CN109724406A - 一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，涉及铝件加工技术领域，该铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置包括炉体，所述炉体上设置有高压烟气储存罐，高压烟气储存罐通过出烟管与炉体接通，出烟管上安装有泵体，高压烟气储存罐通过接通管与气体箱接通，接通管上安装有脉冲阀，所述气体箱上接通有烟气排管；本发明中当烟气以较快的速度冲击到二级风管上时，能够使烟气中的热量快速的释放，提高二级风管吸收热量的效率，使二级风管内的空气热量增加，温度升高，从而使进入到炉体内的二级空气温度较高，保证了炉体内的温度，从而提高烟气的余热利用效率，并且本发明可以持续的、不简单的利用烟气余热，使二级风管内吸收余热后的空气温度保持稳定。
Description
技术领域
本发明涉及铝件加工技术领域，具体是一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置。
背景技术
蓄热式燃烧技术具有高效节能和低污染排放等多重优越性。日本、美国、英国及欧洲其它一些国家均积极将此技术应用于加热装置上，以期增加产业竞争力并符合日趋严格的环保标准。蓄热式燃烧技术由于其能极大限度的回收烟气余热、显著提高燃料燃烧效率而被广泛应用于冶金、机械、化工等领域，它带来的节能环保效益也被越来越多的人们所认识。
目前蓄热式燃烧装置已在大中型推钢式及步进式轧钢加热炉、均热炉、罩式热处理炉、辐射管气体渗碳炉、钢包烘烤炉、玻璃熔化炉、熔铝炉、锻造炉等工业炉上使用。不论是采用蓄热式燃烧器的炉子或蓄热式工业炉，在实际运行中都比较稳定可靠，取得了比较好的经济效益和社会效益。
因此，目前蓄热式燃烧装置或系统的燃料随着蓄热助燃风换向燃烧，火焰区氧化气氛浓厚，燃烧温度很高，消耗高，氮氧化物生成多，造成燃烧装置的能耗大。
在授权公告号为CN203432315U的中国专利中公开了一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，所述燃烧装置由炉体、蓄热热能回收器、排烟引风机、一级助燃风机、二级助燃风机、燃烧器、燃料风机、四通阀以及风管组成；所述一级助燃风机与所述燃烧器相连，所述二级助燃风机通过风管与所述四通阀相连，所述四通阀通过风管分别与所述蓄热热能回收器和排烟引风机相连；所述燃烧器设置于所述炉体墙的燃烧器孔内。
在上述技术方案中，二次燃烧产物进入蓄热球吸热区，经放热后，烟气进入四通阀，再通过排烟引风机送到烟气处理装置进行处理；控制系统经过一定时间后，由四通阀的驱动器驱动阀叶转动一个角度(90°)，形成相反的循环，因此上述技术方案的结构复杂，需要循环的改变烟气流动方向，因此使炉体内的烟气排出不彻底，并且通过蓄热球先吸热，然后再放热的方式来进行烟气热量的利用，由于蓄热球吸热能量有限，当蓄热球蓄热快要达到峰值时，此时蓄热球吸热效率低，使烟气中的大量热量排出，热量利用率低。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，解决了现有技术中通过蓄热球先吸热，然后再放热的方式来进行烟气热量的利用，由于蓄热球吸热能量有限，当蓄热球蓄热快要达到峰值时，此时蓄热球吸热效率低，使烟气中的大量热量排出，热量利用率低的问题。
为解决上述问题，本发明提供如下技术方案：
一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，包括炉体、安装在炉体内的燃烧器以及与燃烧器接通的燃料入管、一级风管和二级风管，所述一级风管与一级助燃风机接通，二级风管与二级助燃风机接通，所述二级风管贯穿一蓄热箱体，蓄热箱体内设置有若干气体箱，气体箱上安装有朝向二级风管喷射的喷头，所述炉体上设置有高压烟气储存罐，高压烟气储存罐通过出烟管与炉体接通，出烟管上安装有泵体，高压烟气储存罐通过接通管与气体箱接通，接通管上安装有脉冲阀，所述气体箱上接通有烟气排管。
优选的，所述烟气排管接通有一级余热回收箱，一级余热回收箱内连接有若干平行设置的蓄热墙体，蓄热墙体的侧边与一级余热回收箱的内壁不接触而形成烟气通道，所述烟气排管的出口端处的轴线方向与蓄热墙体的侧面垂直设置，蓄热墙体上安装有吸热水箱，吸热水箱的底端接通有供给水管，供给水管上安装有补充水泵，吸热水箱的顶端接通有第一蒸汽管，第一蒸汽管与蒸汽罐接通。
优选的，所述一级余热回收箱远离烟气排管的一侧设置有二级余热回收箱，二级余热回收箱内安装有换热器，换热器与一级余热回收箱通过固定管接通，换热器的另一端接通有延伸出二级余热回收箱外部的排烟管，二级余热回收箱通过第二蒸汽管与所述蒸汽罐接通，所述供给水管贯穿二级余热回收箱且供给水管上接通有供水支管。
优选的，若干的所述蓄热墙体从靠近烟气排管的一端至远离烟气排管的一端的宽度依次变大。
优选的，所述一级余热回收箱的下部设置有烟尘收集箱，烟尘收集箱通过落尘孔与一级余热回收箱的下部接通，落尘孔靠近蓄热墙体设置。
优选的，所述烟气排管接通有二次加热箱，所述二级风管固定贯穿二次加热箱，二次加热箱上接通有外排管。
优选的，所述炉体的外部设置有与烟气排管接通的夹套层，夹套层的内壁连接有保温衬板，夹套层接通有烟气处理设备连接管。
优选的，所述保温衬板通过若干导热柱体与炉体的表面连接。
优选的，位于蓄热箱体内的所述二级风管具有弯曲段，弯曲段呈连续的S型形状。
优选的，所述弯曲段的侧面连接有陶瓷孔板。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于脉冲阀的作用，使位于高压烟气储存罐内的烟气通过喷头持续的对位于蓄热箱体内的二级风管进行脉冲式喷气，当烟气以较快的速度冲击到二级风管上时，能够使烟气中的热量快速的释放，提高二级风管吸收热量的效率，使二级风管内的空气热量增加，温度升高，从而使进入到炉体内的二级空气温度较高，保证了炉体内的温度，从而提高烟气的余热利用效率，并且本发明可以持续的、不简单的利用烟气余热，使二级风管内吸收余热后的空气温度保持稳定。
附图说明
图1为本发明第一实施例的主视图；
图2为图1中沿A-A线的剖视图；
图3为本发明第二实施例的主视图；
图4为图3中沿B-B线的剖视图；
图5为本发明第三实施例的主视图；
图6为本发明第四实施例的主视图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
如图1所示，一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，包括炉体1、安装在炉体1内的燃烧器5以及与燃烧器5接通的燃料入管6、一级风管7和二级风管9，所述一级风管7与一级助燃风机8接通，二级风管9与二级助燃风机10接通，一级助燃风机8将少量空气通过一级风管7注入到燃烧器5内，少量空气与燃烧器5内的燃料喷入在炉体1内进行贫氧燃烧，主要生成一氧化碳，并迅速在炉体1内扩散，通过二级助燃风机10的作用，将空气通过二级风管9注入到炉体1内，与一级贫氧燃烧产物再次燃烧，形成二次燃烧释放大量的热量。
在本发明中尤为重要的是，所述二级风管9贯穿一蓄热箱体11，蓄热箱体11内设置有若干气体箱14，气体箱14上安装有朝向二级风管9喷射的喷头15，所述炉体1上设置有高压烟气储存罐4，高压烟气储存罐4通过出烟管2与炉体1接通，出烟管2上安装有泵体3，泵体3将进入到出烟管2内的烟气储存到高压烟气储存罐4内，高压烟气储存罐4通过接通管12与气体箱14接通，接通管12上安装有脉冲阀13，所述气体箱14上接通有烟气排管17，烟气排管17将蓄热箱体11内的烟气排出；炉体1内生成的烟气通过出烟管2和泵体3的作用，储存到高压烟气储存罐4内，由于脉冲阀13的作用，使位于高压烟气储存罐4内的烟气通过喷头15持续的对位于蓄热箱体11内的二级风管9进行脉冲式喷气，当烟气以较快的速度冲击到二级风管9上时，能够使烟气中的热量快速的释放，提高二级风管9吸收热量的效率，使二级风管9内的空气热量增加，温度升高，从而使进入到炉体1内的二级空气温度较高，保证了炉体1内的温度，从而提高烟气的余热利用效率，并且本发明可以持续的、不简单的利用烟气余热，使二级风管9内吸收余热后的空气温度保持稳定。
优选的，如图2所示，位于蓄热箱体11内的所述二级风管9具有弯曲段901，弯曲段901呈连续的S型形状，延长空气在二级风管9的流动路径，也使喷头15喷出的烟气更加充分的与二级风管9接触，使空气吸收更加的热量，进一步提高热量吸收效率。
优选的，所述弯曲段901的侧面连接有陶瓷孔板16，陶瓷孔板16具有加高的蓄热效果，并且陶瓷孔板16能够与喷头15喷出的烟气接触充分。
实施例2：
在实施例1的基础上，如图3所示，所述烟气排管17接通有一级余热回收箱32，一级余热回收箱32内连接有若干平行设置的蓄热墙体33，蓄热墙体33的侧边与一级余热回收箱32的内壁不接触而形成烟气通道301，所述烟气排管17的出口端处的轴线方向与蓄热墙体33的侧面垂直设置，蓄热墙体33上安装有吸热水箱34，吸热水箱34的底端接通有供给水管35，供给水管35上安装有补充水泵36，吸热水箱34的顶端接通有第一蒸汽管37，第一蒸汽管37与蒸汽罐38接通；
进入到蓄热箱体11内的烟气通过烟气排管17进入到一级余热回收箱32，从烟气排管17喷出的烟气冲击到蓄热墙体33上，蓄热墙体33吸收热量并将热量传至吸热水箱34上，通过供给水管35和补充水泵36补充到吸热水箱34内的水被加热成蒸汽，蒸汽通过第一蒸汽管37进入到蒸汽罐38内，供居民用户等使用，利用烟气余热利用率。
优选的，如图4所示，若干的所述蓄热墙体33从靠近烟气排管17的一端至远离烟气排管17的一端的宽度依次变大，如图3所示，所述一级余热回收箱32的下部设置有烟尘收集箱39，烟尘收集箱39通过落尘孔40与一级余热回收箱32的下部接通，落尘孔40靠近蓄热墙体33设置；使烟气先经过较大的烟气通道301，而后逐渐经过较小的烟气通道301，使烟气持续的冲击到蓄热墙体33的表面，则使烟气的流速降低，烟气中的烟尘沉降，烟尘通过落尘孔40进入到烟尘收集箱39内。
进一步的，所述一级余热回收箱32远离烟气排管17的一侧设置有二级余热回收箱41，二级余热回收箱41内安装有换热器43，换热器43与一级余热回收箱32通过固定管45接通，换热器43的另一端接通有延伸出二级余热回收箱41外部的排烟管46，二级余热回收箱41通过第二蒸汽管44与所述蒸汽罐38接通，所述供给水管35贯穿二级余热回收箱41且供给水管35上接通有供水支管42；
进入到烟尘收集箱39内的烟气通过固定管45进入到二级余热回收箱41内的换热器43内，供给水管35内的水通过供水支管42进入到二级余热回收箱41内，通过换热器43的作用使水吸收烟气热量，从而使二级余热回收箱41内的水加热至沸腾并生成蒸汽，蒸汽通过第二蒸汽管44进入到蒸汽罐38内，供居民用户等使用，进一步利用烟气余热利用率。
实施例3：
在实施例1的基础上，如图5所示，所述烟气排管17接通有二次加热箱18，所述二级风管9固定贯穿二次加热箱18，二次加热箱18上接通有外排管20；进入到蓄热箱体11内的烟气通过烟气排管17进入到二次加热箱18内，使二级风管9能够在经过二次加热箱18时进一步提高热量吸收效率。
实施例4：
在实施例1的基础上，如图6所示，所述炉体1的外部设置有与烟气排管17接通的夹套层28，夹套层28的内壁连接有保温衬板30，夹套层28接通有烟气处理设备连接管31；进入到蓄热箱体11内的烟气通过烟气排管17进入到夹套层28内，利用烟气的余热使炉体1的保温效果更好，热损失更小，进一步提高烟气的余热利用效率。
优选的，所述保温衬板30通过若干导热柱体29与炉体1的表面连接，导热柱体29不仅能够提高保温衬板30的连接稳定性，而且烟气经过导热柱体29时使导热柱体29吸收烟气中的余热并传至炉体1上，进一步提高烟气的余热利用效率。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“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”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
Claims (10)
1.一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，包括炉体(1)、安装在炉体(1)内的燃烧器(5)以及与燃烧器(5)接通的燃料入管(6)、一级风管(7)和二级风管(9)，所述一级风管(7)与一级助燃风机(8)接通，二级风管(9)与二级助燃风机(10)接通，其特征是，所述二级风管(9)贯穿一蓄热箱体(11)，蓄热箱体(11)内设置有若干气体箱(14)，气体箱(14)上安装有朝向二级风管(9)喷射的喷头(15)，所述炉体(1)上设置有高压烟气储存罐(4)，高压烟气储存罐(4)通过出烟管(2)与炉体(1)接通，出烟管(2)上安装有泵体(3)，高压烟气储存罐(4)通过接通管(12)与气体箱(14)接通，接通管(12)上安装有脉冲阀(13)，所述气体箱(14)上接通有烟气排管(17)。
2.根据权利要求1所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征是，所述烟气排管(17)接通有一级余热回收箱(32)，一级余热回收箱(32)内连接有若干平行设置的蓄热墙体(33)，蓄热墙体(33)的侧边与一级余热回收箱(32)的内壁不接触而形成烟气通道(301)，所述烟气排管(17)的出口端处的轴线方向与蓄热墙体(33)的侧面垂直设置，蓄热墙体(33)上安装有吸热水箱(34)，吸热水箱(34)的底端接通有供给水管(35)，供给水管(35)上安装有补充水泵(36)，吸热水箱(34)的顶端接通有第一蒸汽管(37)，第一蒸汽管(37)与蒸汽罐(38)接通。
3.根据权利要求2所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征是，所述一级余热回收箱(32)远离烟气排管(17)的一侧设置有二级余热回收箱(41)，二级余热回收箱(41)内安装有换热器(43)，换热器(43)与一级余热回收箱(32)通过固定管(45)接通，换热器(43)的另一端接通有延伸出二级余热回收箱(41)外部的排烟管(46)，二级余热回收箱(41)通过第二蒸汽管(44)与所述蒸汽罐(38)接通，所述供给水管(35)贯穿二级余热回收箱(41)且供给水管(35)上接通有供水支管(42)。
4.根据权利要求2所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征是，若干的所述蓄热墙体(33)从靠近烟气排管(17)的一端至远离烟气排管(17)的一端的宽度依次变大。
5.根据权利要求2所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征是，所述一级余热回收箱(32)的下部设置有烟尘收集箱(39)，烟尘收集箱(39)通过落尘孔(40)与一级余热回收箱(32)的下部接通，落尘孔(40)靠近蓄热墙体(33)设置。
6.根据权利要求1所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征是，所述烟气排管(17)接通有二次加热箱(18)，所述二级风管(9)固定贯穿二次加热箱(18)，二次加热箱(18)上接通有外排管(20)。
7.根据权利要求1所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征是，所述炉体(1)的外部设置有与烟气排管(17)接通的夹套层(28)，夹套层(28)的内壁连接有保温衬板(30)，夹套层(28)接通有烟气处理设备连接管(31)。
8.根据权利要求7所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征是，所述保温衬板(30)通过若干导热柱体(29)与炉体(1)的表面连接。
9.根据权利要求1-8任一所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征是，位于蓄热箱体(11)内的所述二级风管(9)具有弯曲段(901)，弯曲段(901)呈连续的S型形状。
10.根据权利要求9所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征是，所述弯曲段(901)的侧面连接有陶瓷孔板(16)。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117326781A (zh) * | 2023-10-24 | 2024-01-02 | 洛玻集团洛阳龙昊玻璃有限公司 | 玻璃熔窑助燃风机空间温度收集装置及其集热方法 |
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