CN106678800A - 蓄热式辐射管燃烧器和具有其的热解炉、控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄热式辐射管燃烧器和具有其的热解炉、控制方法，蓄热式辐射管燃烧器包括：管体；两个烧嘴，每个烧嘴设有常明火空气接口、常明火燃气接口和主燃气接口，两个主燃气接口分别与主燃气喷管相连，每个主燃气接口对应设置串联在主燃气喷管上的切断阀；两个吹扫装置，每个吹扫装置均串联在一个切断阀和相应的主燃气接口之间，吹扫装置包括吹扫介质接口，吹扫介质接口适于与吹扫介质存储罐相连，其中切断阀截止主燃气喷管时吹扫介质存储罐中的吹扫介质通过吹扫介质接口进入到主燃气接口中。本发明的蓄热式辐射管燃烧器，消除了安全隐患，保护了主燃气喷管，燃烧组织更合理，提高了燃烧的稳定性，在一定程度上延长了使用寿命。

Description

蓄热式辐射管燃烧器和具有其的热解炉、控制方法

技术领域

本发明涉及高温空气燃烧技术领域，尤其涉及一种蓄热式辐射管燃烧器和具有其的热解炉、控制方法。

背景技术

相关技术的蓄热式辐射管燃烧器将较为先进的高温空气燃烧技术应用于燃气辐射管上。主要以煤气为燃料，在特制的密封套管内燃烧，通过受热的套管表面以热辐射的形式把热量传递给被加热物体，燃烧产物不与被加热物体接触。通过设置蓄热体并且利用套管内燃烧后烟气的显热来预热助燃空气或燃气，从而使得相关技术的蓄热式辐射管燃烧器具有燃烧热效率高、运行稳定、设备可靠性高等特点，广泛应用于各种热处理炉和连续退火炉等。

蓄热式辐射管燃烧器的性能主要通过套管内燃烧的热效率、套管管壁温度分布的均匀性以及烟气中氮氧化物的排放量来评价。近年来，由于蓄热式辐射管燃烧器技术发展迅速，蓄热式辐热管燃烧器的运行安全性备受关注。

目前，相关技术的蓄热式辐射管燃烧器在燃烧状态和排烟状态切断过程中，造成切断阀与主燃气喷管之间积存燃气，易导致主燃气喷管由于回火烧损及燃烧室内闪爆等严重的安全隐患。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明提出一种蓄热式辐射管燃烧器，消除了安全隐患，保护了主燃气喷管，燃烧组织更合理，提高燃烧的稳定性，在一定程度上延长了使用寿命。

本发明还提出一种热解炉，包括上述的蓄热式辐射管燃烧器。

本发明又提出一种蓄热式辐射管燃烧器的控制方法。

根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器，包括：管体，所述管体内设有燃烧腔；两个烧嘴，每个所述烧嘴设在所述管体的端口处且伸入到所述燃烧腔内，每个所述烧嘴设有常明火空气接口、常明火燃气接口和主燃气接口，两个所述主燃气接口分别与主燃气喷管相连，每个所述主燃气接口对应设置串联在所述主燃气喷管上的切断阀；两个吹扫装置，每个所述吹扫装置均串联在一个所述切断阀和相应的所述主燃气接口之间，所述吹扫装置包括吹扫介质接口，所述吹扫介质接口适于与吹扫介质存储罐相连，其中所述切断阀截止所述主燃气喷管时所述吹扫介质存储罐中的吹扫介质通过所述吹扫介质接口进入到所述主燃气接口中。

据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器，通过在每个切断阀和相应的主燃气接口之间串联设置吹扫装置，从而消除了蓄热式辐射管燃烧器的安全隐患，保护了主燃气喷管，使蓄热式辐射管燃烧器的燃烧组织更合理，提高了燃气在蓄热式辐射管燃烧器内燃烧的稳定性，在一定程度上延长了蓄热式辐射管燃烧器的使用寿命。

根据本发明的一些实施例，所述吹扫装置还包括可拆卸地设在所述吹扫介质接口内的节流片，所述节流片上设有流通面积小于所述吹扫介质接口的出口端的流通面积的流通孔。

具体地，所述流通孔的孔径的取值范围为1mm～3mm。

根据本发明的一些实施例，所述吹扫装置包括中空的壳体，所述壳体的两端敞开以限定出燃气入口和燃气出口，所述壳体串联在所述切断阀和所述主燃气接口之间，所述吹扫介质接口设在所述壳体上且位于所述壳体的中部。

进一步地，所述燃气入口和所述燃气出口分别通过金属软管与所述主燃气接口和所述主燃气喷管相连。

进一步地，所述燃气入口和所述燃气出口处分别设有与所述金属软管配合的外螺纹。

根据本发明的一些实施例，所述吹扫介质接口包括第一管段和第二管段，所述第一管段的流通面积小于所述第二管段的流通面积，所述第二管段适于与连接管路配合以与所述吹扫介质存储罐相连。

根据本发明实施例的热解炉，包括：炉体；根据本发明上述实施例的蓄热式辐射管燃烧器，所述管体伸入到所述炉体内。

根据本发明实施例的热解炉，通过设置根据本发明上述实施例的蓄热式辐射管燃烧器，从而能够消除热解炉的安全隐患，保护了主燃气喷管，使蓄热式辐射管燃烧器的燃烧组织更合理，提高了燃气在蓄热式辐射管燃烧器内燃烧的稳定性，在一定程度上延长了热解炉的使用寿命。

根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器的控制方法，两个所述切断阀交替开启以控制所述两个烧嘴交替燃烧，在控制处于开启状态的所述切断阀关闭后，关闭的所述切断阀对应的所述吹扫装置的吹扫介质接口通入流向所述主燃气接口的吹扫介质。

根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器的控制方法，实现了辐射管燃烧器的交替燃烧和排烟，保证了蓄热式辐射管燃烧器的燃烧效率，在一定程度上延长蓄热式辐射管燃烧器的使用寿命。

具体地，所述吹扫介质的通入时间为3s～6s。

附图说明

图1是根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器的局部示意图；

图2是根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器的吹扫装置的示意图；

图3是图2中A-A截面示意图；

图4是根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器的节流片的示意图。

附图标记：

蓄热式辐射管燃烧器100；

烧嘴2；常明火空气接口21；常明火燃气接口22；主燃气接口23；

吹扫装置3；吹扫介质接口31；第一管段311；第二管段312；节流片32；

流通孔321；壳体33；燃气入口331；燃气出口332；主燃气喷灌4；

切断阀5。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“内”、“外”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。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在本发明中的具体含义。

下面参考图1-图4描述根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器100。

如图1-图4所示，根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器100，包括：管体(图未示出)、两个烧嘴2和两个吹扫装置3。

具体而言，管内设有燃烧腔。每个烧嘴2设在管体的端口处且伸入到燃烧腔内，每个烧嘴2设有常明火空气接口21、常明火燃气接口22和主燃气接口23，两个主燃气接口23分别与主燃气喷管4相连，每个主燃气接口23对应设置串联在主燃气喷管4上的切断阀5。从而，可以通过控制两个切断阀5对主燃气喷管4的截止与否来控制主燃气喷管4是否向燃烧腔内提供燃气，进而实现每个烧嘴2在燃烧状态和排烟状态之间的切换。

每个吹扫装置3均串联在一个切断阀5和相应的主燃气接口23之间，吹扫装置3包括吹扫介质接口31，吹扫介质接口31适于与吹扫介质存储罐(图未示出)相连，其中切断阀5截止主燃气喷管4时吹扫介质存储罐中的吹扫介质通过吹扫介质接口31进入到主燃气接口23中。从而，吹扫介质能够将切断阀5与主燃气接口23之间残余的燃气吹扫至烧嘴2内，使残余的燃气在燃烧腔内进行燃烧，进而能够避免主燃气喷管4处由于回火而烧损。由此可知，吹扫装置3的设置消除了安全隐患，保护了主燃气喷管4，使蓄热式辐射管燃烧器100的燃烧组织更合理，提高了燃气在蓄热式辐射管燃烧器100内燃烧的稳定性，在一定程度上延长了蓄热式辐射管燃烧器100的使用寿命。可以理解的是，吹扫介质为不可燃气体，例如吹扫介质为惰性气体、压缩空气等，从而有利于消除安全隐患，保证蓄热式辐射管燃烧器100的安全可靠性。

根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器100，通过在每个切断阀5和相应的主燃气接口23之间串联设置吹扫装置3，从而消除了蓄热式辐射管燃烧器100的安全隐患，保护了主燃气喷管4，使蓄热式辐射管燃烧器100的燃烧组织更合理，提高了燃气在蓄热式辐射管燃烧器100内燃烧的稳定性，在一定程度上延长了蓄热式辐射管燃烧器100的使用寿命。

根据本发明的一些实时汇率，吹扫装置3还包括可拆卸地设在吹扫介质接口31内的节流片32，节流片32上设有流通面积小于吹扫介质接口31的出口端的流通面积的流通孔321。从而，在蓄热式辐射管燃烧器100排烟过程中，吹扫装置3可以根据切断阀5和主燃气接口23之间残余的燃气量来控制吹扫介质的流量，进而使得吹扫装置3可以适用于不同压力要求的管体，提高吹扫装置3的使用通用性。

发明人通过实验发现，当流通孔321的孔径的取值范围在1mm～3mm之间时，吹扫装置3对吹扫介质的控制效果最佳，因此，在本发明的优选示例中，流通孔321的孔径的取值范围为1mm～3mm。

根据本发明的一些实施例，吹扫装置3包括中空的壳体33，壳体33的两端敞开以限定出燃气入口331和燃气出口332，壳体33串联在切断阀5和主燃气接口23之间，吹扫介质接口31设在壳体33上且位于壳体33的中部。从而使吹扫装置3的结构简单，能够实现吹扫装置3对切断阀5与主燃气接口23之间残余的燃气的吹扫作用，消除主燃气喷管4处的安全隐患。

进一步地，燃气入口331和燃气出口332分别通过金属软管与主燃气接口23和主燃气喷管4相连。已知，金属软管的熔点高，从而，保证了蓄热式辐射管燃烧器100的安全可靠性。

进一步地，燃气入口331和燃气出口332处分别设有与金属软管配合的外螺纹。从而使金属软管与燃气入口331和燃气出口332的连接方式简单，金属软管可拆卸，便于对金属软管进行更换。

根据本发明的一些实施例，吹扫介质接口31包括第一管段311和第二管段312，第一管段311的流通面积小于第二管段312的流通面积，第二管段312适于与连接管路配合以与吹扫介质存储罐相连。从而有利于吹扫装置3对进入到切断阀5与主燃气接口23之间的吹扫介质的流量的控制。

根据本发明实施例的热解炉(图未示出)，包括：炉体和根据本发明上述实施例的蓄热式辐射管燃烧器100，管体伸入到炉体内。从而保证了燃烧腔内燃气燃烧所产生的热量能够进入到炉体内，提高热解炉的安全可靠性和热解炉的加热效率。

根据本发明实施例的热解炉，通过设置根据本发明上述实施例的蓄热式辐射管燃烧器100，从而能够消除热解炉的安全隐患，保护了主燃气喷管4，使蓄热式辐射管燃烧器100的燃烧组织更合理，提高了燃气在蓄热式辐射管燃烧器100内燃烧的稳定性，在一定程度上延长了热解炉的使用寿命。

根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器100的控制方法，两个切断阀5交替开启以控制两个烧嘴2交替燃烧，在控制处于开启状态的切断阀5关闭后，关闭的切断阀5对应的吹扫装置3的吹扫介质接口31通入流向主燃气接口23的吹扫介质。从而实现了两个烧嘴2的交替燃烧和排烟，保证了蓄热式辐射管燃烧器100的燃烧效率，在一定程度上延长蓄热式辐射管燃烧器100的使用寿命。可以理解的是，吹扫介质的通入时间可以根据实际需求情况通过切断阀5的开启和关闭进行控制。

根据本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器100的控制方法，实现了辐射管燃烧器100的交替燃烧和排烟，保证了蓄热式辐射管燃烧器100的燃烧效率，在一定程度上延长蓄热式辐射管燃烧器100的使用寿命。

发明人通过实验发现，当吹扫介质的通入时间在3s～6s之间时就能够完成对切断阀5与主燃气接口23之间残余的燃气的吹扫，因此在本发明的优先示例中，吹扫介质的通入时间为3s～6s。

下面参考图1-图4对根据本发明一个具体实施例的蓄热式辐射管燃烧器100的结构进行详细说明。但是需要说明的是，下述的说明仅具有示例性，普通技术人员在阅读了本发明的下述技术方案之后，显然可以对其中的技术方案或者部分技术特征进行组合或者替换、修改，这也落入本发明所要求的保护范围之内。

如图1-图4所示，本发明实施例的蓄热式辐射管燃烧器100，包括：管体、两个烧嘴2和两个吹扫装置3。

具体而言，管体内设有燃烧腔。每个烧嘴2设在管体的端口处且伸入到燃烧腔内，每个烧嘴2设有常明火空气接口21、常明火燃气接口22和主燃气接口23，两个主燃气接口23分别与主燃气喷管4相连，每个主燃气接口23对应设置串联在主燃气喷管4上的切断阀5。每个吹扫装置3均串联在一个切断阀5和相应的主燃气接口23之间。

吹扫装置3包括吹扫介质接口31、可拆卸地设在吹扫介质接口31内的节流片32和中空的壳体33。

吹扫介质接口31包括第一管段311和第二管段312，第一管段311的流通面积小于第二管段312的流通面积，第二管段312适于与连接管路配合以与吹扫介质存储罐相连。其中，吹扫介质为惰性气体，切断阀5截止主燃气喷管4时吹扫介质存储罐中的吹扫介质通过吹扫介质接口31进入到主燃气接口23中。

节流片32上设有流通面积小于吹扫介质接口31的出口端的流通面积的流通孔321，且流通孔321的孔径的取值范围为1mm～3mm。

壳体33的两端敞开以限定出燃气入口331和燃气出口332，壳体33串联在切断阀5和主燃气接口23之间，吹扫介质接口31设在壳体33上且位于壳体33的中部。燃气入口331和燃气出口332分别通过金属软管与主燃气接口23和主燃气喷管4相连，并且燃气入口331和燃气出口332处分别设有与金属软管配合的外螺纹。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种蓄热式辐射管燃烧器，其特征在于，包括：

管体，所述管体内设有燃烧腔；

两个烧嘴，每个所述烧嘴设在所述管体的端口处且伸入到所述燃烧腔内，每个所述烧嘴设有常明火空气接口、常明火燃气接口和主燃气接口，两个所述主燃气接口分别与主燃气喷管相连，每个所述主燃气接口对应设置串联在所述主燃气喷管上的切断阀；

两个吹扫装置，每个所述吹扫装置均串联在一个所述切断阀和相应的所述主燃气接口之间，所述吹扫装置包括吹扫介质接口，所述吹扫介质接口适于与吹扫介质存储罐相连，其中所述切断阀截止所述主燃气喷管时所述吹扫介质存储罐中的吹扫介质通过所述吹扫介质接口进入到所述主燃气接口中。

2.根据权利要求1所述的蓄热式辐射管燃烧器，其特征在于，所述吹扫装置还包括可拆卸地设在所述吹扫介质接口内的节流片，所述节流片上设有流通面积小于所述吹扫介质接口的出口端的流通面积的流通孔。

3.根据权利要求2所述的蓄热式辐射管燃烧器，其特征在于，所述流通孔的孔径的取值范围为1mm～3mm。

4.根据权利要求1所述的蓄热式辐射管燃烧器，其特征在于，所述吹扫装置包括中空的壳体，所述壳体的两端敞开以限定出燃气入口和燃气出口，所述壳体串联在所述切断阀和所述主燃气接口之间，所述吹扫介质接口设在所述壳体上且位于所述壳体的中部。

5.根据权利要求4所述的蓄热式辐射管燃烧器，其特征在于，所述燃气入口和所述燃气出口分别通过金属软管与所述主燃气接口和所述主燃气喷管相连。

6.根据权利要求5所述的蓄热式辐射管燃烧器，其特征在于，所述燃气入口和所述燃气出口处分别设有与所述金属软管配合的外螺纹。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的蓄热式辐射管燃烧器，其特征在于，所述吹扫介质接口包括第一管段和第二管段，所述第一管段的流通面积小于所述第二管段的流通面积，所述第二管段适于与连接管路配合以与所述吹扫介质存储罐相连。

8.一种热解炉，其特征在于，包括：

炉体；

根据权利要求1-7中任一项所述的蓄热式辐射管燃烧器，所述管体伸入到所述炉体内。

9.一种根据权利要求1-7中任一项所述的蓄热式辐射管燃烧器的控制方法，其特征在于，两个所述切断阀交替开启以控制所述两个烧嘴交替燃烧，在控制处于开启状态的所述切断阀关闭后，关闭的所述切断阀对应的所述吹扫装置的吹扫介质接口通入流向所述主燃气接口的吹扫介质。

10.根据权利要求9所述的蓄热式辐射管燃烧器的控制方法，其特征在于，所述吹扫介质的通入时间为3s～6s。