CN215002974U - 一种蓄热式燃烧换向系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种蓄热式燃烧换向系统，包括烟气与空气共用的空烟气管路，烟气与煤气共用的煤烟气管路，两套管路上分别设置换向阀，且两套管路分别通过炉体两侧设置的左侧蓄热体和右侧蓄热体，其特征在于将烟气管路从空烟气管路与煤烟气管路中进行独立设置，形成各自独立的空气管路、煤气管路与烟气管路，且设置三套管路通过炉体两侧的左右蓄热体。通过将两套共用的管路分解为三套独立的管道，规避了排烟时换向阀到烧嘴间的死区，解决了管路里残留的煤气、空气直接排入大气，以及管路里残留的烟气进入炉内的技术问题，避免了能源的浪费以及热处理效果的提升。

Description

一种蓄热式燃烧换向系统

技术领域

本实用新型涉及一种蓄热式燃烧换向系统，尤其涉及冶金行业内，需要进行双向换热的蓄热式燃烧热处理炉。

背景技术

在现有技术中，为提高能源利用率，避免废热烟气中热能的损失，一般采用双向换热的蓄热式燃烧系统的热处理炉进行板带的加热处理，如专利申请号为200820207989.3、200920246650.9的专利，通过换向阀完成空气进入与烟气排放的转换，同样通过换向阀完成煤气或天然气的进入与烟气的转换。在一段时间内热处理炉左侧燃烧，此时通过换向阀控制，将空气通过管路输送到左侧烧嘴处，煤气同样通过管路输送到左侧烧嘴处，两种气体在炉体内混合燃烧，同时，燃烧后产生的烟气通过炉体右侧的空烟气管路和煤烟气管路排出，排出过程中对右侧蓄热体进行加热。一段时间后，通过控制换向阀，进行换向燃烧，原本右侧的排烟管路此时通入空气和煤气，经过蓄热体的两种气体分别被加热，同样两种气体在炉体右侧内混合燃烧，燃烧产生的烟气同样被左侧空烟气管路和煤烟气管路排出，以此形成循环换向燃烧，通过蓄热体被废热烟气加热，被空气、天然气换热的循环，解决废热烟气直接排放热能浪费的问题。

此种设置方式虽然通过蓄热体的蓄热与放热，大大提高了能源利用率，减少了热能的浪费，但在换向的一瞬间，原本排烟的管路内势必还残留部分烟气，被突然输入的空气和煤气带入到炉体内燃烧，必定影响炉体内的燃烧气氛，造成燃烧状况不佳，影响产品的热处理品质。同样，原本输入空气与煤气的管路，突然进行负压排烟，管路内残留的煤气势必随着烟气排出，造成能源的浪费以及大气的污染。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种整体独立设置烟气管路的蓄热式燃烧换向系统，通过拆分共用管路，独立设置烟气管路的方式，解决换向瞬间，管路内“死区”的问题，有效改善系统燃烧效果，减少CO排放。

为达到上述技术效果，本实用新型提供一种蓄热式燃烧换向系统，包括烟气与空气共用的空烟气管路，烟气与煤气共用的煤烟气管路，两套管路上分别设置换向阀，且两套管路分别通过炉体两侧设置的左侧蓄热体和右侧蓄热体，其特征在于将烟气管路从空烟气管路与煤烟气管路中进行独立设置，形成各自独立的空气管路、煤气管路与烟气管路，且设置三套管路通过炉体两侧的左右蓄热体。

通过将原先空气输入与烟气排出，以及煤气输入与烟气排出这种共用的管路设置方式，改变为烟气排出管路在炉体左右两侧独立设置的方式，形成空气输入/排出、煤气输入/排出、烟气双向排出三套各自独立的管路系统的架构方式，彻底解决了在换向阀换向的一瞬间，残留在一侧管路里的烟气被带入到炉体内燃烧，以及残留在另一侧管路里的空气和煤气随着烟气排出的技术问题。

优选地，所述左侧蓄热体分上、下两块设置，所述右侧蓄热体分上、下两块设置。

优选地，独立设置不同管径的两套烟气管路，同时通过左右两侧的上、下蓄热体。

优选地，设置不同管径的空气管路与煤气管路，且空气管路通过左右两侧的下蓄热体，煤气管路通过左右两侧的上蓄热体。

通过将单侧蓄热体分上、下两块独立设置的方式，可以将空气管路与煤气管路通过各自独立的蓄热体，并且设置不同管径的两套烟气管路通过各自独立的蓄热体的设置方式，一方面可以实现分别独立控制各自管路内的气体与蓄热体的换热量，达到空气预热温度与煤气预热温度不同控制的技术效果，另一方面，可以通过独立控制换热量核算，可以实现整体换热效率的提高。

并且，煤气管路通过上蓄热体，空气管路通过下蓄热体的设置方式，可以较好的实现炉膛内无氧化气氛的控制，避免加热物件在热处理过程中极易被氧化的情况发生。

附图说明

图1为本实用新型提供的一种蓄热式燃烧换向系统的第一种实施方式。

图2为本实用新型提供的一种蓄热式燃烧换向系统的第二种实施方式。

图3为本实用新型提供的一种蓄热式燃烧换向系统的第三种实施方式。

具体实施方式

为了使本实用新型实施例的目的，技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和实施例，对本实用新型做进一步详细的说明。本说明只用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。

如图1所示，在热处理炉的炉体10两侧设置左侧蓄热体1和右侧蓄热体2，独立设置空气管路3，通过左右两侧蓄热体1、2连接到热处理炉的炉体10内，独立设置煤气管路4，通过左右两侧蓄热体1、2连接到热处理炉的炉体10内，同样独立设置烟气管路5，通过左右两侧蓄热体1、2连接到热处理炉的炉体10内，空气管路3，煤气管路4与烟气管路5上分别设置各自独立换向阀6，7，8。

如图1所示，在空气管路3内通入空气，煤气管路4内通入煤气，在空气管路换向阀6与煤气管路换向阀7的作用下，空气沿管路3从炉体10左侧通过左侧蓄热体1进入到炉膛内，同样煤气沿管路4从炉体10左侧通过左侧蓄热体1进入到炉膛内，空气与煤气在炉膛内混合燃烧，燃烧产生的废热烟气在换向阀8的作用下，被烟气管路5从炉体右侧吸出，废热烟气经过右侧蓄热体2，与其产生充分热交换后，通过烟气管路5从换向阀8处被排出，一段时间后，蓄热体被加热到一定温度，此时换向阀6，7，8同时换向，随后，空气沿空气管路3、煤气沿煤气管路4同时从炉体10的右侧通过蓄热体2进入到炉膛内，空气与煤气与蓄热体2进行充分换热后，在炉膛内混合燃烧，产生的废热烟气同样被烟气管路5从炉体左侧吸出，废热烟气与左侧蓄热体1充分换热后被排出，一定时间内，蓄热体2不断的与空气、烟气换热，温度逐渐降低，蓄热体1不断的与废热烟气换热，温度逐渐升高，一段时间后，换向阀6，7，8同时换向，如此重复上述操作，蓄热体与空气煤气及烟气之间形成循环的加热、放热，以达到充分利用废热烟气热能加热空气与煤气的作用。

此种将烟气管路5与空气管路3以及煤气管路4独立设置，形成三套各自独立的管路系统的设置方式，解决了共有设置管路时，换向阀换向的一瞬间，共有管路中残留烟气、空气和煤气的问题。当空气通过空气管路3，煤气通过煤气管路4同时从炉体左侧进入炉膛内燃烧时，烟气通过独立设置的烟气管路5从右侧被排出，在换向阀换向的一瞬间，空气管路3与煤气管路4左侧路径被换向阀封堵，烟气管路5右侧排烟路径同样被换向阀封堵，此时，空气管路3与煤气管路4左侧管路内部必然残留部分空气和煤气，烟气管路5右侧必然残留部分烟气，换向阀同时换向后，此时空气与煤气从右侧管路进入到炉膛内混合燃烧，烟气从左侧排出，一段时间后换向阀再次换向，空气管路3与煤气管路4右侧内同样残留部分空气与煤气，烟气管路5左侧内同样残留部分烟气，此时空气再次通过空气管路3从左侧进入炉膛，势必会将上次残留在管路3左侧内的空气带入到炉膛内，同样，煤气通过煤气管路4从左侧进入炉膛，势必会将上次残留在管路4左侧内的煤气带入到炉膛内，两种气体混合燃烧，此时管路5从右侧排烟，同样会将上次残留在管路5右侧的烟气同时排出，一段时间后，换向阀再次换向，同样会将上次残留在右侧管路内的空气与煤气带入炉膛，左侧管路内的烟气同时排出，如此循环。可以看出，此种三套管路各自独立设置的方式，虽然无法解决换向阀在换向的瞬间，各自管路里残留原先通入气体的问题，但由于各自管路的独立设置，在换向阀换向的瞬间，可以将各自独立管路里残留的空气和煤气再次通入炉膛，并且烟气管路里残留的烟气同时排出，不会出现残留的空气和煤气被排出，而残留烟气被通入炉膛的情况，从而解决了现有技术中共用管路而出现的烟气进入炉膛，导致炉膛内燃烧气氛不佳，影响热处理效果，煤气被排出，造成能源浪费的技术问题。

如图2所示，为本实用新型提供的第二种实施方式，蓄热体1可以分上下两块独立设置，为左侧上蓄热体1a，左侧下蓄热体1b，同样右侧蓄热体2也可设置为右侧上蓄热体2a和右侧下蓄热体2b，并且独立设置了两套烟气管路5和9。在进气部分，煤气管路4通过左右两侧上蓄热体1a和2a，空气管路3通过左右两侧下蓄热体1b和2b，在排烟部分，烟气管路5通过左右两侧上蓄热体1a和2a，烟气管路9则通过左右两侧下蓄热体1b和2b，且空气管路3，煤气管路4以及烟气管路5和9的管径可根据换热量不同的需求，设置成各自不同的管径。

此种实施方式的蓄热、换热工作流程与第一种实施方式一致，但可以实现不同情况的换热需求，以及不同温度的控制需求。比如，当需要氧气充足的过氧燃烧时，可以加粗空气管路3的管径，加粗烟气管路9的管径，通过增加下蓄热体1b和2b的换热体积，以此增加空气的换热效果，达到过氧燃烧的技术需求，并且，可以通过精准计算换热量，精准控制空气换热后的温度，达到更高，更精细的燃烧控制。比如需采用低热值的高炉煤气作为燃料时，需要对燃料进行充分预热后方能达到燃烧效果，就可以增加上蓄热体1a和2a的体积，增加煤气管路4的管径，增加烟气管路5的管径，以此增加低热值燃料的换热量，尽量提高其参与燃烧前的温度，达到更好的燃烧效果。因此，此种实施方式可以根据不同的燃烧需求，对管路、蓄热体进行自由设置与不同的搭配，以此达到不同的燃烧效果。

如图3所示，为本实用新型提供的第三种实施方式，其设置煤气管路4，不通过蓄热体1和2，直接连接到炉膛内，可实现燃料在燃烧前无需进行换热的技术效果。同样，也可根据不同的燃烧控制需求，设置空气管路3不经过蓄热体1和2，而直接连接到炉膛内，同样也在本实用新型的保护范围内。

以上所述仅是本实用新型优选地实施方式，应当在此指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种蓄热式燃烧换向系统，包括烟气与空气共用的空烟气管路，烟气与煤气共用的煤烟气管路，两套管路上分别设置换向阀，且两套管路分别通过炉体两侧设置的左侧蓄热体和右侧蓄热体，其特征在于将烟气管路从空烟气管路与煤烟气管路中进行独立设置，形成各自独立的空气管路、煤气管路与烟气管路，且设置三套管路通过炉体两侧的左右蓄热体。

2.根据权利要求1所述的蓄热式燃烧换向系统，其特征在于所述左侧蓄热体分上、下两块设置，所述右侧蓄热体分上、下两块设置。

3.根据权利要求2所述的蓄热式燃烧换向系统，其特征在于独立设置不同管径的两套烟气管路，同时通过左右两侧的上、下蓄热体。

4.根据权利要求2所述的蓄热式燃烧换向系统，其特征在于设置不同管径的空气管路与煤气管路，且空气管路通过左右两侧的下蓄热体，煤气管路通过左右两侧的上蓄热体。

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