CN2689153Y - 内置蓄热式燃烧热回收装置 - Google Patents

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辛卫亚
贺明
薛辉
于天相
宋健
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Hengtuo Energy & Environment Engineering Tech Co., Ltd., Beijing
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Abstract

一种内置蓄热式燃烧热回收装置，包括至少两个蓄热通气组件，每一该蓄热通气组件包括壳体、气体通道、蓄热体和蓄热腔，壳体与炉墙为一体结构，在壳体内设有纵向的气体通道，在该气体通道的上部设有与炉体内导通的通气孔；在所述的气体通道的底部设有蓄热腔，在该蓄热腔的下部设有外通气接口，在该蓄热腔的上方设有蓄热体。本实用新型省却烧嘴砖及碳化硅，燃烧效果更好，减少维护费用。烧嘴内置于炉内，减少了故障点，炉内气体管道简单，炉墙寿命加长。空、煤气炉墙内保留距离，防止气体内部窜流。空、煤气单独进入炉内后混合，燃烧区域扩大，炉内温度均匀性更好，减少局部高温，降低氧化烧损。因为预热温度高，贫氧燃烧成为可能，减少环境污染。

Description

内置蓄热式燃烧热回收装置
技术领域
本实用新型涉及一种燃气炉燃烧控制和热回收装置，具体是一种内置蓄热式燃烧热回收装置，主要用于控制燃气炉的燃烧和热能回收。
背景技术
在传统燃烧中，燃料和空气是通过一个烧嘴喷入炉膛内，燃料和空气有较好的掺混，混合可燃气体在炉膛内形成火焰。这种火焰燃烧在距喷口一定距离处有温度和热流量的高点，其缺点是炉膛内各处的温度很不均匀，烧嘴处温度很高，烧嘴材料须用烧嘴砖及碳化硅，容易烧损，炉子寿命短，维护费用高；容易产生氮氧化合物污染环境。
发明内容
本实用新型的目的就是提供一种内置蓄热式燃烧热回收装置，以解决现有技术的存在的炉膛内各处的温度很不均匀，烧嘴处温度很高，烧嘴材料须用烧嘴砖及碳化硅，容易烧损，炉子寿命短，维护费用高，容易产生氮氧化合物污染环境的问题。
本实用新型的技术方案是：包括至少两个蓄热通气组件，每一该蓄热通气组件包括壳体、气体通道、蓄热体和蓄热腔，壳体与炉墙为一体结构，在壳体内设有纵向的气体通道，在该气体通道的上部设有与炉体内导通的通气孔；在所述的气体通道的底部设有蓄热腔，在该蓄热腔的下部设有外通气接口，在该蓄热腔的上方设有蓄热体。
所述的蓄热体由多个小球体填充而成。
还包括气路电控换向阀和控制器，电控阀为双位双通路气阀，其控制端与控制器连接。
在所述的蓄热体内设有温度传感器与所述的控制器连接，并在控制器上连接超温报警器。在气路上设置电磁阀与所述的控制器连接。
本实用新型具有以下优点：
1、本实用新型省却烧嘴砖及碳化硅，燃烧效果更好，减少维护费用。
2、外观简洁、美观。由于炉子烧嘴内置于炉墙内，炉子外形简单，管道更加简洁。
3、炉子寿命长。烧嘴内置于炉内，减少了故障点，炉内气体管道简单，炉墙寿命加长。
4、空、煤气炉墙内保留距离，防止气体内部窜流，保证炉子寿命及使用效果。
5、空、煤气单独进入炉内后混合，燃烧区域扩大，炉内温度均匀性更好，减少局部高温，降低氧化烧损。
6、炉子维修周期加长，最大限度降低炉子维护成本及时间。
7、因为预热温度高，贫氧燃烧成为可能，钢坯周围形成弱还原性气氛，炉内火焰均匀，因此可以大幅度降低氧化烧损，氧化烧损＜0.7％。
附图说明
图1是本实用新型实施例的总体结构示意图；
图2是图1的B-B剖视图。
具体实施方式
参见图1和图2，本实用新型的实施例包括两个相对设置在炉体4两侧的蓄热通气组件，每一该蓄热通气组件包括壳体(与炉体4为一体)、气体通道5、蓄热体2，在炉体4内设有纵向的气体通道4，在该气体通道4的上部设有与炉体4内导通的上下两个通气孔7和6。在所述的气体通道5的底部设有蓄热腔8，在该蓄热腔的下部设有外通气接口1，在该蓄热腔的上方设有蓄热体2。蓄热体2由多个小球体填充而成。在蓄热体2的一侧设有检修口3，其外部为钢结构，内衬纤维板或者耐火砖。
还可设置气路电控换向阀9和控制器10，电控阀9为双位双通路气阀，其控制端与控制器10连接，实现自动转换气路的控制。
在所述的蓄热体2内设置温度传感器(未图示)与所述的控制器10连接，并在控制器10上设置超温报警器(未图示)。在气路上设置电磁阀11、12与所述的控制器10连接。
工作原理：
(1)蓄热体2的比表面积高达250m2/m3，，众多的小球将气流分割成很小的气流通道，气流在蓄热体中流过时，形成强烈的紊流区，有效地冲破了蓄热体表面的附面层，又由于球径很小，传热半径小、热阻小、密度高、导热性好，因此，每小时蓄热体可利用20-30个周期，高温烟气经蓄热体后在很短的行程(600～800mm)内便可将烟气降至120℃左右排放。下一周期常温煤气和空气流经蓄热体在相同路径内即可分别预热到仅比烟气温度低100℃左右，温度效率高达85％以上，因此蓄热室体积大大缩小。加之小球流动性能良好，即使积灰后阻力增加也不影响换热指标，小球的更换、清洗非常方便，可多次重复使用。
(2)换向阀9可采用本公司的专利产品，实现频繁且快速的换向，换向系统可在2～3秒钟内实现空气、煤气和烟气的同时换向动作。其结构紧凑，执行机构由气缸驱动，工作平稳可靠，维护简单。
(3)换向阀9的换向机构的动作由PLC控制器10来实现，具有定温换向、定时换向、超温报警、程序动作、自动保护等一系列功能。若排烟温度达到或超过温度警戒线时，系统将发出报警信号，并自动迅速切断煤气、空气和排烟机，全系统自锁，防止因超温造成设备损坏。
为保证安全运行，在换向瞬时关闭煤气，待换向动作完成后再打开，避免煤气与烟气残氧相遇。
本实用新型巧妙地应用在工业炉上，使燃烧系统与余热回收系统有机地结合于一体，大大拓宽了高效率的蓄热式燃烧技术的应用领域。
采用蓄热燃烧技术，与传统的方式组织燃烧不同，燃烧的组织与传统预混和扩散燃烧完全不同。在传统燃烧中，燃料和空气是通过一个烧嘴喷入炉膛的，燃料和空气有较好的掺混，混合可燃气体在炉膛内形成火焰。这种火焰燃烧在距喷口一定距离处有温度和热流量的高点。在蓄热式燃烧中，空气(和燃料)预热温度很高，采用燃料和空气的掺混燃烧将造成火焰高温点温度太高，会造成钢温过高和严重的氧化烧损，还将造成NOx污染物产量的急剧升高。因此，蓄热式燃烧需要采用完全不同的燃烧组织方式。具体的做法是让空气和煤气通过相隔一定距离的喷口分别喷入炉膛，避免火焰出现高温点，同时使燃烧反应区的氧含量一直保持在低水平，抑制NOx污染物的产生。这种特殊的燃烧方式将炉膛整体作为一个反应器，燃料和空气的氧化反应遍及整个炉膛，没有传统燃烧方式所具有的可见火焰和其特有的火焰高温区，整个炉内温度十分均匀。这种燃烧方式彻底解决了高预热温度下燃烧所造成的高污染物问题。同时，炉温均匀和消除局部高温改善了加热工艺，提高产品的质量，降低了氧化烧损，延长了炉子的寿命。
本实用新型通过图1中A侧和B侧两个蓄热通气组件交替周期性切换工作状态来回收烟气中的余热，A侧和B侧的组件结构完全对称分布，同侧的每个蓄热体2在同一柱间距内。在图1中，前半个周期空气(或煤气)由A侧蓄热腔的外通气接口1进入，通过蓄热体2预热，进入由炉墙浇注料4(炉体)内的气体通道5，最后通过上、下通气孔7、6进入炉膛燃烧，烟气通过B侧上下通气孔、气体通道进入蓄热体放热，将烟气温度降低到露点附近，通过畜热腔下部的接口1排出。1-3分钟后，由换向设备换向，进入下半周期，气体由B侧进入、蓄热，烟气由A侧排出、放热，完成一个换热周期，重复下一个周期。

Claims (4)

1、一种内置蓄热式燃烧热回收装置，其特征在于：包括至少两个蓄热通气组件，每一该蓄热通气组件包括壳体、气体通道、蓄热体和蓄热腔，壳体与炉墙为一体结构，在壳体内设有纵向的气体通道，在该气体通道的上部设有与炉体内导通的通气孔；在所述的气体通道的底部设有蓄热腔，在该蓄热腔的下部设有外通气接口，在该蓄热腔的上方设有蓄热体。
2、根据权利要求1所述的内置蓄热式燃烧热回收装置，其特征在于：所述的蓄热体由多个小球体填充而成。
3、根据权利要求1所述的内置蓄热式燃烧热回收装置，其特征在于：还包括气路电控换向阀和控制器，电控阀为双位双通路气阀，其控制端与控制器连接。
4、根据权利要求3所述的内置蓄热式燃烧热回收装置，其特征在于：在所述的蓄热体内设有温度传感器与所述的控制器连接，并在控制器上连接超温报警器；在气路上设置电磁阀与所述的控制器连接。
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