CN103225018B - 空气煤气双蓄热式加热炉 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种空气煤气双蓄热式加热炉，包括加热炉、2～20台燃气蓄热器、2～20台空气蓄热器、燃气换热器和空气换热器。燃气蓄热器和空气蓄热器分别设有蓄热燃烧室。燃气蓄热器分为两组，每组通过三通阀分别与燃气管路和废气排放系统连接，另一侧与燃气蓄热燃烧室连接，燃气蓄热燃烧室通过锥形阀连接到平焰烧嘴的燃气入口。空气蓄热器分为两组，每组通过三通阀与空气管路和废气排放系统连接，另一侧与空气蓄热燃烧室连接，空气蓄热燃烧室通过锥形阀连接到平焰烧嘴的空气入口。本发明通过两组燃气蓄热器和空气蓄热器的交替蓄热和预热空气或燃气，实现加热炉平稳加热操作，优化了加热效果和操作稳定性，提高了加热产品的质量。

Description

空气煤气双蓄热式加热炉

技术领域

本发明属于轧钢及金属热处理设备技术领域，涉及一种加热炉，具体涉及一种空气煤气双蓄热式加热炉。

背景技术

在轧钢生产过程中需要把各种钢坯、钢材加热到给定的温度并保持一定的时间。钢坯加热是轧钢生产线上的重要环节，担负着为轧制工序提供加热质量合格钢坯的任务。利用低热值燃料加热，既净化环境又节约能源，但是低热值燃料燃烧温度低，不能满足钢坯加热需求。利用空气、煤气双蓄热的方法，使空气和煤气预热后再进行燃烧，能够满足钢坯加热的要求。

现有技术的蓄热式加热炉有两个难以解决的缺陷：一是由于频繁换向引起的炉膛压力不稳定，炉压不稳定对加热炉的运行有负面影响，如炉头冒火或吸冷风等，严重时还会损坏设备。二是燃烧气氛不停的变化，对钢坯表面生成物有影响，形成的氧化铁皮很难除干净，影响热轧产品的质量。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明提供一种空气煤气双蓄热式加热炉，通过两组空气蓄热器和两组燃气蓄热器交替蓄热/放热，实现钢坯加热平稳操作，提高热轧产品的质量。

本发明空气煤气双蓄热式加热炉，包括加热炉，加热炉顶部设有平焰烧嘴，加热炉底设有钢坯支架，加热炉的一侧设有烟气出口。双蓄热加热炉设有2～20台燃气蓄热器、2～20台空气蓄热器、燃气换热器和空气换热器。燃气蓄热器设有燃气蓄热燃烧室，空气蓄热器设有空气蓄热燃烧室，燃气蓄热燃烧室和空气蓄热燃烧室设有燃烧室烧嘴。燃气蓄热器分为两组，每组燃气蓄热器通过三通阀分别与燃气管路和废气排放系统连接，燃气蓄热器的另一侧与燃气蓄热燃烧室连接，燃气蓄热燃烧室通过锥形阀连接到平焰烧嘴的燃气入口。空气蓄热器分为两组，每组空气蓄热器通过三通阀与空气管路和废气排放系统连接，空气蓄热器的另一侧与空气蓄热燃烧室连接，空气蓄热燃烧室通过锥形阀连接到平焰烧嘴的空气入口。加热炉的烟气出口通过空气换热器和燃气换热器连接到废气排放系统。空气管路通过空气换热器连接到燃烧室烧嘴的空气入口，燃气管路通过燃气换热器连接到燃烧室烧嘴的燃气入口。

双蓄热式加热炉设有燃气集气室和空气集气室，燃气蓄热燃烧室通过燃气集气室连接到平焰烧嘴的燃气入口。空气蓄热燃烧室通过空气集气室连接到平焰烧嘴的空气入口。燃烧室烧嘴的燃气入口和空气入口管路设有阀门。钢坯支架为水冷却机构支架。燃气蓄热器和空气蓄热器中的蓄热体为球状体、蜂窝体或方格体，所述蓄热体的材质为陶瓷、耐火材料或钢铁材料。加热炉中的钢坯具有多种布料形式，可以布置成单层，也可布置成双层或多层。

本发明空气煤气双蓄热式加热炉通过两组燃气蓄热器和空气蓄热器的交替蓄热和预热空气或燃气，实现加热炉平稳加热操作，优化了加热效果和操作稳定性，提高了加热产品的质量。通过空气蓄热器和燃气蓄热器，提高了燃料气和助燃空气的温度，有利于提高燃烧温度，充分利用低热值燃料。设置燃气集气室和空气集气室，预热后的空气和燃气经集气室进入平焰烧嘴燃烧，有利于稳定燃气和空气的压力，提高燃烧和加热的连续性。通过空气换热器和燃气换热器，利用加热钢坯后的烟气为燃烧室烧嘴的空气和燃气预热，使热能得到充分利用，有利于降低加热生产成本，提高热效率。

附图说明

图1为本发明空气煤气双蓄热式加热炉流程示意图；

图2为燃气蓄热流程示意图；

图3为空气蓄热流程示意图。

其中：

1—三通阀、2—燃气蓄热器、3—阀门、4—燃气换热器、5—空气换热器、6—燃烧室烧嘴 、7—平焰烧嘴、8—钢坯、9—锥形阀、10—燃气蓄热燃烧室、11—空气蓄热器、12—空气蓄热燃烧室、13—烟气出口、14—加热炉、15—燃气集气室、16—钢坯支架、17—空气集气室、1a—1号三通阀、1b—2号三通阀、1c—3号三通阀、1d—4号三通阀、1e—5号三通阀、1f—6号三通阀。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行详细说明。

本发明空气煤气双蓄热式加热炉，如图1、图2、图3所示，包括加热炉14、6台燃气蓄热器2、6台空气蓄热器11、燃气换热器4、燃气集气室15、空气集气室和空气换热器5。加热炉顶部设有平焰烧嘴7, 加热炉底设有钢坯支架16，加热炉的一侧设有烟气出口13。钢坯支架为水冷却机构支架，钢坯8放在钢坯支架上。燃气蓄热器设有燃气蓄热燃烧室10，空气蓄热器设有空气蓄热燃烧室12，燃气蓄热燃烧室和空气蓄热燃烧室设有燃烧室烧嘴 6。燃气蓄热器分为两组，燃气总管通过2号三通阀1b分别与两组燃气管路连接，一组燃气蓄热器通过1号三通阀1a分别与燃气管路和废气排放系统连接，另一组燃气蓄热器通过3号三通阀1c分别与燃气管路和废气排放系统连接。燃气蓄热器的另一侧与燃气蓄热燃烧室10连接，燃气蓄热燃烧室通过锥形阀9连接到燃气集气室15，燃气集气室15连接到平焰烧嘴7的燃气入口。空气蓄热器分为两组，空气总管通过5号三通阀1e分别与两组空气蓄热器连接，一组空气蓄热器通过4号三通阀1d与空气管路和废气排放系统连接，另一组空气蓄热器通过6号三通阀1f与空气管路和废气排放系统连接。空气蓄热器的另一侧与空气蓄热燃烧室12连接，空气蓄热燃烧室通过锥形阀9连接到空气集气室17，空气集气室连接到平焰烧嘴7的空气入口。加热炉的烟气出口13通过空气换热器5和燃气换热器4连接到废气排放系统。空气管路通过空气换热器连接到燃烧室烧嘴6的空气入口，燃气管路通过燃气换热器连接到燃烧室烧嘴的燃气入口，燃气入口和空气入口的管路设有阀门3。燃气蓄热器2和空气蓄热器11中的蓄热体为球状体，蓄热体的材质为陶瓷。

本发明空气煤气双蓄热式加热炉的运行方式为，一组燃气蓄热燃烧室10燃烧加热燃气蓄热器中的蓄热体，另一组燃气蓄热器放出热量预热燃气。燃气蓄热器蓄热时，燃气和空气进入燃烧室烧嘴6，在燃气蓄热燃烧室燃烧，燃烧产生的烟气经燃气蓄热器2、三通阀1到排放系统排放，为燃气蓄热器中的蓄热体蓄热。预热燃气时，燃气经2号三通阀1b、燃气蓄热器2、燃气蓄热燃烧室10、锥形阀9和燃气集气室15到平焰烧嘴7燃烧，燃气蓄热器中的蓄热体放出热量预热燃气。两组燃气蓄热器交替进行蓄热和放出热量预热燃气，通过三通阀的动作和阀门3的开闭实现换向，换向的时间间隔根据工业要求设定。空气蓄热器的运行方式与燃气蓄热器的运行方式相同。预热后燃气和空气在平焰烧嘴7燃烧，产生的烟气加热钢坯。加热钢坯后的废烟气经烟气出口13、空气换热器5和燃气换热器4为进入燃烧室烧嘴的空气和燃气换热。

Claims (5)

1.一种空气煤气双蓄热式加热炉，包括加热炉(14)，加热炉顶部设有平焰烧嘴(7)，加热炉底设有钢坯支架（16），加热炉的一侧设有烟气出口（13），其特征是：所述双蓄热式加热炉设有2～20台燃气蓄热器（2）、2～20台空气蓄热器（11）、燃气换热器（4）和空气换热器（5）；所述燃气蓄热器设有燃气蓄热燃烧室（10），空气蓄热器设有空气蓄热燃烧室（12），燃气蓄热燃烧室和空气蓄热燃烧室设有燃烧室烧嘴（6）；所述燃气蓄热器分为两组，每组燃气蓄热器通过三通阀（1）分别与燃气管路和废气排放系统连接，燃气蓄热器的另一侧与燃气蓄热燃烧室（10）连接，所述燃气蓄热燃烧室通过锥形阀（9）连接到平焰烧嘴（7）的燃气入口；所述空气蓄热器分为两组，每组空气蓄热器通过三通阀与空气管路和废气排放系统连接，空气蓄热器的另一侧与空气蓄热燃烧室连接，所述空气蓄热燃烧室通过锥形阀（9）连接到平焰烧嘴（7）的空气入口；加热炉的烟气出口（13）通过空气换热器（5）和燃气换热器（4）连接到废气排放系统；空气管路通过空气换热器连接到燃烧室烧嘴（6）的空气入口，燃气管路通过燃气换热器连接到燃烧室烧嘴的燃气入口。

2.根据权利要求1所述的空气煤气双蓄热式加热炉，其特征是：所述双蓄热式加热炉设有燃气集气室（15）和空气集气室，所述燃气蓄热燃烧室（10）通过燃气集气室连接到平焰烧嘴（7）的燃气入口；所述空气蓄热燃烧室（12）通过空气集气室连接到平焰烧嘴的空气入口。

3.根据权利要求1所述的空气煤气双蓄热式加热炉，其特征是：所述钢坯支架（16）为水冷却机构支架。

4.根据权利要求1所述的空气煤气双蓄热式加热炉，其特征是：所述燃烧室烧嘴（6）的燃气入口和空气入口管路设有阀门（3）。

5.根据权利要求1所述的空气煤气双蓄热式加热炉，其特征是：所述燃气蓄热器（2）和空气蓄热器（11）中的蓄热体为球状体、蜂窝体或方格体，所述蓄热体的材质为陶瓷、耐火材料或钢铁材料。