CN205175113U - 蓄热燃烧装置及具有其的台车炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种蓄热燃烧装置及具有其的台车炉，所述蓄热燃烧装置包括：蓄热箱、空气蓄热体、燃气蓄热体以及蓄热砖，所述蓄热箱内限定出彼此隔离的空气蓄热腔和燃气蓄热腔，所述空气蓄热腔上形成有空气进口，所述燃气蓄热腔上形成有燃气进口；所述空气蓄热体设在所述空气蓄热腔内；所述燃气蓄热体设在所述燃气蓄热腔内；所述蓄热砖可拆卸地设在所述蓄热箱上，所述蓄热砖上形成有与所述空气蓄热腔连通的至少一个空气喷口和与所述燃气蓄热腔连通的至少一个燃气喷口。根据本实用新型的蓄热燃烧装置，可同时对空气和燃气进行预热，高效地回收烟气中的余热。此外，将蓄热砖可拆卸地设在蓄热箱上，便于蓄热砖的安装拆卸，从而方便蓄热砖的更换。

Description

蓄热燃烧装置及具有其的台车炉

技术领域

本实用新型涉及燃料燃烧技术领域，尤其是涉及一种蓄热燃烧装置及具有其的台车炉。

背景技术

相关技术中，台车炉主要用于冶金、机械行业的钢锭(或钢坯)锻前加热或工件热处理加热，属于间断式变温炉，存在安装困难、燃烧不够理想、烟气余热利用不够理想、台车炉的热效率低等问题。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种蓄热燃烧装置，所述蓄热燃烧装置燃烧效率高、安装方便。

本实用新型的另一个目的在于提出了一种具有上述蓄热燃烧装置的台车炉。

根据本实用新型第一方面的蓄热燃烧装置，包括：蓄热箱，所述蓄热箱内限定出彼此隔离的空气蓄热腔和燃气蓄热腔，所述空气蓄热腔上形成有空气进口，所述燃气蓄热腔上形成有燃气进口；空气蓄热体，所述空气蓄热体设在所述空气蓄热腔内；燃气蓄热体，所述燃气蓄热体设在所述燃气蓄热腔内；以及蓄热砖，所述蓄热砖可拆卸地设在所述蓄热箱上，所述蓄热砖上形成有与所述空气蓄热腔连通的至少一个空气喷口和与所述燃气蓄热腔连通的至少一个燃气喷口。

根据本实用新型的蓄热燃烧装置，通过设置空气蓄热体和燃气蓄热体，可同时对空气和燃气进行预热，高效地回收烟气中的余热，提高了空气和燃气的温度，从而提高了燃烧效率。此外，将蓄热砖可拆卸地设在蓄热箱上，便于蓄热砖的安装拆卸，从而方便蓄热砖的更换。

另外，根据本实用新型的蓄热燃烧装置还可以具有如下附加的技术特征：

根据本实用新型的一个实施例，所述空气蓄热体包括在从所述空气进口向所述空气喷口的方向上依次设置的第一空气蓄热体和第二空气蓄热体，所述第一空气蓄热体的温度低于所述第二空气蓄热体的温度。

根据本实用新型的一个实施例，所述燃气蓄热体包括在从所述燃气进口向所述燃气喷口的方向上依次设置的第一燃气蓄热体和第二燃气蓄热体，所述第一燃气蓄热体的温度低于所述第二燃气蓄热体的温度。

进一步地，所述蓄热砖具有与所述空气蓄热腔连通的至少一个空气通道和与所述燃气蓄热腔连通的至少一个燃气通道，其中所述空气喷口形成在所述空气通道的远离所述空气蓄热腔的一端，所述燃气喷口形成在所述燃气通道的远离所述燃气蓄热腔的一端，从所述空气通道或所述燃气通道的邻近所述蓄热箱的一端朝向其另一端的方向，所述空气通道与所述燃气通道之间的距离逐渐减小。

可选地，所述空气通道和所述燃气通道之间成夹角α，所述α满足：30°≤α≤45°。

根据本实用新型的一个实施例，所述空气喷口和所述燃气喷口的开口向上。

根据本实用新型的一个实施例，蓄热燃烧装置进一步包括：点火装置，所述点火装置设在所述蓄热箱的上方。

根据本实用新型的一个实施例，所述空气蓄热体和所述燃气蓄热体均为蜂窝陶瓷蓄热体。

根据本实用新型第二方面的台车炉，包括：炉体；和至少两个根据本实用新型上述第一方面的蓄热燃烧装置，其中每个所述蓄热燃烧装置的所述空气喷口和所述燃气喷口与所述炉体内部连通。由于上述的蓄热燃烧装置具有燃烧效率高、更换方便的有益效果，因此，通过设置该蓄热燃烧装置的台车炉也具有上述的有益效果。

根据本实用新型的一个实施例，所述蓄热燃烧装置为两个且所述两个蓄热燃烧装置对称布置。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是根据本实用新型实施例的蓄热燃烧装置的结构示意图；

图2是图1中所示的蓄热箱的结构示意图；

图3是图1中所示的蓄热燃烧装置的剖面图；

图4是根据本实用新型实施例的台车炉的结构示意图。

附图标记：

100：蓄热燃烧装置；200：台车炉；1：蓄热箱；2：空气蓄热腔；21：空气进口；22：空气蓄热体；221：第一空气蓄热体；222：第二空气蓄热体；3：燃气蓄热腔；31：燃气进口；32：燃气蓄热体；321：第一燃气蓄热体；322：第二燃气蓄热体；4：蓄热砖；5：空气喷口；6：燃气喷口；7：燃气通道；8：点火装置；9：空气三通阀；91：空气三通阀的第一连接口；92：空气三通阀的第二连接口；93：空气三通阀的第三连接口；10：燃气三通阀；101：燃气三通阀的第一连接口；102：燃气三通阀的第二连接口；103：燃气三通阀的第三连接口；11：台车；12：垫铁；13：炉墙；14：通孔；15：炉膛。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，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实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参考图1-图4描述根据本实用新型实施例的蓄热燃烧装置100。

如图1所示，根据本实用新型第一方面实施例的蓄热燃烧装置100，包括：蓄热箱1、空气蓄热体22、燃气蓄热体32以及蓄热砖4。

蓄热箱1内限定出彼此隔离的空气蓄热腔2和燃气蓄热腔3，空气蓄热腔2上形成有空气进口21，燃气蓄热腔3上形成有燃气进口31。例如，参照图1并结合图2，空气进口21在空气蓄热腔2的上部竖直延伸，燃气进口31在燃气蓄热腔3的上部竖直延伸。

可选地，空气蓄热腔2和燃气蓄热腔3并排设置。可以理解地，空气蓄热腔2和燃气蓄热腔3可以横向并排设置(如图2所示)，当然，空气蓄热腔2和燃气蓄热腔3也可以纵向并排设置。例如，在图2和图3的示例中，空气蓄热腔2和燃气蓄热腔3呈横向并排设置，且空气蓄热腔2设置在燃气蓄热腔3的左侧。

空气蓄热体22设在空气蓄热腔2内，燃气蓄热体32设在燃气蓄热腔3内。由此，可同时对空气和燃气两种气体进行预热，且有效地提高了烟气余热的回收率，从而提高了能源利用率。

蓄热砖4可拆卸地设在蓄热箱1上，以便于蓄热砖4的更换，且在更换时不会破坏炉墙13，可很好地保护蓄热燃烧装置100。蓄热砖4上形成有与空气蓄热腔2连通的至少一个空气喷口5和与燃气蓄热腔3连通的至少一个燃气喷口6，分别与空气蓄热体22和燃气蓄热体32换热后的空气和燃气在空气喷口5和燃气喷口6处混合。例如，在图3的示例中，空气喷口5和燃气喷口6分别为多个，此时，多个空气喷口5中的与空气蓄热体22换热后的空气和多个燃气喷口6中的与燃气蓄热体32换热后的燃气可分级分散混合，使得空气和燃气掺混更加均匀、燃烧更加充分，不仅提高了燃烧效率及能源利用率，还显著降低了燃烧过程中氮氧化合物的浓度，有效地保护了环境。

可选地，空气喷口5和燃气喷口6的横截面形状可以为圆形、椭圆形等，本实用新型对此不作特殊限定。例如，在图3的示例中，空气喷口5和燃气喷口6均为圆形，由此，可简化工艺、便于加工，且降低了成本。

根据本实用新型实施例的蓄热燃烧装置100，通过设置空气蓄热体22和燃气蓄热体32，可同时对空气和燃气进行预热，高效地回收烟气中的余热，提高了空气和燃气的温度，从而提高了燃烧效率。此外，将蓄热砖4可拆卸地设在蓄热箱1上，便于蓄热砖4的安装拆卸，从而方便蓄热砖4的更换。

根据本实用新型的一个实施例，空气蓄热体22包括在从空气进口21向空气喷口5的方向上依次设置的第一空气蓄热体221和第二空气蓄热体222。参照图3，第一空气蓄热体221靠近空气进口21，第二空气蓄热体222靠近空气喷口5。其中，第一空气蓄热体221的温度低于第二空气蓄热体222的温度。由此，不仅能利用蓄热体高效地回收烟气中的余热，还能降低成本。

根据本实用新型的一个实施例，燃气蓄热体32包括在从燃气进口31向燃气喷口6的方向上依次设置的第一燃气蓄热体321和第二燃气蓄热体322，第一燃气蓄热体321的温度低于第二燃气蓄热体322的温度。参照图3，第一燃气蓄热体321靠近燃气进口31，第二燃气蓄热体322靠近燃气喷口6，且第一燃气蓄热体321的温度低于第二蓄热体的温度。由此，在保证高效回收烟气中余热的同时，可进一步地降低成本。

可选地，空气蓄热体22和燃气蓄热体32均为蜂窝陶瓷蓄热体。蜂窝陶瓷蓄热体的体积小、蓄热及放热速度快，极大地减小了蓄热燃烧装置100的体积，提高了蓄热燃烧装置100的温度效率。且蜂窝体内格子间气流通道形状规则，气体流动顺畅，阻力损失较小。此外，蜂窝体中较高压力的气体频繁换向，起到了吹刷通道作用，故不易产生灰尘沉积及堵塞现象。

根据本实用新型的一个实施例，参照图1，蓄热砖4具有与空气蓄热腔2连通的至少一个空气通道(图未示出)和与燃气蓄热腔3连通的至少一个燃气通道7，其中空气喷口5形成在空气通道的远离空气蓄热腔2的一端，燃气喷口6形成在燃气通道7的远离燃气蓄热腔3的一端。参照图1、图3和图4，空气通道和燃气通道7的分别邻近空气喷口21和燃气喷口31的一端在蓄热砖4内沿上下方向延伸，且从空气通道或燃气通道7的邻近蓄热箱1的一端朝向蓄热箱1的另一端的方向，空气通道与燃气通道7之间的距离逐渐减小，可选地，空气喷口21和燃气喷口31的开口向上。由此，可使得火焰从蓄热砖4内向上喷出，从而火焰不会直接冲刷到位于台车炉200中部的台车11和垫铁12，有效地保护了台车11和垫铁12，延长了台车11和垫铁12的使用寿命，保证了台车炉200主要设备的安全运行，且降低了维修成本。

可选地，空气通道和燃气通道7之间成夹角α，且α满足30°≤α≤45°。由此，可使空气和燃气混合地更加均匀，从而使得燃气燃烧地更加充分，进一步地提高了燃烧效率。

进一步地，蓄热燃烧装置100进一步包括点火装置8，点火装置8设在蓄热箱1的上方。例如，在安装时，可先在炉墙13上开设通孔14，再将点火装置8安装在通孔14内。由此，可便于更换点火装置8，且能保护点火装置8不被烧坏，延长了点火装置8的使用寿命，降低了设备成本。

根据本实用新型的一个具体实施例，蓄热燃烧装置100包括：蓄热箱1、空气蓄热体22、燃气蓄热体32、蓄热砖4以及蓄热箱1上方的点火装置8。

蓄热箱1内限定出彼此隔离的且横向并排设置的空气蓄热腔2和燃气蓄热腔3，空气蓄热腔2上形成有空气进口21，燃气蓄热腔3上形成有燃气进口31。蓄热砖4可拆卸地设在蓄热箱1上，蓄热砖4具有与空气蓄热腔2连通的多个空气通道和与燃气蓄热腔3连通的多个燃气通道7，在空气通道的远离空气蓄热腔2的一端形成有空气喷口5，燃气通道7的远离燃气蓄热腔3的一端形成有燃气喷口6。空气通道和燃气通道7的分别邻近空气喷口21和燃气喷口31的一端在蓄热砖4内沿上下方向延伸，且从空气通道或燃气通道7的邻近蓄热箱1的一端朝向蓄热箱1的另一端的方向，空气通道与燃气通道7之间成30°夹角，且空气喷口21和燃气喷口31的开口向上。

空气蓄热体22设在空气蓄热腔2内，空气蓄热体22包括靠近空气进口21的第一空气蓄热体221和靠近空气喷口5的第二空气蓄热体222，第一空气蓄热体221的温度低于第二空气蓄热体222的温度。燃气蓄热体32设在燃气蓄热腔3内，燃气蓄热体32包括在靠近燃气进口31的第一燃气蓄热体321和靠近燃气喷口6的第二燃气蓄热体322，第一燃气蓄热体321的温度低于第二燃气蓄热体322的温度。其中，空气蓄热体22和燃气蓄热体32均为蜂窝陶瓷蓄热体。这种蓄热燃烧装置100体积小，安装及维修方便，蓄热效率高，具有较高的热回收率，能有效地提高燃烧效率。且多个空气喷口5和多个燃气喷口6分级分散混合，使得空气和燃气混合均匀，燃烧充分，有效地降低了燃烧过程中产生的氮氧化物的浓度，既节能又环保。

根据本实用新型第一方面实施例的蓄热燃烧装置100，通过设置空气蓄热体22和燃气蓄热体32，可高效地回收烟气中的余热，从而适用于低热值的燃气介质，使得低热值的燃气介质得到充分利用，提高了能源利用率且降低了能源成本；此外，将蓄热砖4可拆卸地设在蓄热箱1上，便于蓄热砖4的安装拆卸，方便了蓄热砖4的更换，降低了维修成本。

根据本实用新型第二方面实施例的台车炉200，包括：炉体和至少两个上述第一方面实施例的蓄热燃烧装置100，其中每个蓄热燃烧装置100的空气喷口5和燃气喷口6与炉体内部连通。

根据本实用新型的一个实施例，蓄热燃烧装置100为两个且两个蓄热燃烧装置100对称布置。例如，在图4的示例中，两个蓄热燃烧装置100对称布置在台车炉200的左右两侧。

本实用新型实施例的台车炉200的工作原理如图4所示，两个蓄热燃烧100对称布置在台车炉200体的左右两侧。

其中，空气三通阀的第一连接口91与空气进口21相连，燃气三通阀的第一连接口101与燃气进口31相连，空气三通阀的第二连接口92与空气废气排烟管路(图未示出)相连，燃气三通阀的第二连接口102与燃气废气排烟管路(图未示出)相连，空气三通阀的第三连接口93与空气总管(图未示出)相连，燃气三通阀的第三连接口103与燃气总管(图未示出)相连。

例如，当台车炉200左侧的蓄热燃烧装置100在燃烧工况、台车炉200右侧的蓄热燃烧装置100在蓄热工况下时，台车炉200的工作流程如下：先将左侧的蓄热燃烧装置100中的点火装置8点燃，在其稳定燃烧后，打开左侧的蓄热燃烧装置100上的空气进口21和燃气进口31。分别与台车炉200左侧的蓄热燃烧装置100中的空气蓄热体22和燃气蓄热体32换热后的空气和燃气在空气喷口5和燃气喷口6处混合后燃烧，火焰沿炉墙13内壁竖直向上传播。燃烧后的高温烟气沿炉膛15进入右侧的蓄热燃烧装置100后，烟气中的余热被右侧的蓄热燃烧装置100中的空气蓄热体22和燃气蓄热体32回收。此时台车炉200左侧的空气三通阀9和燃气三通阀10工作，空气总管和燃气总管被连通，而台车炉200右侧的空气三通阀9和燃气三通阀10则执行相反工作，分别与空气废气排烟管路(图未示出)、燃气废气排烟管路(图未示出)连通，此时整个燃烧系统正常运行。

当左侧的蓄热燃烧装置100在蓄热工况、右侧的蓄热燃烧装置100在燃烧工况下时，台车炉200左侧和右侧的空气三通阀9和燃气三通阀10分别执行相反操作，即台车炉200左侧的空气三通阀9和燃气三通阀10分别与空气废气排烟管路、燃气废气排烟管路连通，台车炉200右侧的空气三通阀9和燃气三通阀10分别与空气总管和燃气总管连通，使整个燃烧系统周期性换向燃烧。在每个周期运行过程中，空气和燃气都分别通过高温烟气预热后的空气蓄热体22和燃气蓄热体32，吸收空气蓄热体22和燃气蓄热体32中回收的烟气中的余热，使其达到合适的温度，以提高燃烧效率。

根据本实用新型第二方面实施例的台车炉200，通过设置上述第一方面实施例的蓄热燃烧装置100，可使用低热值的燃气作为燃烧介质，使其经过蓄热体吸收烟气中的余热，达到燃气燃烧的合适温度，提高了能源的利用率，同时降低了成本，且蓄热砖4拆卸方便，便于更换、维修。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种蓄热燃烧装置，其特征在于，包括：

蓄热箱，所述蓄热箱内限定出彼此隔离的空气蓄热腔和燃气蓄热腔，所述空气蓄热腔上形成有空气进口，所述燃气蓄热腔上形成有燃气进口；

空气蓄热体，所述空气蓄热体设在所述空气蓄热腔内；

燃气蓄热体，所述燃气蓄热体设在所述燃气蓄热腔内；以及

蓄热砖，所述蓄热砖可拆卸地设在所述蓄热箱上，所述蓄热砖上形成有与所述空气蓄热腔连通的至少一个空气喷口和与所述燃气蓄热腔连通的至少一个燃气喷口。

2.根据权利要求1所述的蓄热燃烧装置，其特征在于，所述空气蓄热体包括在从所述空气进口向所述空气喷口的方向上依次设置的第一空气蓄热体和第二空气蓄热体，所述第一空气蓄热体的温度低于所述第二空气蓄热体的温度。

3.根据权利要求1所述的蓄热燃烧装置，其特征在于，所述燃气蓄热体包括在从所述燃气进口向所述燃气喷口的方向上依次设置的第一燃气蓄热体和第二燃气蓄热体，所述第一燃气蓄热体的温度低于所述第二燃气蓄热体的温度。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的蓄热燃烧装置，其特征在于，所述蓄热砖具有与所述空气蓄热腔连通的至少一个空气通道和与所述燃气蓄热腔连通的至少一个燃气通道，其中所述空气喷口形成在所述空气通道的远离所述空气蓄热腔的一端，所述燃气喷口形成在所述燃气通道的远离所述燃气蓄热腔的一端，

从所述空气通道或所述燃气通道的邻近所述蓄热箱的一端朝向其另一端的方向，所述空气通道与所述燃气通道之间的距离逐渐减小。

5.根据权利要求4所述的蓄热燃烧装置，其特征在于，所述空气通道和所述燃气通道之间成夹角α，所述α满足：30°≤α≤45°。

6.根据权利要求1所述的蓄热燃烧装置，其特征在于，所述空气喷口和所述燃气喷口的开口向上。

7.根据权利要求1所述的蓄热燃烧装置，其特征在于，进一步包括：

点火装置，所述点火装置设在所述蓄热箱的上方。

8.根据权利要求1所述的蓄热燃烧装置，其特征在于，所述空气蓄热体和所述燃气蓄热体均为蜂窝陶瓷蓄热体。

9.一种台车炉，其特征在于，包括：

炉体；和

至少两个蓄热燃烧装置，所述蓄热燃烧装置为根据权利要求1-8中任一项所述的蓄热燃烧装置，其中每个所述蓄热燃烧装置的所述空气喷口和所述燃气喷口与所述炉体内部连通。

10.根据权利要求9所述的台车炉，其特征在于，所述蓄热燃烧装置为两个且所述两个蓄热燃烧装置对称布置。