CN107620953A - 一种蓄热式燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种蓄热式燃烧装置，包括燃烧器，其特征在于：所述燃烧器为2个，每个燃烧器都设有一带有控制阀门的旁通烟道，所述旁通烟道的一端与炉膛连通，另一端与蓄热箱连通，所述旁通烟道的控制阀门在与该燃旁通烟道配套的燃烧器处于排烟状态时开启，其余时间关闭。本发明通过增加旁通烟道，不仅能够同时满足助燃空气喷射要求和排烟要求，又能够充分利用蓄热式炉窑烟气热量，解决传统蓄热式燃烧系统存在有部分烟气量不能利用的问题，从而提高炉窑的热效率。

Description

一种蓄热式燃烧装置

技术领域

本发明涉及蓄热式燃烧器，特别是涉及一种对燃排相异有要求，且对火焰形状、火焰速度有要求的蓄热式燃烧器。

背景技术

蓄热式燃烧器是目前最为节能的燃烧器，对节能降耗具有非常重要的作用。在有色金属行业，有色金属的熔炼炉和保温炉等，绝大部分均已经使用蓄热式燃烧器。在锻造加热方面，绝大部分锻造加热也已经使用了蓄热式燃烧器。

在有色金属行业，在熔炼炉和保温炉等热能消耗设备上，设计者为了提高熔炼炉和保温炉的热效率和熔化升温速度，往往对蓄热式燃烧器的火焰形状、火焰喷射速度以及火焰的喷射角度有一定的要求，如对火焰的要求有：要求火焰外形应该紧凑，火焰集中度尽可能高；火焰长度要合适，而且要有较高的喷射速度，这样的火焰才能够以较快速度喷射到被加热的物料上，提高加热传热效率。另外，还要求火焰以一定向下的倾斜角度进行喷射，以确保火焰喷射到物料作用最大化。

需要说明的是，蓄热式燃烧器装置的燃烧器均是成对出现的，每个蓄热式燃烧装置均含有2个燃烧器，在蓄热式燃烧器的燃烧过程中，其中一个燃烧器燃烧时，与其配对的另一个燃烧器就起到排烟作用，反之也然。常规蓄热式燃烧器喷入的助燃空气和炉膛内排出的烟气都要完全经过燃烧器这个通道完成。燃烧器内设计有一定数量的喷射孔，所有从燃烧器喷出进行燃烧的助燃空气和从炉膛排出的烟气均要通过这些喷射孔完成。也就是说，燃烧器内的这些喷射孔既要完成助燃空气的流入，也要完成炉膛烟气的流出。这里就出现了问题：如果考虑确保火焰的形状和喷射速度，燃烧器内这些喷孔的面积（实际为所有喷射孔喷射面积之和）就不能设计过大，这样设计的结果是，由于燃烧器喷射孔面积是为了满足助燃空气喷射要求进行设计的，其喷孔的喷射面积有限，虽然可以满足助燃空气喷射要求，但不能满足排烟要求，通过燃烧器喷孔排出的烟气量也就受到了限制，也就是说，一台燃烧器燃烧过程中所产生是烟气不能全部从另一台燃烧器内这些喷射孔排出，还有另外一部分不能从燃烧器内排出的烟气在炉子上需要考虑辅助排烟。这部分烟气比例大约占到总烟气量的30-40%，由于这部分烟气不是从燃烧器再经过蓄热箱排出的，因此，这部分烟气的热能就不能充分利用，也就是白白浪费了。如果要考虑全部排烟（从燃烧器内的喷射孔），就必须将燃烧器内这些喷孔的面积设计很大，但喷孔面积设计大了以后，助燃空气的喷射速度和火焰的紧凑度就会受到影响，这样设计的燃烧器，喷射出来的火焰就成松散状态，而且喷射无力，这种火焰状态非常不适合有色金属的加热升温和熔化等。

终上所述，在有色冶金炉上，现有蓄热式燃烧器的这种结构和功能无法同时满足助燃空气喷射和炉膛排烟双重要求，也即：满足了助燃空气喷射要求，排烟量就受到了限制，另一方面，满足了排烟要求，助燃空气就喷射无力，不能形成较为理想的火焰。这是本发明需要解决是问题之一。

另外，在使用蓄热式燃烧技术的锻造等加热炉上，如果完全采用燃烧器进行排烟，其炉膛内的烟气流动和分布就受到燃烧器气流流动区域影响，炉膛内的很多位置烟气就很难到达，如装入工件的炉底、炉门口和炉膛死角等位置。这是本发明需要解决是问题之二。

发明内容

为了解决现有蓄热式燃烧装置的不足，本发明的目的是提供一种能够同时满足助燃空气喷射要求和排烟要求的蓄热式燃烧装置。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种蓄热式燃烧装置，包括燃烧器，其特征在于：所述燃烧器为2个，每个燃烧器都设有一带有控制阀门的旁通烟道，所述旁通烟道的一端与炉膛连通，另一端与蓄热箱连通，所述旁通烟道的控制阀门在与该燃旁通烟道配套的燃烧器处于排烟状态时开启，其余时间关闭。

本发明每个旁通烟道与炉膛连通点可以是1点，也可以是2点或多点。

本发明旁通烟道与炉膛连接点的位置根据不同的设计需要设置在不同的位置，可以在炉膛顶、炉膛底、炉门口或炉膛侧墙等处。

本发明旁通烟道与蓄热箱连通是直接与蓄热箱连通，或通过排烟通道与蓄热箱连通，或通过燃烧器和排烟通道与蓄热箱连通。

本发明为了简化结构，2个燃烧器可以共用一个旁通烟道，旁通烟道与位于两燃烧器之间的炉膛相连，所述旁通烟道的控制阀门为三通控制阀门或2个单通控制阀门组合，所述控制阀门使旁通烟道是与排烟状态下燃烧器的排烟通道相连通。

本发明是通过在现有蓄热式燃烧装置的每个燃烧器都增加旁通烟道，旁通烟道与燃烧器的排烟通道并联后，旁通烟道上控制阀门的开闭与燃烧器的燃烧或排烟状态向一致，与燃烧器的工作方式同步切换，也就是说，当燃烧器处于排烟状态时，与之配套的旁通烟道上的控制阀门处于开启状态，可以增加燃烧系统的排烟面积，从而增加蓄热式燃烧装置的排烟量；当该燃烧器处于燃烧状态时，该旁通烟道上的控制阀门处于关闭状态，燃烧系统的助燃空气只经过燃烧器，燃烧器内助燃空气的喷射速度和火焰的紧凑度以及火焰的形状也就不会受到影响。

另外，本发明为了使高温烟气在炉膛内能够均匀流动和分布，在炉膛内设置2点或多点排烟，这样就解决了炉膛内热流均匀分布的问题。也就是说，多点排烟位置能够将炉膛内的烟气进行合理均匀分布，可以避免加热死角。同时多点排烟点所排出的烟气都通过旁通烟道送往蓄热箱进行热交换，利用烟气余热这一项并未受到影响。

本发明通过增加旁通烟道，不仅能够同时满足助燃空气喷射要求和排烟要求，又能够充分利用蓄热式炉窑烟气热量，解决传统蓄热式燃烧系统存在有部分烟气量不能利用的问题，从而提高炉窑的热效率。

附图说明

图1是本发明的结构图；

图2是本发明另一工作状态下的结构图；

图中，1是控制阀门Ⅰ，2是旁通烟道Ⅰ，3是蓄热箱Ⅰ，4是排烟通道Ⅰ，5是燃烧器Ⅰ，6是燃烧器Ⅱ，7是蓄热箱Ⅱ，8是排烟通道Ⅱ，9是旁通烟道Ⅱ，10是控制阀门Ⅱ，11是炉膛。

具体实施方式

下面根据附图和具体实施例对本发明作进一步说明：

从图1、图2可知，本发明蓄热式燃烧装置，包括燃烧器，所述燃烧器为2个，每个燃烧器都设有一带有控制阀门的旁通烟道，所述旁通烟道的一端与炉膛连通，另一端与蓄热箱连通，所述旁通烟道的控制阀门在与该燃旁通烟道配套的燃烧器处于排烟状态时开启，其余时间关闭。

本发明每个旁通烟道与炉膛连通点可以是1点，也可以是2点或多点。

本发明旁通烟道与炉膛连接点的位置根据不同的设计需要设置在不同的位置，可以在炉膛顶、炉膛底、炉门口或炉膛侧墙等处。

本发明旁通烟道与蓄热箱连通是直接与蓄热箱连通，或通过排烟通道与蓄热箱连通，或通过燃烧器和排烟通道与蓄热箱连通。

本发明在空间范围比较狭窄时，可以将排烟通道取消，将蓄热箱与燃烧器直接连通，旁通烟道直接与燃烧器或蓄热箱连通。

在图1中，燃烧器Ⅰ的旁通烟道的控制阀门Ⅰ是关闭的，燃烧器Ⅱ的旁通烟道的控制阀门Ⅱ是开启的，燃烧器Ⅰ为燃烧状态，燃烧器Ⅱ和旁通烟道Ⅱ为排烟状态。图2是另一工作状态下的结构图，燃烧器Ⅰ的旁通烟道的控制阀门Ⅰ是开启的，燃烧器Ⅱ的旁通烟道的控制阀门Ⅱ是关闭的，燃烧器Ⅰ和旁通烟道Ⅰ为排烟状态，燃烧器Ⅱ为燃烧状态。

本发明为了简化结构，2个燃烧器共用一个旁通烟道，旁通烟道与位于两燃烧器之间的炉膛相连，所述旁通烟道的控制阀门为三通控制阀门或2个单通控制阀门组合，所述控制阀门使旁通烟道是与排烟状态下燃烧器的排烟通道相连通。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种蓄热式燃烧装置，包括燃烧器，其特征在于：所述燃烧器为2个，每个燃烧器都设有一带有控制阀门的旁通烟道，所述旁通烟道的一端与炉膛连通，另一端与蓄热箱连通，所述旁通烟道的控制阀门在与该燃旁通烟道配套的燃烧器处于排烟状态时开启，其余时间关闭。

2.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧装置，其特征在于：所述每个旁通烟道与炉膛连通点为1点、2点或多点。

3.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧装置，其特征在于：旁通烟道与炉膛连接点在炉膛顶、炉膛底、炉门口或炉膛侧墙。

4.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧装置，其特征在于：所述旁通烟道与蓄热箱连通是直接与蓄热箱连通，或通过排烟通道与蓄热箱连通，或通过燃烧器和排烟通道与蓄热箱连通。

5.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧装置，其特征在于：2个燃烧器共用一个旁通烟道，旁通烟道与位于两燃烧器之间的炉膛壁相连，所述旁通烟道的控制阀门为三通控制阀门或2个单通控制阀门组合，所述控制阀门使旁通烟道是与排烟状态下燃烧器的排烟通道相连通。