CN203177180U - 工业炉用天然气烧嘴安全运行系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种工业炉用天然气烧嘴安全运行系统，所述控制系统包括助燃空气入口管，天然气入口管，备用燃料入口管，点火空气入口管，点火天然气入口管和点火备用燃料入口管。当天然气供应不足或管路检修时，可以确保炉子不停炉，确保工件处理质量，同时延长了烧嘴的使用寿命，使用过程中维修次数小；减少炉内热气的外溢，缩短了炉子再次正常运行的时间，有利于节约能源消耗。

Description

工业炉用天然气烧嘴安全运行系统

技术领域

本实用新型涉及一种工业炉控制系统，特别涉及一种工业炉用天然气烧嘴安全运行系统。

背景技术

燃烧系统是影响工业炉整体水平的关键设备，是确保工业炉性能的核心内容。直接关系到炉子的炉温均匀性、坯料的加热质量和炉子生产效率的高低。燃烧系统不完善，不仅企业的经济效益受到损失，而且会造成资源浪费和环境污染。传统大型工业炉（如大型室式加热炉、大型室式中高温热处理炉、大型台车式加热炉、大型台车炉中高温热处理炉等），根据工艺需求，燃烧控制系统分为连续式燃烧控制系统和脉冲燃烧控制系统。

脉冲燃烧是通断式调节，即烧嘴只有两个工作状态：一是在设计最大计算负荷下的烧嘴最佳燃烧状态；二是烧嘴维持自身不熄灭的小火执勤状态。脉冲燃烧能较好的满足不同热负荷下高精度的控温要求：在炉子升温和保温初期，炉子需要大量的热量，这时烧嘴处于全负荷的最佳燃烧状态，高速、周期变化的高温炉气扰动强化了对流换热，提高了炉温的均匀性和炉内的传热效率，从而提高了坯料的加热质量。在保温后期或降温初期炉子所需热量较小，为了保证炉温精确控制而采取小火大火关闭交替控制。

连续燃烧控制方式，即通过控制空气与燃气的流量来控制炉内的温度和燃烧气氛，烧嘴的供热量可调，炉内热气流流向一般恒定，但工件表面受热并不均匀，加热效率不高。

脉冲燃烧虽然能用小火常明的方式保证烧嘴不灭火，可是停气或燃烧管路出现故障时还是不能保证烧嘴不灭火，不能确保烧嘴安全使用。连续燃烧对于大型工业炉，炉膛两侧对称地布置多个烧嘴，根据工艺要求，在某些特殊行业需要缓慢的加热炉膛和坯料，各烧嘴根据分区交替的以大小火方式进行加热。当停气或燃烧管路出现故障时同样不能保证烧嘴不灭火。在以往的技术中，没有考虑停气对烧嘴如何保护的问题。尤其在在碳素工业炉中，在运行过程中烧嘴一旦熄火，炉内坯料在高温下有大量沥青挥发分析出，而炉膛为正压的情况下，析出的沥青挥发分会喷向烧嘴，从而使得大量沥青粘在烧嘴上，致使烧嘴很难或无法再次点燃，造成炉子不能正常使用。同时炉内有害热气外溢不但造成热量损失，还污染了环境，降低了炉内工件质量。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种工业炉用天然气烧嘴安全运行系统，以消除炉内气体反吸堵住烧嘴带来的危害。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：工业炉用天然气烧嘴安全运行系统，包括烧嘴、与烧嘴燃料入口连接的天然气入口管、与烧嘴空气入口连接的助燃空气入口管、第一混合器和与第一混合器连接的至少一根气体入口管，还包括备用燃料入口管和第二混合器，所述备用燃料入口管与天然气入口管通过第二混合器连接，第二混合器与烧嘴的燃料入口连接。

进一步，还包括点火备用燃料入口管，所述点火备用燃料入口管与第一混合器连接，第一混合器与烧嘴的点火枪连接。

进一步，还包括与第一混合器连接的氮气或惰性气体入口管。

进一步，所述至少一根气体入口管包括点火天然气入口管、点火空气入口管。

进一步，所述备用燃料入口管上设置有依次连接的第一电磁阀、流量变送器和第一闸阀。

进一步，所述点火备用燃料入口管上设置有依次连接的第一压力表、第二闸阀、第二电磁阀、第一调节阀和第三闸阀。

进一步，所述氮气或惰性气体入口管上设置有依次连接的第二压力表、第四闸阀、第三电磁阀、第二调节阀和第五闸阀。

本实用新型的有益效果是：

1、通过增加点火备用气体入口管，使得烧嘴采用长明火保护方式的工业炉，可以避免因烧嘴关闭炉内含沥青气体反吸封住烧嘴口，导致高温段时无法点燃烧嘴，保证炉子的使用效果，确保炉子安全运行；延长了烧嘴的使用寿命，使用过程中维修次数少。

2、通过增加备用气体入口管，使得当燃料供应不足或管路检修时，可以确保炉子不停炉，确保工件质量，提高了经济效益；缩短了炉子再次正常运行的时间，有利于节约能源消耗。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为传统的工业炉用天然气烧嘴运行系统图；

图2为改进后的工业炉用天然气烧嘴安全运行系统图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

本实用新型的目的是对传统工业用烧嘴运行系统进行完善，提供一种用除天然气入口管外的备用燃料入口管来保护烧嘴8不熄灭的方案。

如图2所示，本实用新型包括7个入口管，与烧嘴空气入口9连接的助燃空气入口管1，与烧嘴燃料入口10连接的天然气入口管2，与天然气入口管2通过第二混合器11连接的备用燃料入口管3，第二混合器11与烧嘴8的燃料入口10连接，分别与第一混合器12连接的点火空气入口管4，点火天然气入口管5，点火备用燃料入口管6，氮气或惰性气体入口管7，第一混合器12与烧嘴8的点火枪连接。助燃空气入口管1上依次连接有调节阀、压力变送器和闸阀；天然气入口管2上依次连接有常闭闸阀、调节阀、压力变送器和常开闸阀；备用燃料入口管3上依次连接有第一电磁阀、压力变送器和第一闸阀；点火空气入口管4上依次连接有压力表和闸阀；点火天然气入口管5上依次连接有压力表、闸阀、电磁阀调节阀和闸阀；点火备用燃料入口管6上设置有依次连接的第一压力表、第二闸阀、第二电磁阀、第一调节阀和第三闸阀；氮气或惰性气体入口管7上依次连接有第二压力表、第四闸阀、第三电磁阀、第二调节阀和第五闸阀。

正常情况下，系统先驱动点火烧嘴8至点火位，待点火确认后，开始自动点火，相应的打开点火空气入口管4和点火天然气入口管5，并开始检测点火火焰，若在数秒内检测到点火火焰，并确认火焰稳定时，打开对应的天然气入口管2上的阀门和助燃空气入口管1上的阀门，并检测火焰的稳定性，待火焰稳定后，关闭点火空气入口管4和点火天然气入口管5，该烧嘴完成点火程序，进入燃烧状态，在燃烧过程中，根据工艺要求，通过调节天然气和助燃空气的流量，控制火焰的大小来满足燃烧的要求。

如果突然停气或者需要检修天然气入口管2时，天然气入口管2上的阀门关闭，启动点火备用燃料入口管6上的阀门，相应的打开点火空气入口管4，若在数秒内检测到点火火焰，并确认火焰稳定时，打开对应的备用燃料入口管3和助燃空气入口管1，并检测火焰的稳定性，待火焰稳定后，关闭点火备用燃料入口管6和点火空气入口管4，该烧嘴完成点火程序，进入燃烧状态，这个时候只需持续供应微量的备用燃料，以长明火的方式保持烧嘴8持续有气体通过，避免因炉膛正压情况下炉内气体外溢，对烧嘴8起到保护作用。

当天然气再次供应正常时，备用燃料入口管6关闭并切换到天然气入口管2继续正常的燃烧。

如果没有备用燃料，当停气或者需要检修天然气入口管2时，天然气入口管2上的阀门自动关闭，同时自动启动氮气或惰性气体入口管7上的阀门，对炉内连续通入少量的氮气或惰性气体，保证天然气烧嘴8处微正压，从而避免炉内挥发分气体粘接在烧嘴8上。待天然气供应正常时，自动关闭氮气或惰性气体入口管7上的阀门，重新进入天然气点火和燃烧程序，继续进行正常燃烧。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.工业炉用天然气烧嘴安全运行系统，包括烧嘴、与烧嘴燃料入口连接的天然气入口管、与烧嘴空气入口连接的助燃空气入口管、第一混合器和与第一混合器连接的至少一根气体入口管，其特征在于：还包括备用燃料入口管和第二混合器，所述备用燃料入口管与天然气入口管通过第二混合器连接，第二混合器与烧嘴的燃料入口连接。

2.根据权利要求1所述工业炉用天然气烧嘴安全运行系统，其特征在于：还包括点火备用燃料入口管，所述点火备用燃料入口管与第一混合器连接，第一混合器与烧嘴的点火枪连接。

3.根据权利要求1所述工业炉用天然气烧嘴安全运行系统，其特征在于：还包括与第一混合器连接的氮气或惰性气体入口管。

4.根据权利要求1所述工业炉用天然气烧嘴安全运行系统，其特征在于：所述至少一根气体入口管包括点火天然气入口管、点火空气入口管。

5.根据权利要求1所述工业炉用天然气烧嘴安全运行系统，其特征在于：所述备用燃料入口管上设置有依次连接的第一电磁阀、流量变送器和第一闸阀。

6.根据权利要求2所述工业炉用天然气烧嘴安全运行系统，其特征在于：所述点火备用燃料入口管上设置有依次连接的第一压力表、第二闸阀、第二电磁阀、第一调节阀和第三闸阀。

7.根据权利要求3所述工业炉用天然气烧嘴安全运行系统，其特征在于：所述氮气或惰性气体入口管上设置有依次连接的第二压力表、第四闸阀、第三电磁阀、第二调节阀和第五闸阀。

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