CN203432315U

CN203432315U - 铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置

Info

Publication number: CN203432315U
Application number: CN201320486750.5U
Authority: CN
Inventors: 邓惠文
Original assignee: Zhuhai New Vision Air Conditioning Equipment Co Ltd
Current assignee: Zhuhai New Vision Air Conditioning Equipment Co Ltd
Priority date: 2013-08-08
Filing date: 2013-08-08
Publication date: 2014-02-12
Anticipated expiration: 2023-08-08

Abstract

本实用新型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。本实用新型的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置在整个运行过程中，带氧化气氛的火焰不直接接触铝原料，从而可以大大地降低产品消损，燃烧器燃烧产物的热能加热以助燃空气以达到热能回收的目的，实现高产节能。

Description

铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置

技术领域

本实用新型属于热工技术领域，更具体地，本实用新型涉及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。高效蓄热式技术是80年代英国hot work公司和英国煤气公司合作首次开发的，当时称为rcb型烧嘴(regenrative ceramic burner)。1993年后由于日本在耐高温的蓄热材料的突破，同时配合燃烧高速切换控制技术的提高，以及低NOx燃烧技术的应用，使得高效蓄热式燃烧技术在节省能源，抑制大气污染方面具有相当大的成效。日本、美国、英国及欧洲其它一些先进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。

实用新型内容

基于此，本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种低消损，低氮氧化物生成，高产节能的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置。

为实现上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：

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。

在其中一个实施例中，所述四通阀设置有A风口、B风口、二级助燃风入口、排烟出口，所述四通阀由驱动器驱动阀叶形成接口交叉连通，在0°角时A风口与二级助燃风入口连通，B风口与排烟出口连通；在90°角时A风口与排烟出口连通，B风口与二级助燃风入口连通。

在其中一个实施例中，所述蓄热热能回收器包括蓄热热能回收器外壳，蓄热球A以及蓄热球B；所述四通阀阀叶为0°角时，所述二级助燃风入口和A风口与所述蓄热球A相连，形成蓄热球A放热区，所述B风口和排烟出口与所述蓄热球B相连，形成蓄热球B吸热区；所述四通阀阀叶为90°角时，所述A风口与排烟出口与所述蓄热球A相连，形成蓄热球A吸热区，所述B风口和二级助燃风入口与所述蓄热球B相连，形成蓄热球B放热区。

在其中一个实施例中，所述蓄热球A和蓄热球B均设置有高温口，低温口，检修蓄热箱盖，加蓄热球口、通风隔栅和卸蓄热球口。

在其中一个实施例中，所述炉体包括炉膛、加原料炉门(便于原料的填充)、设置于炉体的外壳上的排烟口、A入口(使来自蓄热热能回收器的助燃烧风进入炉膛内)和B出口(使在炉膛内产生的二次燃烧产物进入蓄热热能回收器内)，在所述炉体的底部还设置有放铝水口。

在其中一个实施例中，所述燃烧器设置有燃料入口，一级助燃风入口，燃料混合腔，燃烧器燃烧口，燃烧点火和检火装置。

在其中一个实施例中，所述一级助燃烧风入口的射流与燃料入口的射流会合一起喷射入炉体，以使两束流体进入燃烧器充分混合反应燃烧。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置通过一级助燃风机将空气送入燃烧器产生贫氧燃烧，主要生成一氧化物，并迅速在炉膛内扩散；通过二级助燃风机将空气送入四通阀，再送入蓄热球放热区，被加热后，喷入炉膛内，与一级燃烧的燃烧产物再次燃烧，形成二次燃烧释放大量的热能；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，本实用新型的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置在整个运行过程中，带氧化气氛的火焰不直接接触铝原料，燃烧器燃烧产物的热能加热以助燃空气以达到热能回收的目的，从而实现高产节能。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置的结构示意图；

附图标记：

1、炉体；1-1、炉膛；1-2、排烟口；1-3、A入口；1-4、B出口；1-5、加原料炉门；1-6、放铝水口；

2、蓄热热能回收器；2-1、蓄热热能回收器外壳；2-2、蓄热球A；2-2-1、低温口；2-2-2、高温口；2-3、蓄热球B；2-3-1、低温口；2-3-2、高温口；

3-1、一级助燃风机；

3-2、二级助燃风机；

4、排烟引风机；4-1、排烟管；

5、燃烧器；5-1、燃料入管；

6、四通阀；6-1、驱动器

7-1、助燃风管；7-2、A风管；7-3、B风管；7-4、引风管；7-5、排风管。

具体实施方式

以下结合具体实施例来详细说明本实用新型。

实施例1铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置

请参阅图1，为本实用新型的一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置的结构示意图。本实用新型的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，由炉体1、蓄热热能回收器2、一级助燃风机3-1、二级助燃风机3-2、排烟引风机4、燃烧器5，四通阀6，以及风管组成。所述燃烧器5设置于所述炉体1内。

在该实施例中，所述四通阀设置有A风口、B风口、二级助燃风入口、排烟出口，所述四通阀由驱动器6-1驱动阀叶形成接口交叉连通，如图1所示，在0°角时A风口与二级助燃风入口连通，B风口与排烟出口连通。

在该实施例中，所述蓄热热能回收器2包括蓄热热能回收器外壳2-1，蓄热球A2-2以及蓄热球B2-3；如图1所示，所述四通阀6的阀叶为0°角，所述二级助燃风入口和A风口与所述蓄热球A2-2相连，形成蓄热球A2-2放热区，所述B风口和排烟出口与所述蓄热球B2-3相连，形成蓄热球B2-3吸热区。

所述燃烧器5设置有燃料入口，一级助燃风入口，燃料混合腔，燃烧器燃烧口，燃烧点火和检火装置。燃烧器5位于炉膛1-1内，设置于所述炉体墙的燃烧器孔内。燃料入管5-1与燃烧器5连通，所述一级助燃风机3-1与所述燃烧器5连接，所述一级助燃烧风入口的射流与燃烧器5的燃料入口的射流会合一同喷射入炉膛发生一级贫氧燃烧(又叫富燃料燃烧)，产生一级燃烧产物。

所述二级助燃风机3-2与四通阀6相连。二级助燃风进入四通阀6的二级助燃风入口和A风口，经A风管7-2和设置在蓄热热能回收器外壳2-1上的低温口2-2-1将助燃风引入蓄热球A2-2放热区，再通过高温口2-2-2将蓄热球A2-2放热区内的二级助燃风排入燃烧器5内。上述一级燃烧产物与所述二级助燃风的射流混合，形成第二级燃烧，并科释放大量的热能，生成二次燃烧产物。

二次燃烧产物经设置在蓄热热能回收器外壳2-1上的高温口2-3-2进入蓄热球B2-3吸热区，蓄热球B2-3吸热区的蓄热材料放热，再经过低温口2-3-1，B风管7-3，进入四通阀6的B风口和烟气出口。烟气通过四通阀6的排烟出口、与排烟引风机4相连的引风管7-4而排出。

在该实施例中，所述蓄热热能回收器2的蓄热球A2-2放热区和蓄热球B2-3吸热区在蓄热热能回收器外壳2-1和蓄热材料之间均设置有保温层，所述蓄热球A2-2放热区和蓄热球B2-3吸热区均设置有高温通气口，低温通气口，检修蓄热箱盖，加蓄热球口、通风隔栅和卸蓄热球口。

在该实施例中，所述铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置的炉体1为单室结构，包括炉膛1-1、设置于炉体1的外壳上的排烟口1-2、A入口1-3使来自蓄热热能回收器2的助燃烧风进入炉膛1-1内、B出口1-4使在炉膛1-1内产生的二次燃烧产物进入蓄热热能回收器2内，还设置有加原料炉门1-5以便于原料的填充，在所述炉体的底部设置有放铝水口1-6。

在该实施例中，铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置的运行模式如下：

1、燃料入管5-1将燃料通过燃料入口运至燃烧器5中，一级助燃风机3-1通过一级助燃风入口将空气吸入，再通过一级助燃风出口将空气送入燃烧器5的助燃风入口，进入燃料混合腔后，喷入燃烧器燃烧口，燃烧点火和检火装置将燃料混合气点燃烧，在小量助燃风下产生贫氧燃烧(一级燃烧)，主要生成一氧化物，并迅速在炉膛1-1内扩散；

2、二级助燃风机3-2将空气从二级助燃风入口吸入增压，经过二级助燃风出口送入助燃风管7-1，进入四通阀的助燃风入口和A风口，再经过A风管7-2，经过低温口2-2-1送入蓄热球A2-2放热区，蓄热球A2-2放热区的蓄热材料被加热后，经高温口2-2-2、A入口1-3喷射入炉膛1-1内，与一级燃烧的燃烧产物再次燃烧，形成二次燃烧释放大量的热能；

3、二次燃烧产物经过B出口1-4，通过高温口2-3-2进入蓄热球B2-3吸热区，蓄热球B2-3吸热区的蓄热材料放热，经过通风隔栅，再经过低温口2-3-1，B风管7-3，进入四通阀的B风口和排烟出口，再经过引风管7-4，进入排烟引风机4的引风入口，增压后经引风出口，排烟管4-1、排风管7-5送到烟气处理装置进行处理；

4、铝原料从加原料炉门1-2装入炉膛1-1，高温烟气将铝料加热升温，将炉膛1-1内的铝原料熔化为铝液，再熔炼和精炼，成品铝水从放铝水口1-6排出。

实施例2铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置

请参阅图2，为本实用新型的一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置的结构示意图。该实施例中的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置结构与实施例1完全相同，不同的是：该实施例中，所述四通阀6由驱动器6-1驱动阀叶在90°角，此时A风口与排烟出口连通，B风口与二级助燃风入口连通。所述A风口与排烟出口与所述蓄热球A2-2相连，形成蓄热球A2-2吸热区，所述B风口和二级助燃风入口与所述蓄热球B2-3相连，形成蓄热球B2-3放热区。

该实施例中，铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置的运行模式与实施例1相同，只是2、3步骤的运行顺序不同。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征在于，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。

2.根据权利要求1所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征在于，所述四通阀设置有A风口、B风口、二级助燃风入口、排烟出口，所述四通阀由驱动器驱动阀叶形成接口交叉连通，在0°角时A风口与二级助燃风入口连通，B风口与排烟出口连通；在90°角时A风口与排烟出口连通，B风口与二级助燃风入口连通。

3.根据权利要求2所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征在于，所述蓄热热能回收器包括蓄热热能回收器外壳，蓄热球A以及蓄热球B；所述四通阀阀叶为0°角时，所述二级助燃风入口和A风口与所述蓄热球A相连，形成蓄热球A放热区，所述B风口和排烟出口与所述蓄热球B相连，形成蓄热球B吸热区；所述四通阀阀叶为90°角时，所述A风口与排烟出口与所述蓄热球A相连，形成蓄热球A吸热区，所述B风口和二级助燃风入口与所述蓄热球B相连，形成蓄热球B放热区。

4.根据权利要求3所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征在于，所述蓄热球A和蓄热球B均设置有高温口，低温口，检修蓄热箱盖，加蓄热球口、通风隔栅和卸蓄热球口。

5.根据权利要求1所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征在于，所述炉体包括炉膛、加原料炉门、设置于炉体的外壳上的排烟口、A入口和B出口，以及设置于炉体底部的放铝水口。

6.根据权利要求1所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征在于，所述燃烧器包括燃料入口，一级助燃风入口，燃料混合腔，燃烧器燃烧口，燃烧点火和检火装置。

7.根据权利要求6所述的铝熔炼炉分级贫氧燃烧装置，其特征在于，所述一级助燃烧风入口的射流与燃料入口的射流会合一同喷射入炉体。