CN212482153U - 一种交替排烟的组合式燃烧器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种交替排烟的组合式燃烧器，包括结构完全相同的A燃烧单元和B燃烧单元、进风助燃管道、排烟管道和控制器，A燃烧单元和B燃烧单元均包括T型燃烧室、母火燃烧器、涡型导流通道、聚热室、总连通管和自控切换阀门，两个T型燃烧室与同一个炉体连接，在T型燃烧室的右侧通道内设有与T型燃烧室连通的所述母火燃烧器，在所述T型燃烧室的右侧通道的上端口连接有与所述T型燃烧室连通的所述涡型导流通道，在所述涡型导流通道的另一端与所述聚热室的下端连接，在所述聚热室内安装有聚热体，在所述聚热室的另一端连接有所述总连通管，总连通管的下端通过自控切换阀门连接进风助燃管道和排烟管道，本结构具有节能效果。

Description

一种交替排烟的组合式燃烧器

技术领域

本实用新型涉及不锈钢退火炉，辊底炉以及各类工业炉窑对气体燃烧的技术领域，特别是一种交替排烟的组合式燃烧器。

背景技术

目前市面上的不锈钢退火炉，辊底炉以及各类工业炉窑的燃烧器存在以下几个问题：

1、对气体燃烧不充分，热量回收效率底，氮氧化物排放高，不能二次催化燃烧，同时不具备高温空气与燃料的充分混合，一般均采用自然风燃烧，导致燃烧效率低，不节能。

2、燃气与助燃空气中的火混合不充分容易冒黑烟；

3、不具备燃气输送到高温混合室的通道，导致燃烧效果差，耗能严重。

因此需要改进。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决上述现有技术的不足而提供的一种更加节能、燃烧更加充分、不会冒黑烟、燃烧效率高的一种交替排烟的组合式燃烧器。

为了实现上述目的，本实用新型所设计的一种交替排烟的组合式燃烧器，包括能够与同一个炉体连接，且结构完全相同的A燃烧单元和B燃烧单元以及一根进风助燃管道、一根排烟管道和控制器，所述的A燃烧单元和B燃烧单元均包括T型燃烧室、母火燃烧器、涡型导流通道、聚热室、总连通管和能够进行切换后实现助燃或排烟的自控切换阀门，两个T型燃烧室与同一个炉体连接，所述T型燃烧室的T型通道顺时针旋转度放置，在T型燃烧室的右侧通道内设有与T型燃烧室连通的所述母火燃烧器，在所述T型燃烧室的右侧通道的上端口连接有与所述T型燃烧室连通的所述涡型导流通道，在所述涡型导流通道的另一端与所述聚热室的下端连接，在所述聚热室内安装有聚热体，在所述聚热室的另一端连接有所述总连通管，所述总连通管的下端通过自控切换阀门连接进风助燃管道和排烟管道实现A燃烧单元燃烧工作时由进风助燃管道引入风给A燃烧单元进行同步助燃，B燃烧单元只排烟，B燃烧单元燃烧工作时由进风助燃管道引入风给B燃烧单元进行同步助燃，此时A燃烧单元只排烟的切换步骤，所述控制器与母火燃烧器、自控切换阀门电连接。

进一步，作为优选，为了方便操作，所述自控切换阀门包括一个用于控制助燃或排烟的进排气控制箱，所述的进排气控制箱为三通管结构，所述进排气控制箱的上方作为主输入端与所述总连通管连通，所述进排气控制箱的下方设有两个输出端分别与进风助燃管道以及排烟管道连接，所述进风助燃管道以及排烟管道的下端均为开口，在总连通管与进排气控制箱之间设有作为助燃或排烟的助燃与排烟总阀，在排烟管道与进排气控制箱之间设有打开或关闭排烟管道的排烟阀，在进风助燃管道与进排气控制箱之间设有打开或关闭进风助燃管道的助燃风阀，在进排气控制箱内设有用于检测温度的第一温度检测器，所述的助燃风阀、排烟阀和助燃与排烟总阀均包括一个与对应管道内壁贴合将对应管道封闭的密封摇臂，所述密封摇臂连接一根伸出对应管道侧壁的控制管，所述控制管伸出管壁的一端连接有驱动对应阀门在对应管道内旋转来打开或关闭对应管道的高压驱动气缸，所述的控制器还与第一温度检测器、高压驱动气缸电连接，在T型燃烧室的左侧均设有与控制器电连接的聚热式空气预热器。

进一步，作为优选，为了避免内部温度过高而导致管道内部元器件损害，在每一个聚热体上均设有与控制器电连接的第二温度检测器。

进一步，为了实现手动调节作用，所述进风助燃管道上设有与进排气控制箱一个输出端连接的进风助燃分管，在排烟管道上设有与进排气控制箱另一个输出端连接的排烟分管，所述的排烟阀置于排烟分管上，所述的助燃风阀置于进风助燃分管上，在排烟分管上还设有用于微调的排烟手动微调阀，在进风助燃分管上还设有用于检测微调的助燃手动微调阀。

进一步，为了提高整体密封性，所述T型燃烧室、涡型导流通道以及聚热室由耐火浇的注料一体浇筑成型。

进一步，为了实现对内部燃烧过程的实时监测，所述的母火燃烧器包括位于T型燃烧室内的高压点火器以及火焰监测器，所的高压点火器以及火焰监测器均与控制器电连接。

进一步，提高气体的流动性，所述的进排气控制箱为梯形结构，所述进风助燃管道和排烟管道与进排气控制箱的下底面连接，总连通管与进排气控制箱的上底面连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1、在设计时利用三通结构进行切换，以此能够将进风助燃管道与聚热室之间的距离设置足够短，保证常温助然风经过高温聚热室的时间极短，有效地避免了在加热助燃风时氧气损耗的问题；

2、采用将高温空气通过导流体和炉体内部的天然气先充分混合再燃烧的作用，然后在燃烧室的高温状态下进行燃烧，提高燃烧效率、同时燃烧地更加充分更彻底，因此也避免产生了黑烟；

3、在聚热室反向工作时，残留在炉内极少量没有燃烧的天然气，能在聚热室内二次催化燃烧，既节省了燃料，又减少氮氧化物排放。

附图说明

图1为本实施例1中一种交替排烟的组合式燃烧器的结构示意图；

图2为本实施例1中一种交替排烟的组合式燃烧器中自控切换阀门在无安装高压驱动气缸时的结构示意图；

图3为本实施例1中一种交替排烟的组合式燃烧器中自控切换阀门在安装高压驱动气缸时的内部结构示意图；

图4为图2中一种蓄热式烧嘴专用换向阀组在无安装进排气控制箱、温度检测器以及总管道时的结构示意图；

图5为密封摇臂与控制管的连接示意图。

图中：A燃烧单元1、密封摇臂1-1、控制管1-2、B燃烧单元2、进风助燃管道3、排烟管道4、T型燃烧室5、母火燃烧器6、涡型导流通道7、聚热室8、自控切换阀门9、聚热体10、总连通管11、进排气控制箱12、控制器13、助燃与排烟总阀14、排烟阀15、助燃风阀16、高压驱动气缸17、第一温度检测器18、聚热式空气预热器19、第二温度检测器20、进风助燃分管21、排烟分管22、排烟手动微调阀23、助燃手动微调阀24、高压点火器25、火焰监测器26。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1：

请参阅图1-5，本实施例提供了一种交替排烟的组合式燃烧器，包括能够与同一个炉体连接，且结构完全相同的A燃烧单元1和B燃烧单元2以及一根进风助燃管道3、一根排烟管道4和控制器13，所述的A燃烧单元1和B燃烧单元2均包括T型燃烧室5、母火燃烧器6、涡型导流通道7、聚热室8、总连通管11和能够进行切换后实现助燃或排烟的自控切换阀门9，两个T型燃烧室5与同一个炉体连接，所述T型燃烧室5的T型通道顺时针旋转90度放置，在T型燃烧室5的右侧通道内设有与T型燃烧室5连通的所述母火燃烧器6，在所述T型燃烧室5的右侧通道的上端口连接有与所述T型燃烧室5连通的所述涡型导流通道7，在所述涡型导流通道7的另一端与所述聚热室8的下端连接，在所述聚热室8内安装有聚热体10，在所述聚热室8的另一端连接有所述总连通管11，所述总连通管11的下端通过自控切换阀门9连接进风助燃管道3和排烟管道4实现A燃烧单元1燃烧工作时由进风助燃管道3引入风给A燃烧单元1进行同步助燃，B燃烧单元2只排烟，B燃烧单元2燃烧工作时由进风助燃管道3引入风给B燃烧单元2进行同步助燃，此时A燃烧单元1只排烟的切换步骤，所述控制器13与母火燃烧器6、自控切换阀门9电连接。

进一步，作为优选，为了方便操作，所述自控切换阀门9包括一个用于控制助燃或排烟的进排气控制箱12，所述的进排气控制箱12为三通管结构，所述进排气控制箱12的上方作为主输入端与所述总连通管11连通，所述进排气控制箱12的下方设有两个输出端分别与进风助燃管道3以及排烟管道4连接，所述进风助燃管道3以及排烟管道4的下端均为开口，在总连通管11与进排气控制箱12之间设有作为助燃或排烟的助燃与排烟总阀14，在排烟管道4与进排气控制箱12之间设有打开或关闭排烟管道4的排烟阀15，在进风助燃管道3与进排气控制箱12之间设有打开或关闭进风助燃管道3的助燃风阀16，在进排气控制箱12内设有用于检测温度的第一温度检测器18，所述的助燃风阀16、排烟阀15和助燃与排烟总阀14均包括一个与对应管道内壁贴合将对应管道封闭的密封摇臂1-1，所述密封摇臂1-1连接一根伸出对应管道侧壁的控制管1-2，所述控制管1-2伸出管壁的一端连接有驱动对应阀门在对应管道内旋转来打开或关闭对应管道的高压驱动气缸17，所述的控制器13还与第一温度检测器18、高压驱动气缸17电连接，在T型燃烧室5的左侧均设有与控制器13电连接的聚热式空气预热器19。

进一步，作为优选，为了避免内部温度过高而导致管道内部元器件损害，在每一个聚热体10上均设有与控制器13电连接的第二温度检测器20。

进一步，为了实现手动调节作用，所述进风助燃管道3上设有与进排气控制箱12一个输出端连接的进风助燃分管21，在排烟管道4上设有与进排气控制箱12另一个输出端连接的排烟分管22，所述的排烟阀15置于排烟分管22上，所述的助燃风阀16置于进风助燃分管21上，在排烟分管22上还设有用于微调的排烟手动微调阀23，在进风助燃分管21上还设有用于检测微调的助燃手动微调阀24。

进一步，为了提高整体密封性，所述T型燃烧室5、涡型导流通道7以及聚热室8由耐火浇的注料一体浇筑成型。

进一步，为了实现对内部燃烧过程的实时监测，所述的母火燃烧器6包括位于T型燃烧室5内的高压点火器25以及火焰监测器26，所的高压点火器25以及火焰监测器26均与控制器13电连接。

进一步，提高气体的流动性，所述的进排气控制箱12为梯形结构，所述进风助燃管道3和排烟管道4与进排气控制箱12的下底面连接，总连通管11与进排气控制箱12的上底面连接。

本实施例公开了一种交替排烟的组合式燃烧器的控制方法，包括A燃烧单元1燃烧工作时由进风助燃管道3引入风给A燃烧单元1进行同步助燃，B燃烧单元2只排烟，B燃烧单元2燃烧工作时由进风助燃管道3引入风给B燃烧单元2进行同步助燃，此时A燃烧单元1只排烟的步骤，上述步骤的具体控制方法如下：

S1、在初始状态下，A燃烧单元1和B燃烧单元2的聚热体10均不处于高温状态，然后驱动A燃烧单元1处于燃烧状态，控制器13控制A燃烧单元1处内的母火燃烧器6点火燃烧，此时燃烧的热量部分会聚集到A燃烧单元1中的聚热体10内，此时通过打开A燃烧单元1中自控切换阀门9中的助燃与排烟总阀14以及助燃风阀16，让进风助燃管道3另一端通过抽风机将自然风抽入到总连通管11内，然后进入A燃烧单元1中的聚热室8内，将A燃烧单元1中聚热体10聚热热量送入到A燃烧单元1的T型燃烧室5内，进行助燃，由于此时自然风与高温空气混合实现助燃；同时保证B燃烧单元2处于排烟状态，控制器13控制B燃烧单元2处内的母火燃烧器6不工作，由于同一个炉内会产生热量，同时在B燃烧单元2前端设置聚热式空气预热器19，因此高温烟气依次进入B燃烧单元2的T型燃烧室5、涡型导流通道7，最后到达B燃烧单元2的聚热室8内的聚热体10中，炉内高温空气加热聚热体10，把热量储存在B燃烧单元2的聚热体10内，同时开启B燃烧单元2中自控切换阀门9中的助燃与排烟总阀14以及排烟阀15，然后被热量吸光后的干净烟气依次从总连通管11、排烟管道4排出，同时等到B燃烧单元2工作燃烧时，通过开启B燃烧单元2的助燃风，利用助燃风通过聚热体10，带走聚热体10内的高温热量用做对B燃烧单元2内T型燃烧室5的加热助燃空气，实现让冷空气与高温烟气热交换的作用；

S2、 由控制器13切换A燃烧单元1处于排烟状态，切换B燃烧单元2处于燃烧状态。

进一步，为了方便操作，在步骤S2中切换A燃烧单元1处于排烟状态，切换B燃烧单元2处于燃烧状态的具体方法是：

S2-1、首先通过在每一个聚热体10上均设有与控制器13电连接的第二温度检测器20；

S2-2、当B燃烧单元2中的聚热体10上的第二温度检测器20温度过高时，控制器13立即切换A燃烧单元1停止燃烧进行排烟处理，让B燃烧单元2的母火燃烧器6工作进行燃烧，同时开启B燃烧单元2的助燃风通过进风助燃管道3进入B燃烧单元2的聚热室8内，并与聚热室8内的聚热体10内的高温混合变成热风给B燃烧单元2进行助燃。

进一步实现自动检测，在排烟状态下，通过对应第一温度检测器18实时检测进排气控制箱12内的温度情况，一旦检测到温度高于预设温度时，认定为排烟阀15损坏，立即启动助燃风阀16打开，继续排烟。

在上述结构中：常温助燃风通过高温聚热室8，把储存在聚热体10上的高温热能带走，聚热体上的热量快速加热助燃风；高温助燃风通过涡型导流通道7与炉体内部天然气混合，在前端T型燃烧室5内混合燃烧，实现将超高的助燃热气流强化了炉内气体的循环和对流传热,提高了炉温的均匀性和传热效率，因而提高了加热质量，缩短了加热时间；同时燃料与高温空气二次混合，并在自带的T型燃烧室5内燃烧，可以做到充分完全的燃烧，并具有可靠的安全保护装置；通过控制器13可实现供风、供气的定量控制。

本实用新型工作原理如下：在初始状态下，A燃烧单元1和B燃烧单元2的聚热体10均不处于高温状态，将A燃烧单元1和B燃烧单元2的T型燃烧室5与同一个炉体连接，然后工作时驱动A燃烧单元1处于燃烧状态，控制器13控制A燃烧单元1处内的母火燃烧器6点火燃烧，此时燃烧的热量部分会聚集到A燃烧单元1中的聚热体10内，并通过打开A燃烧单元1中自控切换阀门9中的助燃与排烟总阀14以及助燃风阀16，让进风助燃管道3另一端通过外侧的抽风机将自然风抽入到总连通管11内，然后进入A燃烧单元1中的聚热室8内，将A燃烧单元1中聚热体10聚热热量送入到A燃烧单元1的T型燃烧室5内，进行助燃，由于此时自然风与高温空气混合实现助燃；同时保证B燃烧单元2处于排烟状态，控制器13控制B燃烧单元2处内的母火燃烧器6不工作，由于同一个炉内会产生热量，同时在B燃烧单元2前端设置聚热式空气预热器19，因此高温烟气依次进入B燃烧单元2的T型燃烧室5、涡型导流通道7，最后到达B燃烧单元2的聚热室8内的聚热体10中，炉内高温空气加热聚热体10，把热量储存在B燃烧单元2的聚热体10内，同时开启B燃烧单元2中自控切换阀门9中的助燃与排烟总阀14以及排烟阀15，然后被热量吸光后的干净烟气依次从总连通管11、排烟管道4排出，同时等到B燃烧单元2工作燃烧时，通过开启B燃烧单元2的助燃风，利用助燃风通过聚热体10，带走聚热体10内的高温热量用做对B燃烧单元2内T型燃烧室5的加热助燃空气，同时冷空气与高温烟气热交换后，助燃空气温度稍微低与炉内温度，如炉内温度一千度，可回收九百度左右，回收了大部分热量,依次节约燃料(约20-30%)，最终实现让冷空气与高温烟气热交换的作用；然后通过聚热体10上的第二温度检测器20实时监测聚热体10温度，当B燃烧单元2中的聚热体10上的第二温度检测器20温度过高时，控制器13立即切换A燃烧单元1停止燃烧进行排烟处理，让B燃烧单元2的母火燃烧器6工作进行燃烧，同时开启B燃烧单元2的助燃风通过进风助燃管道3进入B燃烧单元2的聚热室8内，并与聚热室8内的聚热体10内的高温混合变成热风给B燃烧单元2进行助燃，以实现A燃烧单元1和B燃烧单元2的工作切换过程，因此通过上述方法实现以下优点：

1、在设计时利用三通结构进行切换，以此能够将进风助燃管道3与聚热室8之间的距离设置足够短，保证常温助然风经过高温聚热室8的时间极短，有效地避免了在加热助燃风时氧气损耗的问题；

2、采用将高温空气通过导流体和炉体内部的天然气先充分混合再燃烧的作用，然后在燃烧室的高温状态下进行燃烧，提高燃烧效率、同时燃烧地更加充分更彻底，因此也避免产生了黑烟（且为了进一步避免黑烟产生，在燃烧室处于预设高温状态下，将高压点火器25上的燃烧嘴关闭）；

3、在聚热室8反向工作时，残留在炉内极少量没有燃烧的天然气，能在聚热室8内二次催化燃烧，既节省了燃料，又减少氮氧化物排放；

4、同时将本聚热体10设置后才直孔，保证后期不会堵塞。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神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所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种交替排烟的组合式燃烧器，其特征在于：包括能够与同一个炉体连接，且结构完全相同的A燃烧单元（1）和B燃烧单元（2）以及一根进风助燃管道（3）、一根排烟管道（4）和控制器（13），所述的A燃烧单元（1）和B燃烧单元（2）均包括T型燃烧室（5）、母火燃烧器（6）、涡型导流通道（7）、聚热室（8）、总连通管（11）和能够进行切换后实现助燃或排烟的自控切换阀门（9），两个T型燃烧室（5）与同一个炉体连接，所述T型燃烧室（5）的T型通道顺时针旋转90度放置，在T型燃烧室（5）的右侧通道内设有与T型燃烧室（5）连通的所述母火燃烧器（6），在所述T型燃烧室（5）的右侧通道的上端口连接有与所述T型燃烧室（5）连通的所述涡型导流通道（7），在所述涡型导流通道（7）的另一端与所述聚热室（8）的下端连接，在所述聚热室（8）内安装有聚热体（10），在所述聚热室（8）的另一端连接有所述总连通管（11），所述总连通管（11）的下端通过自控切换阀门（9）连接进风助燃管道（3）和排烟管道（4）。

2.根据权利要求1所述的一种交替排烟的组合式燃烧器，其特征在于：所述自控切换阀门（9）包括一个用于控制助燃或排烟的进排气控制箱（12），所述的进排气控制箱（12）为三通管结构，所述进排气控制箱（12）的上方作为主输入端与所述总连通管（11）连通，所述进排气控制箱（12）的下方设有两个输出端分别与进风助燃管道（3）以及排烟管道（4）连接，所述进风助燃管道（3）以及排烟管道（4）的下端均为开口，在总连通管（11）与进排气控制箱（12）之间设有作为助燃或排烟的助燃与排烟总阀（14），在排烟管道（4）与进排气控制箱（12）之间设有打开或关闭排烟管道（4）的排烟阀（15），在进风助燃管道（3）与进排气控制箱（12）之间设有打开或关闭进风助燃管道（3）的助燃风阀（16），在进排气控制箱（12）内设有用于检测温度的第一温度检测器（18），所述的助燃风阀（16）、排烟阀（15）和助燃与排烟总阀（14）均包括一个与对应管道内壁贴合将对应管道封闭的密封摇臂（1-1），所述密封摇臂（1-1）连接一根伸出对应管道侧壁的控制管（1-2），所述控制管（1-2）伸出管壁的一端连接有驱动对应阀门在对应管道内旋转来打开或关闭对应管道的高压驱动气缸（17），所述的控制器（13）还与第一温度检测器（18）、高压驱动气缸（17）电连接，在T型燃烧室（5）的左侧均设有与控制器（13）电连接的聚热式空气预热器（19）。

3.根据权利要求2所述的一种交替排烟的组合式燃烧器，其特征在于：在每一个聚热体（10）上均设有与控制器（13）电连接的第二温度检测器（20）。

4.根据权利要求3所述的一种交替排烟的组合式燃烧器，其特征在于：所述进风助燃管道（3）上设有与进排气控制箱（12）一个输出端连接的进风助燃分管（21），在排烟管道（4）上设有与进排气控制箱（12）另一个输出端连接的排烟分管（22），所述的排烟阀（15）置于排烟分管（22）上，所述的助燃风阀（16）置于进风助燃分管（21）上，在排烟分管（22）上还设有用于微调的排烟手动微调阀（23），在进风助燃分管（21）上还设有用于检测微调的助燃手动微调阀（24）。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的一种交替排烟的组合式燃烧器，其特征在于：所述T型燃烧室（5）、涡型导流通道（7）以及聚热室（8）由耐火浇的注料一体浇筑成型。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的一种交替排烟的组合式燃烧器，其特征在于：所述的母火燃烧器（6）包括位于T型燃烧室（5）内的高压点火器（25）以及火焰监测器（26），所的高压点火器（25）以及火焰监测器（26）均与控制器（13）电连接。

7.根据权利要求4所述的一种交替排烟的组合式燃烧器，其特征在于：所述的进排气控制箱（12）为梯形结构，所述进风助燃管道（3）和排烟管道（4）与进排气控制箱（12）的下底面连接，总连通管（11）与进排气控制箱（12）的上底面连接。

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