連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備，包括爐體、蓄熱室、燃燒器、空氣管道、煙氣管道及控制裝置，其中：燃燒器設(shè)置在爐體上，蓄熱室對稱設(shè)置一組或至少二組于燃燒器兩側(cè)，蓄熱室與爐體之間設(shè)置湍流型空氣噴嘴連通，且通過湍流型空氣噴嘴向爐內(nèi)噴射的助燃空氣行程與通過燃燒器向爐內(nèi)噴射的燃料行程呈夾角。本實用新型預(yù)熱后的高溫助燃空氣高速噴入爐膛時形成卷吸效應(yīng)，降低了高溫?zé)旄浇难鯘舛?，形成彌散型的火焰，使得爐膛溫度分布均勻且沒有熱點，降低物料的加熱氧化燒損；通過控制裝置調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)量和鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，將過?？諝饨档?。本實用新型能有效降低能耗，延長爐體使用壽命，減少NOX的產(chǎn)生與排放。
【專利說明】連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及工業(yè)爐窯設(shè)備，特別指一種適用于冶煉、熱處理、石油化工、垃圾焚燒等行業(yè)用的連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002]在冶煉、熱處理、石油化工、垃圾焚燒等行業(yè)需要在爐膛內(nèi)產(chǎn)生高溫?zé)煔鈦磔椛浼訜峒叭刍锪希行У乩脽煔庵械娘@熱來預(yù)熱助燃空氣能提高爐窯的熱效率和降低能耗。因此，在工業(yè)爐窯上設(shè)置蓄熱裝置，來吸收煙氣中的顯熱和釋放熱量加熱助燃空氣。在工作時，一個蓄熱室向爐膛供應(yīng)燃料和熱的助燃空氣進(jìn)行燃燒，另一個蓄熱室則吸引該爐膛排放的煙氣并通過該蓄熱室內(nèi)的蓄熱體儲存該煙氣中的熱量；經(jīng)過一定時間以后，換向閥換向以使得原本供應(yīng)燃料和助燃空氣的蓄熱室與引風(fēng)機(jī)連通而吸引爐膛排放的煙氣，原本吸收煙氣的蓄熱室則與鼓風(fēng)機(jī)連通而轉(zhuǎn)為向爐膛供應(yīng)燃料以及燃燒所需的助燃空氣進(jìn)行燃燒。在換向的空檔期間，兩個蓄熱室的燃燒噴嘴都沒有工作，形成間斷燃燒，容易出現(xiàn)爆燃、脫火等現(xiàn)象，造成爐膛壓力頻繁波動，帶來安全隱患。而且現(xiàn)有的蓄熱式燃燒裝置中，燃料噴入爐膛的行進(jìn)路線和助燃空氣噴入爐膛的行進(jìn)路線重合，燃燒產(chǎn)生的高溫集聚在這條路線周圍，形成了一條局部的熱點，處于這條熱點上的物料容易被高溫?zé)煔鉄g，造成浪費。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的是針對【背景技術(shù)】中存在的缺點和問題加以改進(jìn)和創(chuàng)新，提供一種使?fàn)t膛內(nèi)部的溫度場均勻，能降低物料的加熱氧化燒損，節(jié)約能源，減低NOx排放的連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備。
[0004]本實用新型的技術(shù)方案是構(gòu)造一種包括爐體，設(shè)置在爐體上的蓄熱室和燃燒器，連接在蓄熱室上的空氣管道和煙氣管道，及設(shè)置在爐體一側(cè)的控制裝置的燃燒設(shè)備，其中:
[0005]燃燒器設(shè)置在爐體上，蓄熱室對稱設(shè)置一組或至少二組于燃燒器兩側(cè)，蓄熱室與爐體之間設(shè)置湍流型空氣噴嘴連通，且通過湍流型空氣噴嘴向爐內(nèi)噴射的助燃空氣行程與通過燃燒器向爐內(nèi)噴射的燃料行程呈夾角。
[0006]本實用新型的優(yōu)點及有益效果:
[0007]本實用新型預(yù)熱后的高溫助燃空氣高速噴入爐膛時形成卷吸效應(yīng)，降低了高溫?zé)旄浇难鯘舛?，形成彌散型的火焰，使得爐膛溫度分布均勻且沒有熱點，降低物料的加熱氧化燒損。通過控制裝置對排出煙氣的連續(xù)采樣，調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)量和鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，將過?？諝饨档汀?br> [0008]本實用新型還具有以下有益效果:1)煙氣余熱回收利用，燃燒能耗低；2)爐膛內(nèi)溫度均勻且沒有熱點，減少了 NOx的產(chǎn)生與排放；3)均勻的爐膛溫度對爐墻耐火材料侵蝕低，延長了使用壽命；4)物料的氧化燒損和高溫?zé)g少等。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型整體主視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]圖2是本實用新型主要部件俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖3是本實用新型湍流型空氣噴嘴主視結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0012]本實用新型包括爐體1，設(shè)置在爐體I上的蓄熱室2和燃燒器3，連接在蓄熱室2上的空氣管道6和煙氣管道7，及設(shè)置在爐體I 一側(cè)的控制裝置10，其中:
[0013]燃燒器3設(shè)置在爐體I上，蓄熱室2對稱設(shè)置一組或至少二組于燃燒器3兩側(cè)，蓄熱室2與爐體I之間設(shè)置湍流型空氣噴嘴4連通，且通過湍流型空氣噴嘴4向爐內(nèi)噴射的助燃空氣行程與通過燃燒器3向爐內(nèi)噴射的燃料行程呈夾角。
[0014]本實用新型所述的湍流型空氣噴嘴4連通在蓄熱室2與爐體I之間，湍流型空氣噴嘴4中間開有主噴孔41，主噴孔41外周分布有至少二個條狀次噴孔42，蓄熱室2內(nèi)的高溫助燃空氣經(jīng)噴孔噴入爐體I內(nèi)形成湍流型射流，并與燃料彌散接觸燃燒。所述的蓄熱室2對稱設(shè)置在燃燒器3兩側(cè)，蓄熱室2頂部均設(shè)置有Y型接管24連接空氣管道6和煙氣管道7，且Y型接管24上設(shè)置換向閥5切換蓄熱室2連通空氣管道6或煙氣管道7。所述的蓄熱室2內(nèi)設(shè)置有蓄熱體，蓄熱室2下部設(shè)置有出球門21，中部一側(cè)設(shè)置有檢修門22，上部設(shè)置有加球門23。所述的燃燒器3包括高溫?zé)?1、高壓風(fēng)機(jī)32和燃料閥件，其高溫?zé)?1連接燃料供應(yīng)系統(tǒng)，高溫?zé)?1伸入爐體I內(nèi)的一端傾斜向下通向爐體I內(nèi)部與水平面形成夾角。所述的空氣管道6 —端連接蓄熱室2，另一端設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)8將助燃空氣送入蓄熱室2換熱參與燃燒，其中鼓風(fēng)機(jī)8連接并由控制裝置10控制轉(zhuǎn)速。所述的煙氣管道7 —端連接蓄熱室2，另一端設(shè)置引風(fēng)機(jī)9將爐體I內(nèi)的高溫?zé)煔庖胄顭崾?換熱后排出，其中引風(fēng)機(jī)9連接并由控制裝置10控制轉(zhuǎn)速。所述的控制裝置10連接并調(diào)整燃燒器3的燃?xì)夤?yīng)量。
[0015]本實用新型的具體實施例:
[0016]如圖1至3所示，本實用新型包括爐體1、兩個蓄熱室2、燃燒器3、湍流型空氣噴嘴
4、換向閥5、空氣管道6、煙氣管道7、鼓風(fēng)機(jī)8、引風(fēng)機(jī)9和控制裝置10，在爐體I上設(shè)置一個高溫?zé)?1，兩個蓄熱室A、B均在一側(cè)通過湍流型空氣噴嘴4與爐體I的內(nèi)部空間連通并由頂部的Y型接管24與換向閥5相連后再與空氣管道6和煙氣管道7聯(lián)接；空氣管道6和煙氣管道7分別與鼓風(fēng)機(jī)8和引風(fēng)機(jī)9相連。其中:爐體I是熔化爐、熱處理爐、石油化工加熱爐、垃圾焚燒爐。鼓風(fēng)機(jī)8和引風(fēng)機(jī)9由變頻電機(jī)驅(qū)動?？刂葡到y(tǒng)10根據(jù)排出煙氣的氧含量自動調(diào)整燃?xì)夤?yīng)量和鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速。
[0017]如圖2所示，燃燒器3由高溫?zé)?1、高壓風(fēng)機(jī)32和燃料閥件組成，高溫?zé)?1一側(cè)與燃料供應(yīng)系統(tǒng)相連并在另一側(cè)傾斜向下通向爐體的內(nèi)部空間且與水平面形成夾角，所述的高壓風(fēng)機(jī)32提供一次風(fēng)給高溫?zé)?1。
[0018]如圖1、2所示，蓄熱室A和蓄熱室B以高溫?zé)?1軸線為中心，在水平面上對稱布置，構(gòu)成一個夾角。蓄熱室A—側(cè)通過湍流型空氣噴嘴4與爐體I的內(nèi)部空間連通并由頂部的Y型接管24與換向閥5相連，底部設(shè)置有出球門21，中部開設(shè)有檢修門22，上部開設(shè)有加球門23，頂部設(shè)置有Y型接管24，所述湍流型空氣噴嘴4開孔二個或二個以上，所述的Y型接管24與換向閥5連接。蓄熱室B —側(cè)通過湍流型空氣噴嘴4與爐體I的內(nèi)部空間連通并由頂部的Y型接管24與換向閥5相連，底部設(shè)置有出球門21，中部開設(shè)有檢修門22，上部開設(shè)有加球門23，頂部設(shè)置有Y型接管24，所述的湍流型空氣噴嘴4開孔二個或二個以上，所述的Y型接管24與換向閥5連接。上述換向閥5是四件，控制方式是自動。
[0019]本實用新型設(shè)計原理及工作過程:
[0020]本實用新型可以不換向地連續(xù)向爐膛內(nèi)供應(yīng)燃料，從蓄熱室輸入到爐膛內(nèi)的高溫助燃空氣行進(jìn)路線與燃料噴入爐膛的行進(jìn)路線行程夾角，能夠充分地在爐膛內(nèi)邊混合邊燃燒。高溫助燃空氣高速噴入爐膛內(nèi)，形成的湍流型射流將煙氣卷吸回流，燃燒區(qū)含氧體積濃度遠(yuǎn)低于21%,僅少量的燃料分子能與氧分子接觸發(fā)生燃燒,而大量的燃料分子只有彌散到爐膛內(nèi)較大的空間，與助燃空氣中的氧分子充分混合接觸后，才能發(fā)生燃燒。因此，燃料燃燒的釋熱速率及釋熱強(qiáng)度有所延緩和減弱，火焰中不再存在傳統(tǒng)燃燒的局部高溫高氧區(qū)，火焰峰值溫度降低，溫度場的分布也相對均勻。
[0021 ] 工作時，爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱室A，降低溫度放熱后由弓丨風(fēng)機(jī)排出。鼓風(fēng)機(jī)將冷空氣輸送至蓄熱室B，加熱后高速吹入爐膛。經(jīng)過一個周期后，換向閥換向，爐膛內(nèi)的高溫?zé)煔饨?jīng)過蓄熱室B，降低溫度放熱后后由引風(fēng)機(jī)排出。鼓風(fēng)機(jī)將冷空氣輸送至蓄熱室A，加熱后高速吹入爐膛。同時，高溫?zé)爝B續(xù)平穩(wěn)燃燒，從蓄熱室A和蓄熱室B輸出的高溫助燃空氣高速噴入爐膛卷吸煙氣，產(chǎn)生高溫低氧的彌散燃燒環(huán)境。
[0022]本實用新型所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進(jìn)行的描述，并非對本實用新型構(gòu)思和范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實用新型設(shè)計思想的前提下，本領(lǐng)域中工程技術(shù)人員對本實用新型的技術(shù)方案作出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實用新型的保護(hù)范圍，本實用新型請求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1.一種連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備，其特征在于包括爐體，設(shè)置在爐體上的蓄熱室和燃燒器，連接在蓄熱室上的空氣管道和煙氣管道，及設(shè)置在爐體一側(cè)的控制裝置，其中: 燃燒器設(shè)置在爐體上，蓄熱室對稱設(shè)置一組或至少二組于燃燒器兩側(cè)，蓄熱室與爐體之間設(shè)置湍流型空氣噴嘴連通，且通過湍流型空氣噴嘴向爐內(nèi)噴射的助燃空氣行程與通過燃燒器向爐內(nèi)噴射的燃料行程呈夾角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備，其特征在于所述的湍流型空氣噴嘴連通在蓄熱室與爐體之間，湍流型空氣噴嘴中間開有主噴孔，主噴孔外周分布有至少二個條狀次噴孔，蓄熱室內(nèi)的高溫助燃空氣經(jīng)噴孔噴入爐體內(nèi)形成湍流型射流，并與燃料彌散接觸燃燒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備，其特征在于所述的蓄熱室對稱設(shè)置在燃燒器兩側(cè)，蓄熱室頂部均設(shè)置有Y型接管連接空氣管道和煙氣管道，且Y型接管上設(shè)置換向閥切換蓄熱室連通空氣管道或煙氣管道。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備，其特征在于所述的蓄熱室內(nèi)設(shè)置有蓄熱體，蓄熱室下部設(shè)置有出球門，中部一側(cè)設(shè)置有檢修門，上部設(shè)置有加球門。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備，其特征在于所述的燃燒器包括高溫?zé)臁⒏邏猴L(fēng)機(jī)和燃料閥件，其高溫?zé)爝B接燃料供應(yīng)系統(tǒng)，高溫?zé)焐烊霠t體內(nèi)的一端傾斜向下通向爐體內(nèi)部與水平面形成夾角。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備，其特征在于所述的空氣管道一端連接蓄熱室，另一端設(shè)置鼓風(fēng)機(jī)將助燃空氣送入蓄熱室換熱參與燃燒，其中鼓風(fēng)機(jī)連接并由控制裝置控制轉(zhuǎn)速。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備，其特征在于所述的煙氣管道一端連接蓄熱室，另一端設(shè)置引風(fēng)機(jī)將爐體內(nèi)的高溫?zé)煔庖胄顭崾覔Q熱后排出，其中引風(fēng)機(jī)連接并由控制裝置控制轉(zhuǎn)速。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)蓄熱式彌散火焰燃燒設(shè)備，其特征在于所述的控制裝置連接并調(diào)整燃燒器的燃?xì)夤?yīng)量。
【文檔編號】F27D17/00GK203963993SQ201420437951
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年8月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月6日
【發(fā)明者】游述懷, 聶勇 申請人:岳陽鐘鼎熱工電磁科技有限公司