CN115711531A - 双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双室炉侧井烟气二次燃烧装置，包括炉体，所述炉体的内部分隔为加热室与废料室，所述加热室设置有燃烧器，所述废料室设置有补热烧嘴，所述加热室与所述废料室连通，所述炉体的一侧靠近所述加热室的位置设置有侧井装置，所述侧井装置包括沉屑井和连接所述沉屑井的循环泵，所述沉屑井的上方设置一罩体，所述罩体靠近所述加热室的一侧设置有排烟孔洞，且所述排烟孔洞与所述加热室连通，所述罩体上设置有插入所述排烟孔洞的点火枪。本发明使沉屑井内熔化废料产生的可燃烟气，被设置在罩体上的点火枪点燃送入加热室内进行二次燃烧，解决了烟气直接排放带来了能源浪费及环境污染问题，同时达到了能源再利用的目的。

Description

双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法

技术领域

本发明涉及再生铝领域，尤其涉及双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法。

背景技术

双室炉通常由加热室及废料室二部分构成，其中，加热室设有大功率燃烧器提供熔化热量，废料室仅设置小功率补热烧嘴，此外，双室炉还配有侧井装置，侧井内设有铝液循环泵及沉屑井装置。双室炉工作时，铝液在循环泵的驱动下在加热室与废料室之间循环流动，再生铝原料从沉屑井或废料室投入，不与加热室火焰接触，在废料室内实现浸泡熔化，从而避免了轻薄类再生废铝高温氧化损耗。

废铝夹杂有各类铜、铁、塑料、油污、涂层、粉尘等各种异类物质，其物理形态也是各种各样，大小长短不一。随着再生铝企业产能的扩大、自动化水平的提高，以及环保监管要求的不断提高，对回收废铝进行必要前处理，去除杂质异物，将形态各异的废铝统一到相近的规格成为再生铝行业发展趋势。

回收的再生废铝原液经破碎、筛分、磁选、重力选、风选等多道工序后，可去除大部分异类物质，其形态也变成块状或屑状，但废料中的油污、涂层及部分塑料较难以去除，须通过回转窑进行脱漆处理，但这种回转脱漆窑需要消耗燃料能源，产生的烟气中仍带有大量可燃物，需进行二次燃烧后才能达标排放，这种脱漆及二次燃烧不仅增加了设备投资费用，也增加了处理成本。

夹带有油污、涂层、塑料可燃物块状及屑状废铝直接投入沉屑井内熔化，井内将产生较多可燃烟气，甚至出现明火直接燃烧现象，对设备持续可靠运行产生不利影响。

事实上，废料中的油污、涂层、塑料本身也是一种燃料，如果能返回加热室燃烧实现能源再利用，可显著降低双室炉运行能耗，其经济效益显著。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够实现能源再利用的双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法，包括炉体，所述炉体的内部通过隔墙分隔为加热室与废料室，所述加热室设置有燃烧器，所述废料室设置有补热烧嘴，所述隔墙开设有铝液通道，所述铝液通道将分别设置在所述加热室和废料室底部的两个熔池连通；所述炉体的一侧靠近所述加热室的位置设置有侧井装置，所述侧井装置包括沉屑井和连接所述沉屑井的循环泵，所述沉屑井的底部设置有涵洞，所述涵洞连通所述废料室的熔池，所述循环泵连通所述加热室的熔池；所述沉屑井的上方设置一可拆卸的罩体，所述罩体靠近所述加热室的一侧设置有排烟孔洞，且所述排烟孔洞与所述加热室连通，所述罩体上设置有插入所述排烟孔洞的点火枪；所述方法包括：

S1：将回收的废铝原料投入到沉屑井内熔化；

S2：废铝原料熔化后产生的可燃烟气流动至罩体的排烟孔洞处；

S3：点火枪点火将可燃烟气中的可燃物点燃，同时，点火枪产生的喷射气流对可燃烟气引射加速向加热室内排放，并对加热室的熔池进行加热；

S4：利用循环泵从加热室的熔池内抽取铝液，将铝液送入沉屑井内，铝液在沉屑井内形成强漩涡，并通过涵洞进入废料室，废料室中的铝液在循环泵的作用下通过铝液通道向加料室流动，如此循环。

优选的，所述炉体对应所述排烟孔洞的位置设置有连通所述加热室的扩张孔，所述点火枪的枪头设置在所述扩张孔的根部。

优选的，所述扩张孔与所述排烟孔洞相对接形成排烟通道，所述点火枪和所述排烟通道向所述加热室偏转，且所述点火枪和所述排烟通道向所述加热室的熔池倾斜。

优选的，所述点火枪和排烟通道朝向加热室的偏转角度B为15～25度。

优选的，所述点火枪和排烟通道朝向所述加热室的熔池的向下倾斜角度A为40～75度。

优选的，所述沉屑井的中心线距离所述隔墙的距离C为300～800mm。

优选的，所述罩体上设置有向所述沉屑井内投入废料的投料口。

优选的，所述罩体上设置有对所述沉屑井进行清理维护的清渣门。

优选的，所述罩体为箱式结构，且所述罩体通过螺栓安装在靠近加热室的所述炉体上。

优选的，所述罩体的外壳由钢板制成，所述罩体的内壁设置有耐高温的内衬。

本发明的有益效果是：将侧井装置安装在靠近加热室的炉体一侧，使沉屑井内熔化废料产生的可燃烟气，被设置在罩体上的点火枪点燃送入加热室内进行二次燃烧，解决了烟气直接排放带来了能源浪费及环境污染问题，同时达到了能源再利用的目的。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是图1的俯视结构示意图；

其中：炉体10，加热室12，废料室14，隔墙16，熔池18，燃烧器20，补热烧嘴22，侧井装置24，沉屑井241，循环泵242，涵洞243，罩体26，排烟孔洞28，点火枪30，投料口32，清渣门34，扩张孔36，排烟通道38。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。

如图1至图2所示，一种双室炉侧井烟气二次燃烧装置，包括炉体10，炉体10的内部通过隔墙16分隔成加热室12与废料室14，隔墙16开设有铝液通道(未图示)，铝液通道将分别设置在加热室12和废料室14底部的两个熔池18连通。加热室12设置有大功率的燃烧器20提供熔化热量，废料室14设置有小功率的补热烧嘴22。此外，炉体10的一侧靠近加热室12的位置设置有侧井装置24，侧井装置24包括沉屑井241和连接沉屑井241的循环泵242。沉屑井241的底部设置有涵洞243，涵洞243连通废料室14的熔池18，循环泵242连通加热室12的熔池18。

其中，沉屑井241的上方设置一可拆卸的罩体26，罩体26将沉屑井241上方封闭起来，罩体26靠近加热室12的一侧设置有排烟孔洞28，排烟孔洞28使罩体26与加热室12连通，可将沉屑井241产生的烟气引入加热室12内，罩体26上设置有插入排烟孔洞28的点火枪30，点火枪30能够将烟气中的可燃物点燃，并在加热室12内进行二次燃烧。

进一步地，罩体26上设置有投料口32，通过投料口32可持续向沉屑井241内投入块状或屑装废料，罩体26上还设置有清渣门34，打开清渣门34，可人工对沉屑井241进行简单的清理维护。

其中，罩体26根据沉屑井241的尺寸设计，采用带内衬的箱式结构，罩体26的外壳由钢板焊接制成，并用型钢进行加强，有坚固的结构刚性；罩体26的内壁设置有内衬，内衬采用耐高温浇注料及保温材料，可承受沉屑井241内高温及火焰烘烤，有较长使用寿命。罩体26通过螺栓安装在靠近加热室12的炉体10预设法兰上，必要时可将罩体26整体吊离，方便沉屑井241清理维护。

传统的双室炉沉屑井241用于熔化夹带过多可燃物的原料时，会出现严重明火燃烧的现象，影响设备正常运行。而本发明设置的罩体26将沉屑井241封闭，缺少了烟气直接燃烧的氧气，沉屑井241内不会产生明火，可燃物裂解后变成烟气进入加热室12才能进行二次燃烧。不会有明火及烟气从沉屑井241上方溢出，沉屑井241也不需要设置烟气收集罩，就可使侧井装置24周边环境得到明显改善。而且沉屑井241工作时，井内有强烈的漩涡产生，采用封闭的罩体26后，沉屑井241内氧气减少，有助于减少沉屑井241氧化造渣的现象。

进一步地，炉体10对应排烟孔洞28的位置设置有扩张孔36，扩张孔36与加热室12连通，其中，扩张孔36的扩张结构根据引射原理设计。点火枪30的枪头设置在扩张孔36的根部，利用点火枪30产生的喷射气流对沉屑井241烟气产生强烈引射作用，加速烟气向加热室12流动。其中，扩张孔36与排烟孔洞28相对接形成排烟通道38，使沉屑井241内产生的烟气经过排烟通道38进入加热室12内。

本发明的最佳实施例为：点火枪30和排烟通道38朝向加热室12的偏转角度B为15～25度，且点火枪30和排烟通道38朝向加热室12的熔池18的向下倾斜角度A为40～75度，能够让二次燃烧产生的火焰尽可能覆盖加热室12的熔池18表面，对熔池18内的铝熔体进行加热。

进一步地，沉屑井241的中心线距离隔墙16的距离C为300～800mm。过小的尺寸易造成二次燃烧烟气距隔墙16过近，过大的尺寸将增加沉屑井241到废料室14之间流道长度。

本发明的双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法包括：

S1：将回收的废铝原料从投料口32投入到沉屑井241内熔化；

S2：废铝原料熔化后产生的可燃烟气从沉屑井241流动至罩体26的排烟孔洞处；

S3：点火枪30点火将可燃烟气中的可燃物点燃，同时，点火枪30产生的喷射气流对可燃烟气引射加速向加热室12内排放，并对加热室12的熔池18进行加热。可燃烟气中的能源均为加热室12直接利用，可有效减少加热室12燃烧器20的能源消耗，降低生产成本。此外，加热室12炉温高达1000度以上，沉屑井241烟气中各类有害杂质均经高温焚烧处理，焚烧残留物最终经双室炉扒渣作业清出，杜绝了侧井烟气直接排放带来的能源浪费及环境污染问题。

S4：利用循环泵从加热室的熔池内抽取铝液，将铝液送入沉屑井内，铝液在沉屑井内形成强漩涡，并通过沉屑井241底部的涵洞进入废料室，废料室中的铝液在循环泵的作用下通过铝液通道向加料室流动，如此循环，如附图2的箭头所示。

本发明将侧井装置24安装在靠近加热室12的炉体10一侧，沉屑井241内熔化废料产生的可燃烟气，被罩体26上的点火枪30点燃送入加热室12内进行二次燃烧，达到了能源再利用的目的，利用循环泵242从加热室12内抽取铝液，再通过沉屑井241将铝液送入废料室14中，使铝液在加热室12与废料室14之间不断循环。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (10)

1.双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法，包括炉体，所述炉体的内部通过隔墙分隔为加热室与废料室，所述加热室设置有燃烧器，所述废料室设置有补热烧嘴，其特征在于：所述隔墙开设有铝液通道，所述铝液通道将分别设置在所述加热室和废料室底部的两个熔池连通；所述炉体的一侧靠近所述加热室的位置设置有侧井装置，所述侧井装置包括沉屑井和连接所述沉屑井的循环泵，所述沉屑井的底部设置有涵洞，所述涵洞连通所述废料室的熔池，所述循环泵连通所述加热室的熔池；所述沉屑井的上方设置一可拆卸的罩体，所述罩体靠近所述加热室的一侧设置有排烟孔洞，且所述排烟孔洞与所述加热室连通，所述罩体上设置有插入所述排烟孔洞的点火枪；所述方法包括：

S1：将回收的废铝原料投入到沉屑井内熔化；

S2：废铝原料熔化后产生的可燃烟气流动至罩体的排烟孔洞处；

S3：点火枪点火将可燃烟气中的可燃物点燃，同时，点火枪产生的喷射气流对可燃烟气引射加速向加热室内排放，并对加热室的熔池进行加热；

S4：利用循环泵从加热室的熔池内抽取铝液，将铝液送入沉屑井内，铝液在沉屑井内形成强漩涡，并通过涵洞进入废料室，废料室中的铝液在循环泵的作用下通过铝液通道向加料室流动，如此循环。

2.根据权利要求1所述的双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法，其特征在于：所述炉体对应所述排烟孔洞的位置设置有连通所述加热室的扩张孔，所述点火枪的枪头设置在所述扩张孔的根部。

3.根据权利要求2所述的双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法，其特征在于：所述扩张孔与所述排烟孔洞相对接形成排烟通道，所述点火枪和所述排烟通道向所述加热室偏转，且所述点火枪和所述排烟通道向所述加热室的熔池倾斜。

4.根据权利要求3所述的双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法，其特征在于：所述点火枪和排烟通道朝向加热室的偏转角度B为15～25度。

5.根据权利要求3所述的双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法，其特征在于：所述点火枪和排烟通道朝向所述加热室的熔池的向下倾斜角度A为40～75度。

6.根据权利要求2所述的双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法，其特征在于：所述沉屑井的中心线距离所述隔墙的距离C为300～800mm。

7.根据权利要求1所述的双室炉侧井烟气炉内二次燃烧方法，其特征在于：所述罩体上设置有向所述沉屑井内投入废料的投料口。

8.根据权利要求7所述的双室炉侧井烟气二次燃烧装置，其特征在于：所述罩体上设置有对所述沉屑井进行清理维护的清渣门。

9.根据权利要求8所述的双室炉侧井烟气二次燃烧装置，其特征在于：所述罩体为箱式结构，且所述罩体通过螺栓安装在靠近加热室的所述炉体上。

10.根据权利要求9所述的双室炉侧井烟气二次燃烧装置，其特征在于：所述罩体的外壳由钢板制成，所述罩体的内壁设置有耐高温的内衬。

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