CN208171046U - 一种基于蓄热式燃烧的反吹系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于蓄热式燃烧的反吹系统，包括反吹总管路、反吹支路及抽气装置，其中抽气装置设置在反吹总管路上，反吹总管路连接于蓄热式燃烧系统中煤烟模块的烟气总管上，反吹支路的一端与反吹总管路连通，另一端连接在公共管道的端部。在加热炉的进气侧停止进气、进入排烟阶段之前，本实用新型将煤烟模块中的公共管道中的煤气反吹入加热炉中，从而解决了加热炉的排烟侧和进气侧转换时，蓄热式燃烧系统中公共管道处的煤气随烟气一起被排放而产生的资源浪费、环境污染和安全性问题。

Description

一种基于蓄热式燃烧的反吹系统

技术领域

本实用新型涉及蓄热式燃烧领域的环保技术，特别涉及一种基于蓄热式燃烧的反吹系统。

背景技术

随着经济全球化的不断推进，资源和环境问题日显突出，工业炉作为能源消耗的大户，如何尽快推行高效、环保的节能技术成为重中之重。以往的常规燃烧采用的是间壁式余热回收方式——金属管状换热器，一般可将空气温度预热到约450℃，烟气排烟温度在300℃。然而，该燃烧方式能源利用率低，因此近年来蓄热式燃烧技术发展迅速。

蓄热式燃烧技术采用切换式的直接换热方式，最大限度的进行余热回收。蓄热式燃烧系统包括加热炉、空烟模块和煤烟模块，空烟模块和煤烟模块对称地通过烧嘴连接于加热炉的两侧，当加热炉的一侧进煤气和空气时，另一侧排出烟气。其中煤烟模块的换向阀连接控制煤气的进入和该模块烟气的排出。

蓄热式燃烧系统的蓄热方式为：烧嘴中包括有蓄热体，高温烟气经烧嘴排出时，蓄热体吸热，使烟气降至150℃左右，常温空气、煤气进入经烧嘴进入加热炉时，蓄热体释能将其加热到1000℃以上。故蓄热式燃烧从根本上提高了加热炉的能源利用率，特别是对低热值燃料(如高炉煤气)的合理利用，既减少了污染物的排放，又节约了能源，是满足当前资源和环境要求的先进技术。同时，蓄热式燃烧能够强化加热炉内的煤气循环，均匀加热炉内的温度场，提高加热质量。

然而，蓄热式燃烧普遍存在的问题是：煤烟模块的换向阀与烧嘴之间存在公共管道，当加热炉一侧的煤气进气结束后开始排烟时，公共管道和烧嘴中还存在的煤气随烟气一并排入烟气总管中，不仅造成了煤气资源的浪费，还导致排进大气中的烟气中CO含量超标，并且，排烟的瞬间，加热炉内的烟气与烧嘴内的煤气混合，当烟气含氧量过高时，容易与煤气发生二次燃烧，造成蜂窝体烧熔、断裂、变形以及扭曲，最终导致堵塞；另外，煤气混合在烟气中，会对系统中的管路、阀门元器件等造成腐蚀和损坏。

由于蓄热燃烧技术可以把原本需要进行放散或者必须与其他高热值燃料掺混才能使用的低热值燃料(尤其是高炉煤气)得以直接使用，为很多钢铁企业解决了高炉煤气等低热值燃料因无法得以有效直接利用而造成资源浪费的问题，因此即便存在该问题，蓄热燃烧技术依然得到了广泛应用并快速发展和成熟。

然而鉴于日益激烈的市场竞争环境对企业节能降耗提出了更高的要求，更为了生态环境可持续发展及响应国家节能环保的号召，需要我们提出切实可行的措施和方案解决上述问题，而蓄热燃烧技术的日臻成熟和完善也为上述问题的解决提供了足够的理论和实践支撑。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种基于蓄热式燃烧的反吹系统，解决了加热炉的排烟侧和进气侧转换时，蓄热式燃烧系统中公共管道处的煤气随烟气一起被排放而产生的资源浪费、环境污染和安全性问题。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案是：

一种基于蓄热式燃烧的反吹系统，包括连接蓄热式燃烧系统的烟气总管的反吹总管路、连接蓄热式燃烧系统煤烟模块的公共管道端部的反吹支路，及设于所述反吹总管路上的抽气装置；

加热炉的一侧进气结束、排烟之前，所述抽气装置抽取烟气，经反吹支路将该侧公共管道中的煤气反吹入加热炉。

优选的，所述煤烟模块包括连接所述公共管道的煤烟换向阀，所述煤烟换向阀控制煤烟模块中煤气的进入和烟气的排出；所述反吹支路通过煤烟换向阀连通公共管道。

优选的，还包括CO检测装置，所述CO检测装置设于煤烟模块的公共管道上。

优选的，还包括设于反吹总管路上的第一切断阀和第二切断阀，所述第一切断阀位于抽气装置和烟气总管之间，所述第二切断阀位于抽气装置和反吹支路之间。

优选的，还包括安全管路和安全阀，所述安全阀控制所述安全管路的通断；所述安全管路的两端分别设置在烟气总管和反吹总管路上，并且其与反吹总管路的连接处位于抽气装置和第二切断阀之间。

优选的，还包括支路切断阀，所述支路切断阀设于反吹支路上。

优选的，还包括设于反吹总管路上的含氧量检测仪，所述含氧量检测仪位于抽气装置和烟气总管之间。

优选的，所述抽气装置的两端分别通过减震连接件接入反吹总管路。

相对于现有技术，本申请的有益效果是：

1、在进气结束、排烟开始之前，抽气装置从烟气总管中抽取烟气，经反吹支路将公共管道中的煤气反吹入加热炉，从而解决了公共管道中的煤气随烟气排入大气的问题，进而解决了因煤气随烟气一起被排放而产生的资源浪费、环境污染和设备的安全性问题。

2、反吹支路通过煤烟换向阀连接公共管道，反吹系统工作时，烟气能够从公共管道的最上端吹入，因而反吹效果达到极致。

3、抽气装置的进气口和出气口通过减震连接件接入掺混系统中，减震连接件可为波纹管等，用以减缓掺混系统中的震动，从而进一步提高掺混系统的安全性。

附图说明

图1为本申请的反吹系统示意图；

图2为蓄热式燃烧系统与反吹系统的整体布置图。

其中，1、烟气总管，2、反吹总管路，3、第一切断阀，4、含氧量检测仪，5、减震连接件，6、抽气装置，7、安全管路，8、安全阀，9、第二切断阀，10、反吹支路，11、支路切断阀，12、公共管道，13、CO检测装置。

具体实施方式

以下结合附图，举一具体实施例加以详细说明。

如图1和图2所示，一种基于蓄热式燃烧的反吹系统，在加热炉的进气侧停止进气、排烟之前，将煤烟模块中的公共管道12中的煤气反吹入加热炉中。上述反吹系统包括反吹总管路2、反吹支路10及抽气装置6，其中抽气装置6设置在反吹总管路2上，反吹总管路2连接于蓄热式燃烧系统中煤烟模块的烟气总管1上，反吹支路10的一端与反吹总管路2连通，另一端连接在公共管道12的端部，当然，公共管道12的另一端连接在加热炉的烧嘴上。

反吹系统工作时，抽气装置6从烟气总管1中抽取烟气，经反吹支路10将公共管道12中的煤气反吹入加热炉，从而解决了公共管道12中的煤气随烟气排入大气的问题，进而解决了因煤气随烟气一起被排放而产生的资源浪费、环境污染和设备的安全性问题。本申请采用烟气总管1中的烟气，其优势在于，烟气到达烟气总管1后温度、含氧量、残余煤气含量均相对较低，在掺混时不会产生爆炸危险；如果从加热炉的炉膛内直接抽取，由于炉膛内烟气的温度较高，且其中掺杂有空气、煤气，因此在掺混时爆炸危险相对要大；从加热炉和烟气总管1之间的管路中抽取烟气亦不可取，这是考虑到蓄热式燃烧系统的特殊性，即该段管路中的温度相对较高，在反吹时存在安全风险。故从烟气总管1中抽取烟气相对来说安全系数更高。

具体的，煤烟模块包括对称设于加热炉两侧的煤烟换向阀、用于输送煤气的煤气管道及用于排出烟气的煤烟管道，其中，煤烟换向阀连接其对应的煤气管道、煤烟管道以及公共管道12，以控制煤气的进入和烟气的排出。反吹支路10通过煤烟换向阀连接公共管道，本实施例中，煤烟换向阀底部的出气口与公共管道12连接，煤烟换向阀上包括一通道，该通道的两端分别连通公共管道12和反吹支路10。反吹系统工作时，烟气能够从公共管道12的最上端吹入，因而反吹效果达到极致；若从公共管道12的中间吹入烟气，则反吹效果将会打折，而且烟气总管1中会残留有煤气，这会降低反吹系统的安全性。

具体的，为了能够及时判断公共管道12中的煤气是否已经全部吹进加热炉，本申请的反吹系统还包括CO检测装置13，CO检测装置13设于煤烟模块的公共管道12上，其位置越靠近烧嘴处，其检测结果越精准。

具体的，为了更好地控制反吹系统，在反吹总管路2上设置了两个切断阀，分别位于抽气装置6的两侧，其中抽气装置6和烟气总管1之间的为第一切断阀3，作为反吹系统的总控制阀，抽气装置6和反吹支路10之间的为第二切断阀9，当反吹系统出现不宜反吹的情况需要立即停止工作时，可进行第二切断阀9的操作。

考虑到系统的安全性，反吹系统还包括安全管路7和安全阀8，安全管路7的两端分别连接在烟气总管1和反吹总管路2上，并且其与反吹总管路2的连接处位于抽气装置6和第二切断阀9之间；安全阀8用于控制安全管路7的通断，在紧急情况下，使反吹总管路2中的烟气直接通过安全管路7返回烟气总管1中。

具体的，反吹系统还包括支路切断阀11，设置在各个反吹支路10中，用于控制其对应的反吹支路10的通断，实现对单个反吹支路10的控制，以便于整个反吹系统的管理工作。本实施例中，支路切断阀11设置在靠近煤烟换向阀处，两者之间的反吹支路10如果发生泄漏等问题，会影响到蓄热式燃烧系统的运行，故缩短支路切断阀11与煤烟换向阀之间的距离，有利于降低反吹系统对蓄热式燃烧系统的消极影响。

具体的，反吹系统还包括设于反吹总管路2上的含氧量检测仪4，含氧量检测仪4位于抽气装置6和烟气总管1之间，用于实时检测从烟气总管1中抽出的烟气的含氧量。本实施例中，当含氧量检测仪4检测到烟气中的含氧量超出预设范围时，第二切断阀9关闭反吹总之路，安全阀8打开，烟气不进入反吹支路10，而从安全管路7回流入烟气总管1中。

具体的，抽气装置6可为防爆风机，其工作状态下会产生震动，为了降低该震动对整个反吹系统的影响，抽气装置6的两端分别通过减震连接件5接入反吹总管路2。本实施例中该减震连接件5为波纹管，波纹管的中部成波纹状，能够吸收抽气装置6的震动，从而极大解决了抽气装置6的震动传递至其它零部件上的问题，进而提高了系统的安全性，并且波纹管能够承受反吹系统中的热膨胀。

上述从物理结构方面对本申请进行了表述，以下结合图2通过工作流程对本申请作进一步说明。当加热炉A侧燃烧结束后，B侧煤烟换向阀依旧保持排烟状态，A侧煤气停止进气、空气持续进气2-3s，反吹系统A侧的支路切断阀11打开2-3s，烟气从A侧吹入，将共A侧煤烟模块中的公共管道12和烧嘴中的煤气反吹入加热炉中；该时间段中，反吹进加热炉中的煤气继续与氧气反应。当A侧公共管道12中的煤气反吹完毕后，A侧煤烟换向阀的空气口关闭、烟气口打开。

以上公开的仅为本申请的一个具体实施例，但本申请并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化，都应落在本申请的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于蓄热式燃烧的反吹系统，其特征在于，包括连接蓄热式燃烧系统的烟气总管的反吹总管路、连接蓄热式燃烧系统煤烟模块的公共管道端部的反吹支路，及设于所述反吹总管路上的抽气装置；

加热炉的一侧进气结束、排烟之前，所述抽气装置抽取烟气，经反吹支路将该侧公共管道中的煤气反吹入加热炉。

2.如权利要求1所述的反吹系统，其特征在于，所述煤烟模块包括连接所述公共管道的煤烟换向阀，所述煤烟换向阀控制煤烟模块中煤气的进入和烟气的排出；

所述反吹支路通过煤烟换向阀连通公共管道。

3.如权利要求1所述的反吹系统，其特征在于，还包括CO检测装置，所述CO检测装置设于煤烟模块的公共管道上。

4.如权利要求1所述的反吹系统，其特征在于，还包括设于反吹总管路上的第一切断阀和第二切断阀，所述第一切断阀位于抽气装置和烟气总管之间，所述第二切断阀位于抽气装置和反吹支路之间。

5.如权利要求3所述的反吹系统，其特征在于，还包括安全管路和安全阀，所述安全阀控制所述安全管路的通断；

所述安全管路的两端分别设置在烟气总管和反吹总管路上，并且其与反吹总管路的连接处位于抽气装置和第二切断阀之间。

6.如权利要求1所述的反吹系统，其特征在于，还包括支路切断阀，所述支路切断阀设于反吹支路上。

7.如权利要求1所述的反吹系统，其特征在于，还包括设于反吹总管路上的含氧量检测仪，所述含氧量检测仪位于抽气装置和烟气总管之间。

8.如权利要求1所述的反吹系统，其特征在于，所述抽气装置的两端分别通过减震连接件接入反吹总管路。