CN202393197U - 一种竖式熔化炉预混式燃烧系统 - Google Patents

一种竖式熔化炉预混式燃烧系统 Download PDF

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Abstract

本实用新型属于铜铝熔炼设备领域,涉及一种竖式熔化炉预混式燃烧系统。该竖式熔化炉预混式燃烧系统,包括一个风机空气供应系统,燃料供应系统,三个相同的燃气预混系统,三个相同的燃烧控制系统。所述的燃气预混系统是整个系统的核心所在,主要由沿天然气的供应方向依次设置的SR减压阀、平衡阀、大流量调节阀和微量流量调节阀、混合器及连接各部件的管道组成,混合器与热交换器相连的管道上设有电动蝶阀。所述的燃烧控制系统主要由燃气止回阀、高速烧嘴组成,燃气止回阀通过管道与燃气预混系统的金属波纹管补偿器相连。目前国内竖式熔铜炉的能耗在50-60m3/T铜,采用本套全预混式燃烧系统,能耗能降低到45m3/T铜,节能10%以上。

Description

一种竖式熔化炉预混式燃烧系统
技术领域
本实用新型属于铜铝熔炼设备领域,涉及一种竖式熔化炉预混式燃烧系统。
背景技术
竖式铜熔化炉是国内近些年来引进开发的一种高效节能炉窑,燃烧系统是这种炉窑的核心技术,燃烧系统的好坏直接影响到该设备熔化速度、能耗高低、及铜液的氧含量。国内竖式熔铜炉采用的燃烧系统各不相同,有半预混式的,有采用高速烧嘴的,能耗也相对较高,并且铜的氧含量不好控制,按天然气热值在8400kcal/m3计算,目前国内竖式熔铜炉的能耗在50-60m3/T铜,采用本套全预混式燃烧系统,能耗能降低到45m3/T铜,节能10%以上。
实用新型内容
本实用新型的目的是针对现有的竖式熔铜炉耗能较高的缺陷,提供一种竖式熔化炉预混式燃烧系统。
本实用新型的目的可通过如下技术方案实现:
一种竖式熔化炉预混式燃烧系统,包括一个风机空气供应系统,燃料供应系统,三个相同的燃气预混系统,三个相同的燃烧控制系统;所述的风机空气供应系统主要由高压风机、金属波纹管补偿器、热交换器及连接各部件的管道组成,高压风机输出的高压空气通过金属波纹管补偿器及热交换器的空气输出管路,热交换器设有空气输出管道分三路分别与三个相同的燃气预混系统的预混器相连,热交换器还设有天然气进气管道与天然气气源相连,以及天然气输出管道与燃料供应系统的过滤器相连;所述的燃料供应系统主要由过滤器,天然气总管路,以及分别与三个相同的燃气预混系统相连的三条分支供气管道组成,天然气总管路上沿天然气的供应方向依次设有总阀门手动球阀、低压压力开关、紧急总切断阀关断阀、高压压力开关以及总阀门手动球阀,三条分支供气管道上均设有手动球阀、紧急分关断阀;所述的燃气预混系统主要由沿天然气的供应方向依次设置的SR减压阀、平衡阀、大流量调节阀和微量流量调节阀、混合器及连接各部件的管道组成,混合器与热交换器相连的管道上设有电动蝶阀;所述的燃烧控制系统主要由燃气止回阀、高速烧嘴组成,燃气止回阀通过管道与燃气预混系统的金属波纹管补偿器相连。
其中,所述的风机空气供应系统在风机的进风口设置一个空气电动蝶阀。
所述的风机空气供应系统还设有压力开关和压力计。
所述的燃料供应系统的低压压力开关的压力范围在500-3500mm水柱,高压压力开关的压力范围在1000-7000mm水柱。
本竖式熔化炉预混式燃烧系统具有以下有益效果:
1.预混燃烧系统,燃烧更充分,能源效率较平炉提高150%以上;
2.人性化的设计,多重安全措施以保证安全操作;
3.稳定的气压控制系统,保证更稳定的燃烧火焰;
4.燃烧速率的改变,并不改变燃烧气氛,不需要频繁调整系统;
5.易于调节燃烧气氛,可以更好控制铜液的温度,排放标准远低于国家规定的要求;
6.由于减少了75%控制点,减少系统维护,工人操作更加容易。
附图说明
图1实施例1竖式熔化炉预混式燃烧系统示意图;
其中1为总阀门手动球阀,2为低压压力开关,3为紧急总切断阀关断阀,4为高压压力开关,5为手动球阀,6为SR减压阀,7为平衡阀,8为大流量调节阀,9为混合器,10为金属波纹管补偿器,11为电动蝶阀,12为压差计,13为压差计,14为手动蝶阀,15为燃气止回阀,16为观察孔视镜,17为高速烧嘴,18为压差计,19为高压风机,20为金属波纹管补偿器,21为空气电动蝶阀,22为压力开关,23为压力计,24为紧急分关断阀,25为微量流量调节阀,26为手动球阀,27为热交换器,28为过滤器。
具体实施方式
实施例1
一种竖式熔化炉预混式燃烧系统,包括一个风机空气供应系统,燃料供应系统,三个相同的燃气预混系统,三个相同的燃烧控制系统。
所述的风机空气供应系统主要由高压风机19、金属波纹管补偿器20、热交换器27及连接各部件的管道组成,高压风机19的功率一般在110KW,风量120m3/min,风压0.4Mpa。进入高压风机19的空气需要进行过滤,且应保证气体成分的稳定。为防止高压风机19的倒吸现象,高压风机19的进风口设置一个空气电动蝶阀21以控制进风的量,电动蝶阀21口径DN300,PN1.0,能通过4-20mA信号进行调节进风量。高压风机19排出气体的压力有检测,以防止压力过高或过低的情况发生,设计有压力开关22,压力范围在100-700mm水柱,压力通过带4-20mA信号的压差计输出压力显示和调节。高压风机19通过金属波纹管补偿器20及热交换器27连接,热交换器27设有空气输出管道分三路分别与三个相同的燃气预混系统的预混器9相连,热交换器27还设有天然气进气管道与天然气气源相连,以及天然气输出管道与燃料供应系统的过滤器28相连。高压空气先进入热交换器27,然后分三路进入燃气预混系统与天然气进行预混燃烧,热交换器27主要是保持天然气和助然空气温度一致。
燃料为天然气,对燃料供应系统的要求是压力,流量的平稳。平稳的供应压力对系统的正常工作非常重要,因为它的波动常常会导致燃烧的不稳定。因此,该系统有压力的详细要求,一旦超出标准,会导致系统自动切断。所述的燃料供应系统主要由过滤器28,天然气总管路,以及分别与三个相同的燃气预混系统相连的三条分支供气管道组成,天然气总管路上沿天然气的供应方向依次设有总阀门手动球阀1、低压压力开关2、紧急总切断阀关断阀3、高压压力开关4以及总阀门手动球阀1,三条分支供气管道上均设有手动球阀5、紧急分关断阀24。其中,低压压力开关2的压力范围在500-3500mm水柱,高压压力开关4的压力范围在1000-7000mm水柱。紧急总切断阀关断阀3要求在紧急情况下能快速切断,可选用美国品牌Maxon。燃气管路的压力通过压差计12、13进行压力的显示和调节。
所述的燃气预混系统是整个系统的核心所在。每个燃气预混系统主要由沿天然气的供应方向依次设置的SR减压阀6、平衡阀7、大流量调节阀8和微量流量调节阀25、混合器9及连接各部件的管道组成,混合器9与热交换器27相连的管道上设有电动蝶阀11。其中,SR减压阀6实现对燃料压力进行控制,平衡阀7实现燃气和空气的压力平衡,所有的阀体都要有风机气压的控制或平衡。大流量调节阀8和微量流量调节阀25实现燃气流量的进行调节,手动球阀26能开关小流量燃气。
每个所述的燃烧控制系统主要由燃气止回阀15、高速烧嘴17组成,燃气止回阀15通过管道与燃气预混系统的金属波纹管补偿器10相连。混合完的气体在进入高速烧嘴17以前,需要经过一个燃气止回阀15,燃气止回阀15的作用在于防止出现火焰倒回管路的情况。高速烧嘴17需要用水进行冷却。有一个火花塞用来点火,有观察孔视镜16可以进行观察。操作人员应定期巡视各个烧嘴,以便及时处理各种状况(也可设置火焰监测器自动检测)。该系统还包括气氛取样管路和燃烧速率管路到控制室,该系统通过燃烧器上开取样点,通过压差计18进行显示,以便操作人员的控制之用。
本套全预混式燃烧系统适合于竖式铜熔化炉,熔化速度在14-16T/H。该系统设计为11个45×104kcal全预混式烧嘴,确保全部空气和燃料在进入燃烧区域之前完全混合,提供更加稳定的火焰和更充分的燃烧。
上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述,并非对本实用新型的构思和范围进行限定,在不脱离本实用新型设计构思前提下,本领域中普通工程技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变型和改进,均应落入本实用新型的保护范围,本实用新型请求保护的技术内容已经全部记载在权利要求书中。

Claims (4)

1.一种竖式熔化炉预混式燃烧系统,其特征在于包括一个风机空气供应系统,燃料供应系统,三个相同的燃气预混系统,三个相同的燃烧控制系统;所述的风机空气供应系统主要由高压风机(19)、金属波纹管补偿器(20)、热交换器(27)及连接各部件的管道组成,高压风机(19)通过金属波纹管补偿器(20)及空气输出管路与热交换器(27)连接,热交换器(27)设有空气输出管道分三路分别与三个相同的燃气预混系统的预混器(9)相连,热交换器(27)还设有天然气进气管道与天然气气源相连,以及天然气输出管道与燃料供应系统的过滤器(28)相连;所述的燃料供应系统主要由过滤器(28),天然气总管路,以及分别与三个相同的燃气预混系统相连的三条分支供气管道组成,天然气总管路上沿天然气的供应方向依次设有总阀门手动球阀(1)、低压压力开关(2)、紧急总切断阀关断阀(3)、高压压力开关(4)以及总阀门手动球阀(1),三条分支供气管道上均设有手动球阀(5)、紧急分关断阀(24);所述的燃气预混系统主要由沿天然气的供应方向依次设置的SR减压阀(6)、平衡阀(7)、大流量调节阀(8)和微量流量调节阀(25)、混合器(9)及连接各部件的管道组成,混合器(9)与热交换器(27)相连的管道上设有电动蝶阀(11);所述的燃烧控制系统主要由燃气止回阀(15)、高速烧嘴(17)组成,燃气止回阀(15)通过管道与燃气预混系统的金属波纹管补偿器(10)相连。
2.根据权利要求1所述的竖式熔化炉预混式燃烧系统,其特征在于所述的风机空气供应系统在风机(19)的进风口设置一个空气电动蝶阀(21)。
3.根据权利要求1所述的竖式熔化炉预混式燃烧系统,其特征在于所述的风机空气供应系统还设有压力开关(22)和压力计(23)。
4.根据权利要求1所述的竖式熔化炉预混式燃烧系统,其特征在于所述的燃料供应系统的低压压力开关(2)的压力范围在500-3500mm水柱,高压压力开关(4)的压力范围在1000-7000mm水柱。
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