CN218296232U - 低氮大量程低热值气体燃料烘炉机 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及窑炉施工装备技术领域，具体公开了低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，包括柱状炉体，所述炉体的轴向方向一端设置有炉头进气管，所述炉头进气管的一端与燃气源连接，所述炉头进气管的另一端伸入所述炉体的内部；所述炉体的炉壁与所述炉头进气管之间还设置有中间套管，所述中间套管与所述进风管之间朝向出风口设置有第一进风口，所述中间套管伸出所述进风管一端的管壁上设置有若干通孔，所述中间套管与所述炉壁之间设置有第三进风口。本实用新型三层进风口通过递次方式与低热值燃料混合燃烧，有效避免风量和燃料使用量大时导致两者未充分燃烧便进入炉内、随烟气排走，失去燃烧条件；从而实现燃料充分的燃烧和满足低氮燃烧的条件。

Description

低氮大量程低热值气体燃料烘炉机

技术领域

本实用新型涉及窑炉施工装备技术领域，尤其是涉及低氮大量程低热值气体燃料烘炉机。

背景技术

随着科学技术的的发展，工业窑炉对应用技术要求在不断提高，电力、石化、冶金、建材、轻工等诸多工业窑炉衬里都是由各种定型和不定型耐火材料制品组成。工业窑炉在开始投运之前，烘炉环节受到人们普遍重视。目前烘炉设备燃烧功率量程过小，出现窑炉体积过大烘炉设备功率不足，窑炉体积过小烘炉设备功率过大，无法满足诸多行业中诸多窑炉的要求。

而随着节能环保和燃料费用的上升，采用一些以往被认定为无价值的低热值气体燃料，成为一种选择。低热值气体燃料通常是在生产过程中的产生一种副产品，其组成中可燃成份少，发热值很低。然而在企业生产过程中的产生低热值气体燃料均为非标气体，燃料中所含的成分很复杂难以充分燃烧，容易对环境造成很大的污染。当将低热值燃料供给常规的烘炉机时，由于该类型燃料可燃成份少、发热值低容易导致烘炉机熄火造成大量燃料进入炉内，给烘炉工作的安全进行带来隐患。

在采用低热值燃料进行烘炉时，行业中采用的烘炉方式分为两种：一种是利用窑炉本体系统的燃料系统、给风系统的阀门进行调控，该方式问题在于系统阀门无法精准控制低温阶段、启动量程高，而且燃料与风是进入窑炉内再进行混合，出现混合不均匀、燃烧不充分、空燃比无法控制；一种是安装常规的烘炉机利用燃料与空气在烘炉机内进行燃烧后进入窑炉，该烘炉机问题在于由于低热值燃料不易燃烧、只在烘炉机内部进行混合无法充分燃烧。

两种方式的问题在于烘炉时的火焰容易灭火和燃料燃烧不充分；未充分燃烧的燃料进入炉内、随着烟气排入大气中，造成燃料浪费和空气污染；但是未充分燃烧的燃料进入炉内后只是暂时不具备燃烧条件，如果在排出炉内之前达到一定空燃比的条件满足燃烧会导致爆燃；造成极大的风险。

低热值燃料热量较低为满足炉内温度的要求对瞬时燃料量的要求很大，造成供气管道、烘炉机本体、配风量等同比增加；烘炉机整体增加迫使低温阶段温度调控的精准度变低、难以准确的控制燃料和空气的配比，造成燃料燃烧不充分和无法按要求进行低温阶段的烘炉工作。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是针对现有技术的不足，提供低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，三层进风口通过递次方式与低热值燃料混合燃烧，有效避免风量和燃料使用量大时导致两者未充分燃烧便进入炉内、随烟气排走，失去燃烧条件；从而实现燃料充分的燃烧和满足低氮燃烧的条件。

为达到上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，包括柱状炉体，所述炉体的轴向方向一端设置有炉头进气管，所述炉头进气管的一端与燃气源连接，所述炉头进气管的另一端伸入所述炉体的内部，所述炉头进气管伸入所述炉体一端的端部设置有烧嘴；所述炉体轴向方向的另一端设置有出风口，所述炉体的径向侧面靠近所述炉头一侧设置有进风管；所述炉体的炉壁与所述炉头进气管之间还设置有中间套管，所述中间套管与所述进风管之间朝向出风口设置有第一进风口，所述中间套管伸出所述进风管一端的管壁上设置有若干通孔，所述中间套管与所述炉壁之间设置有第三进风口。

作为本实用新型的进一步改进，所述炉体设置有稳燃装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述稳燃装置包括点火器和高浓度燃气炉头。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一进风口和/或第三进风口设置有使得风流顺时针旋转的叶片。

作为本实用新型的进一步改进，所述燃气源的数量为多个，多个燃气源与炉头进气管之间设置有阀门。

作为本实用新型的进一步改进，所述炉体设置有检测火焰燃烧情况的观火装置。

作为本实用新型的进一步改进，所述观火装置包括火焰检测传感器和/或目镜。

作为本实用新型的进一步改进，所述观火装置包括所述火焰检测传感器检测到火焰熄灭后发出声光信号的报警器和/或切断燃料供应的电磁阀。

作为本实用新型的进一步改进，所述炉头进气管通过法兰与燃气源输送管道连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述出风口设置有与窑炉连接的排风管，所述排风管与所述炉体之间通过法兰连接。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型工作时，燃料在烧嘴开始燃烧，进风管向炉体内供应空气，燃料燃烧后的高温气体通过出风口进入炉膛实现烘炉目的；第一进风口、第三进风口均与烧嘴轴心线平行。第一进风口紧贴着烧嘴的外侧，当烧嘴喷出燃料时用于初步与燃料混合进行燃烧，形成第一助燃风；第二进风口设置在烧嘴前方，第二进风口与烧嘴垂直，当燃料量增加使第一助燃风无法满足风量时，用于进一步与燃料混合进行燃烧，形成第二助燃风；第三进风口在烘炉机本体出口处，紧贴炉壁，当燃料量进一步增加使第二助燃风也无法满足风量时，用于进一步与燃料混合进行燃烧，形成第三助燃风。三层进风口通过递次方式与低热值燃料混合燃烧，有效避免风量和燃料使用量大时导致两者未充分燃烧便进入炉内、随烟气排走，失去燃烧条件；从而实现燃料充分的燃烧和满足低氮燃烧的条件。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型的实施状态结构示意图；

图2为本实用新型的炉体剖面结构示意图。

图中：1为进气口，2为炉体，3为进风管，4为稳燃装置，5为观火装置， 6为出风口，7为炉头进气管，8为第一进风口，9为中间套管，10为通孔， 11为第三进风口，12为炉壁。

具体实施方式

下面将结合附图，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。

如图1和图2所示，低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，包括柱状炉体2，所述炉体2为圆柱形或方柱形，所述炉体2的轴向方向一端设置有炉头进气管7，所述炉头进气管7的一端与燃气源连接，所述燃气源可以为高炉煤气，所述炉头进气管7的另一端伸入所述炉体2的内部，所述炉头进气管7伸入所述炉体2一端的端部设置有烧嘴，所述烧嘴为现有技术，包括喷射燃料的喷嘴，为了实现更好的燃烧效果将烧嘴制作有分流孔，具体为烧嘴中心制作有大量均匀对称的圆孔，在圆孔外侧制作有一圈逆时针的旋流片；使燃料以逆时针方向分散与顺时针的风进行更好的混合；所述炉体2轴向方向的另一端设置有出风口6，所述出风口6通过出风管与待烘炉的窑炉炉膛连接，所述炉体2的径向侧面靠近所述炉头1一侧设置有进风管3，所述进风管3与风机等空气供应设备连接；所述炉体2的炉壁12与所述炉头进气管7之间还设置有中间套管9，所述中间套管9与所述进风管3之间朝向出风口6设置有第一进风口8，所述中间套管9伸出所述进风管3一端的管壁上设置有若干通孔10，形成第二进风口，所述中间套管9与所述炉壁12之间设置有第三进风口11。

本装置工作时，燃料在烧嘴开始燃烧，进风管向炉体2内供应空气，燃料燃烧后的高温气体通过出风口6进入炉膛实现烘炉目的；第一进风口8、第三进风口11均与烧嘴轴心线平行。第一进风口8紧贴着烧嘴的外侧，当烧嘴喷出燃料时用于初步与燃料混合进行燃烧，形成第一助燃风；第二进风口设置在烧嘴前方，第二进风口与烧嘴垂直，当燃料量增加使第一助燃风无法满足风量时，用于进一步与燃料混合进行燃烧，形成第二助燃风；第三进风口11在烘炉机本体出口处，紧贴炉壁12，当燃料量进一步增加使第二助燃风也无法满足风量时，用于进一步与燃料混合进行燃烧，形成第三助燃风。三层进风口通过递次方式与低热值燃料混合燃烧，有效避免风量和燃料使用量大时导致两者未充分燃烧便进入炉内、随烟气排走，失去燃烧条件；从而实现燃料充分的燃烧和满足低氮燃烧的条件。

在一个具体的实施例中，进一步的，所述炉体2设置有稳燃装置4，为保证稳定燃烧、节能而设计，主要用于提供稳定火源，以实现随时点燃可燃气体的目的，防止断火导致烘炉机熄火停机，可燃气体失去控制引发安全事故。更进一步的，所述稳燃装置4包括点火器和高浓度燃气炉头1。高浓度燃气炉头 1的燃料优选为液化气，供给的液化气出口安装有减压阀，经脉冲式点火器点燃后为炉体2内提供稳定火源，稳燃装置4燃烧口设置在烧嘴中心部位用来保证烧嘴燃烧不稳定时，随时为低热值燃料点火保持充分燃烧。

在一个具体的实施例中，进一步的，所述第一进风口8和/或第三进风口 11设置有使得风流顺时针旋转的叶片，使得风流在炉体2内旋转，充分与可燃气体混合，实现可燃气体更加充分的燃烧。

在一个具体的实施例中，进一步的，所述燃气源的数量为多个，多个燃气源与炉头进气管7之间设置有阀门，多个阀门分别开启和关闭，可以根据需要为烘炉机提供不同燃料，进而控制烘炉机的功率和输出热风的温度；多个阀门、多根给气管道形成的阀组用来保证在各种工况和不同温度下均能精准调控。具体操作中，烘炉机尾部安装有四个给气阀门，每个阀门后各有一根给气管道，阀门为旋转开关式；根据温度的需要调节单个阀门的开合，当第一个阀门开度为最大时调节第二阀门的开合，依次类推；最大开度为四个阀门全部打开。该阀组确保了低热值燃料在各种温度要求下燃烧均能保持调控的精准度。为实现烘炉机可以在各种大小不同的炉型上均能满足使用，将烘炉机功率增加后在尾部连接四根给气管道并安装四套阀门用作调控燃料流量，在四套阀门的分流情况下满足既能在低温阶段保持低燃料供给量也能在高温阶段充分供给燃料。

在一个具体的实施例中，进一步的，所述炉体2设置有检测火焰燃烧情况的观火装置5；更进一步的，所述观火装置5包括火焰检测传感器和/或目镜；在实际操作中，所述观火装置5包括所述火焰检测传感器检测到火焰熄灭后发出声光信号的报警器和/或切断燃料供应的电磁阀。观火装置5还包括PLC、微电脑、单片机和控制电路等现有技术的任意一种或任意组合，控制器用于接收UVS火焰检测传感器的火焰信号，当出现熄火情况时火焰监控装置会控制电磁阀关闭燃料管道，同时火焰控制装置控制报报警灯进行声、光两种信号提醒。从而引起人们的注意，有效避免未燃烧的燃料进入烘炉机。所述的火焰监控装置包含电路板电连接，所述电路板包括信号采集电路、控制电路、报警信号输出电路、开关信号输出电路。所述信号采集电路、控制电路、报警信号输出电路、开关信号输出电路依次电连接，其中信号采集电路与UVS火焰检测传感器电连接，报警信号输出电路与报警灯电连接，开关信号输出电路与电磁阀门电连接。所述信号采集电路包括模数转换模块和信号放大模块，所述UVS 火焰检测传感器通过模数转换模块和信号放大模块与控制电路电连接。观火装置5的作用是烘炉机中火焰熄灭时，通过火焰监控装置控制电磁阀门关闭，从而提高了安全性能。

在一个具体的实施例中，进一步的，所述炉头1通过法兰与提供燃气的炉头进气管7连接，所述出风口6设置有与窑炉连接的排风管，所述排风管与所述炉体2之间通过法兰连接。这种连接方式有利于不同燃料供应装置与炉头1 连接，实现多种燃料使用的目的。

可以理解的是，以上关于本实用新型的具体描述，仅用于说明本实用新型而并非受限于本实用新型实施例所描述的技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，其特征在于：包括柱状炉体(2)，所述炉体(2)的轴向方向一端设置有炉头进气管(7)，所述炉头进气管(7)的一端与燃气源连接，所述炉头进气管(7)的另一端伸入所述炉体(2)的内部，所述炉头进气管(7)伸入所述炉体(2)一端的端部设置有烧嘴；所述炉体(2)轴向方向的另一端设置有出风口(6)，所述炉体(2)的径向侧面靠近所述炉头(1)一侧设置有进风管(3)；所述炉体(2)的炉壁(12)与所述炉头进气管(7)之间还设置有中间套管(9)，所述中间套管(9)与所述进风管(3)之间朝向出风口(6)设置有第一进风口(8)，所述中间套管(9)伸出所述进风管(3)一端的管壁上设置有若干通孔(10)，所述中间套管(9)与所述炉壁(12)之间设置有第三进风口(11)。

2.根据权利要求1所述的低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，其特征在于：所述炉体(2)设置有稳燃装置(4)。

3.根据权利要求2所述的低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，其特征在于：所述稳燃装置(4)包括点火器和高浓度燃气炉头(1)。

4.根据权利要求1所述的低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，其特征在于：所述第一进风口(8)和/或第三进风口(11)设置有使得风流顺时针旋转的叶片。

5.根据权利要求1所述的低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，其特征在于：所述燃气源的数量为多个，多个燃气源与炉头进气管(7)之间设置有阀门。

6.根据权利要求1所述的低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，其特征在于：所述炉体(2)设置有检测火焰燃烧情况的观火装置(5)。

7.根据权利要求6所述的低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，其特征在于：所述观火装置(5)包括火焰检测传感器和/或目镜。

8.根据权利要求7所述的低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，其特征在于：所述观火装置(5)包括所述火焰检测传感器检测到火焰熄灭后发出声光信号的报警器和/或切断燃料供应的电磁阀。

9.根据权利要求1所述的低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，其特征在于：所述炉头进气管(7)通过法兰与燃气源输送管道连接。

10.根据权利要求1所述的低氮大量程低热值气体燃料烘炉机，其特征在于：所述出风口(6)设置有与窑炉连接的排风管，所述排风管与所述炉体(2)之间通过法兰连接。

Images