输入管6。可燃气体输入管6与高温空气输入管3的交汇处设置有可燃气体与高温空气预混合的预混合管7，预混合管7的前端设置有向锅炉1内部喷火的烧嘴8。换热器2上设置有排气管14。

与废气连接的换热器2一端上设置有3个第一法兰16，经过换热器能量交换后在换热器2另一端上设有排出口，排出口上设置有3个第二法兰17。第一法兰与锅炉1连接，第二法兰上设置有排气管14。换热器上设置有清洗入口18和清洗出口19，清洗入口18上连接有清洗机20。当换热器需要进行清洗时，3个第一法兰中的中间法兰21是盲法兰，3个第二法兰中的中间法兰21是盲法兰。

还包括对上述的空气进行实时监控和操作的控制装置。控制装置包括控制器9、与控制器9连接且在风机4上设有用于监控空气输入状况的第一监控口10、与控制器9连接且在高温空气输出管5上设有用于监控高温空气流量和温度的第一流量监控元件11和与控制器9连接且在可燃气体输入管6上设有用于监控可燃气体的输送流量的第二流量监控元件12，及与控制器9连接且在排气管14上设有监控排出废气杂质含量的第二监控口13。

一种锅炉1高效节能燃烧系统，其中包括空气流向系统和控制监测系统。空气流向系统是利用常温空气经过换热器2换热来实现的，具体如下：

(1)锅炉1产生的高温废气从换热器2的下方进入；

(2)空气输入管3利用风机4往换热器2内灌入常温空气，经过热交换作用后，从高温空气输出管5输出的空气转换成了高温空气；

(3)与(2)同步，另一侧的可燃气体从可燃气体输入管6输入；当高温空气和可燃气体汇集到预混合管7时，进行预混合，之后通过烧嘴8喷入锅炉1内

控制监测系统是通过监测空气流向系统内空气含成分的流量、杂质含量进行调控输送量。第一监控口10是监控风机4输入的常温空气流量和温度的监控口。第一流量监控元件11是监控高温空气输出管5输出的高温空气流量的控制元件。第二流量监控元件12是监控可燃气体的输送流量的控制元件。第二监控口13是监控排气管14排出的废气流量和杂质含量的监控口。

具体应用如下：

锅炉1产生的高温废气从换热器2的下方进入后。风机4通过空气输入管3往换热器2内灌入常温空气，控制器9通过第一监控口10监控到空气输入管3的常温空气输送流量和温度后，进行调配。灌入的常温空气，经过换热器2的热交换作用，从高温空气输出管5排出后转换成了高温的空气。控制器9通过第一流量监控元件11监控高温空气输出管5输出的高温空气流量。另外，从可燃气体输入管6输送过来的可燃气体与高温空气输出管5输出的高温空气在预混合管7内进行预混合，之后通过烧嘴8喷到锅炉1内。此时的控制器9通过第二流量监控元件12对可燃气体的输送流量和杂质含量进行监控，然后由控制器9进行调配。

另外，控制器9通过第二监控口13监控排气管14排出的废气流量和杂质含量，进行流量及其他调配。譬如，当排气管14排出的废气一氧化碳的含量多，证明锅炉1内的燃烧不充分，控制器9会控制第一流量监控元件11增加空气的流量，使其燃烧充分。

换热器2清洗的应用：在不需要进行清洗的情况下，3个第一法兰16为三层结构，上层与换热器2连接，下层与锅炉1连接；另外的3个第二法兰17也为三层结构，上层与排气管14连接，下层与换热器2连接。

当需要进行清洗时，将第一法兰16和第二法兰17当中的中间法兰拆开后更换为盲法兰，目的保护从清洗机20排出的清洗液从清洗入口18进入后，再从清洗出口19排出，实现清洗换热器的目的。

以上所述的仅是本发明的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种锅炉高效节能燃烧装置，其特征在于该装置包括锅炉和与锅炉连接的换热器；所述的锅炉产生的废气排入换热器内；

换热器上设置有空气输入管，在空气输入管的另一端上设置有风机；所述的换热器上设置有与空气输入管相配合工作的高温空气输出管；

所述的锅炉上设置有可燃气体输入管；

所述的可燃气体输入管与高温空气输出管的交汇处设置有可燃气体与高温空气预混合的预混合管；所述的预混合管上设置有向锅炉内部喷火的烧嘴；

所述与废气连接的换热器一端上设置有3个第一法兰，经过换热器能量交换后在换热器另一端上设有排出口；所述的排出口上设置有3个第二法兰；

所述的第一法兰与锅炉连接；

所述的第二法兰上设置有排气管；

所述的换热器上设置有清洗入口和清洗出口，所述的清洗入口上连接有清洗机；当换热器需要进行清洗时，所述的3个第一法兰中的中间法兰是盲法兰，所述的3个第二法兰中的中间法兰是盲法兰；

还包括对上述的空气进行实时监控和操作的控制装置；

所述的控制装置包括控制器、与控制器连接且在风机上设有用于监控空气输入状况的第一监控口、与控制器连接且在高温空气输出管上设有用于监控高温空气流量和温度的第一流量监控元件和与控制器连接且在可燃气体输入管上设有用于监控可燃气体的输送流量的第二流量监控元件，及与控制器连接且在排气管上设有监控排出废气杂质含量的第二监控口。

2.一种锅炉高效节能燃烧系统，包括根据权利要求1所述的一种锅炉高效节能燃烧装置，其特征在于，该系统包括空气流向系统和控制监测系统。

3.根据权利要求2所述的一种锅炉高效节能燃烧系统，其特征在于，所述的空气流向系统是利用常温空气经过换热器换热来实现的，具体如下：

(1)锅炉产生的高温废气从换热器的下方进入；

(2)空气输入管利用风机往换热器内灌入常温空气，经过热交换作用后，从高温空气输出管输出的空气转换成了高温空气；

(3)与(2)同步，另一侧的可燃气体从可燃气体输入管输入；当高温空气和可燃气体汇集到预混合管时，进行预混合，之后通过烧嘴喷入锅炉内。