專利名稱：用于管理再生燃燒器中未燃燒殘余物的裝置和方法、包括該裝置的燃燒器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于管理實現(xiàn)再生器的管路中未燃燒殘余物的裝置和方法。該裝置和方法具體旨在用于再生高爐氣體。本發(fā)明還提供一種包括該裝置的再生燃燒器。
背景技術(shù)：
已知再生系統(tǒng)用來預(yù)熱具有低熱值的氣體以升高火焰溫度。這可達(dá)到足以在工業(yè)過程中使用該氣體的溫度。這些系統(tǒng)可從貧氣中回收熱量，該貧氣諸如作為煉鋼副產(chǎn)物產(chǎn)生的高爐氣體。這具有兩個優(yōu)點降低煉鋼的能源消耗；以及避免將氣體直接排入大氣的要求，其中，這種氣體通常具有負(fù)面的環(huán)境影響。
在傳統(tǒng)的再生系統(tǒng)中，兩個燃燒器在一循環(huán)中配對和運行，該循環(huán)在進(jìn)入階段和排放階段之間交替。為此，每個燃燒器與燃料和氧化劑進(jìn)入管道以及煙氣排放管道相關(guān)聯(lián)。閥控制管道的打開以使每個燃燒器循環(huán)地在燃燒功能和排放功能之間交替，在燃燒功能中，將燃料和氧化劑(通常是空氣)的混合物噴射入進(jìn)行燃燒的燃燒器，而在排放功能中，不工作的燃燒器僅具有經(jīng)過其中的燃燒氣體。每個燃燒器配設(shè)有再生器，該再生器通過以下方式來實施儲熱功能 在進(jìn)入階段期間，通過將熱量產(chǎn)出至經(jīng)過再生器的燃料而對該燃料進(jìn)行預(yù)熱；以及·在排放階段期間，從經(jīng)過再生器的排氣吸收熱量。然而，實現(xiàn)貧氣再生系統(tǒng)的爐子排出相對污染的排放物，使得它們在極大程度上用在環(huán)境立法允許這種污染排放物的亞洲?；鹧嫘偷幕蛟趯煔馀胖链髿馇疤幚頍煔獾娜紵笙到y(tǒng)能控制與排放物相關(guān)的污染等級，但它們對于環(huán)境也具有不可忽略的影響，并且它們具有極其高的運行成本(考慮到在該設(shè)備安裝和維護(hù)期間的投資和完全生產(chǎn)停機(jī)時間)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一目的是提供簡單且不昂貴的裝置，以用于對有再生系統(tǒng)的設(shè)備所產(chǎn)生的污染進(jìn)行限制。已經(jīng)觀察到，循環(huán)運行會導(dǎo)致包含在再生器中的未燃燒燃料與排放氣體一起被排放，這種排放非常顯著地致使由具有再生系統(tǒng)的爐子所產(chǎn)生的污染。本發(fā)明尋求在排放階段之前對再生器所包含的燃料進(jìn)行清掃，因此避免將燃料排放至大氣。該解決方案對于昂貴的燃燒后系統(tǒng)或排放處理裝置是一種可承受的替代方式。為此，本發(fā)明提供一種用于管理未燃燒殘余物的裝置，該裝置包括再生器，再生器的一端連接至燃燒罩殼，再生器的另一端連接至燃料進(jìn)入管子和煙氣排放管子。各管子配設(shè)有閥以通過再生器在進(jìn)入階段和排放階段之間交替，該裝置還包括清掃管路，該清掃管路連接至再生器以在排放階段之前對再生器所包含的燃料進(jìn)行清掃。
根據(jù)本發(fā)明，清掃管路還布置成清掃燃料進(jìn)入管子，并且清掃管路包括抽吸生成
>J-U ρ α裝直。這樣，在排放階段期間排放的物質(zhì)不包括在所述排放階段之前、進(jìn)入階段之后、包含在再生器中或進(jìn)入管子中的燃料殘余物。清掃管路可直接連接至再生器，或者連接至再生器所連接且能與網(wǎng)絡(luò)(例如閥系統(tǒng))隔離的任何管子。這種靈活性能將該系統(tǒng)容易地安裝在已有設(shè)備中，并能使其適應(yīng)已就位設(shè)備的結(jié)構(gòu)約束。有利的是，將包含在再生器中的燃料引導(dǎo)至燃燒室以在其中燃燒。這確保所有進(jìn)入燃料能被燃燒，清掃管路較短、簡單且易于安裝。理想的是，燃燒罩殼是用在煉鋼操作中的再熱爐的燃燒罩殼。 制造和安裝該設(shè)備的低成本、以設(shè)備的僅僅短停機(jī)時間實現(xiàn)在現(xiàn)有設(shè)備上的適應(yīng)性、以及為其所配設(shè)的燃燒器提供能效和環(huán)境影響的直接改進(jìn)，使得該對于火焰和煙氣處理系統(tǒng)的替代方案是尤其有吸引力的。本發(fā)明還提供一種借助上述裝置來管理未燃燒殘余物的方法。最后，本發(fā)明提供一種再生燃燒器，該再生燃燒器包括上述類型的裝置。在閱讀本發(fā)明的特定、非限制性實施例的以下說明之后，本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點會顯現(xiàn)出來。


參照附圖，其中·圖I是未配設(shè)有本發(fā)明的、具有成對再生燃燒器的系統(tǒng)的圖；以及·圖2是配設(shè)有本發(fā)明的、再生燃燒器的圖。
具體實施例方式在該示例中，用于管理未燃燒殘余物的裝置安裝在用于預(yù)熱高爐氣體的、給予總體附圖標(biāo)記BR的再生燃燒器上。再生燃燒器BR具有再生器5，該再生器的一端連接至在進(jìn)入閥2控制下打開的燃料饋送管子4且連接至在排放閥10控制下打開的排放管路8，該再生器的另一端通入燃燒室3。燃燒室3通過由饋送閥7控制的燃燒空氣饋送管子6而被饋送氧化劑(在該示例中是空氣)。排放管道8從再生器5通向燃燒氣體排出管路9，至該燃燒氣體排出管路的通入由排放閥10來控制。根據(jù)其總體工作原理，燃燒器在進(jìn)入階段和排放階段之間交替。在進(jìn)入階段期間，再生器5將熱量產(chǎn)出至燃料，以使罩殼接納燃料空氣和在該罩殼內(nèi)燃燒的受熱燃料。在排放階段期間，一旦存在于罩殼中的燃料已經(jīng)燃燒，再生器5就在將源自燃燒且對再生器5產(chǎn)出熱量的煙氣排放入排放管路8之前使該煙氣經(jīng)過。然后，進(jìn)入階段重啟且循環(huán)繼續(xù)。在該示例中，給予總體附圖標(biāo)記I的清掃管路安裝在燃料進(jìn)入閥2的下游。它包括下列元件 清掃管路入口閥I. I;·配設(shè)有氣體噴射器I. 3的管子I. 2 ;以及
·清掃結(jié)束傳感器I. 4，在該示例中呈溫度傳感器的形式。清掃管路I將燃燒罩殼3和燃料進(jìn)入閥2下游的進(jìn)入管子4連接在一起。如下所述，該布置能使再生燃燒器BR被完全清掃(再生器5和燃料進(jìn)入管子4)，而不是僅使再生器5被清掃。下文將更詳細(xì)地描述燃燒器和清掃管路的運行。再生燃燒器的運行循環(huán)開始于進(jìn)入階段。在初始狀態(tài)，進(jìn)入閥2、排放閥10、燃燒空氣饋送閥7和清掃管路進(jìn)入閥I. I都是關(guān)閉的。燃料進(jìn)入閥2打開，對進(jìn)入管子4、再生器5進(jìn)行充填，并對燃燒罩殼3進(jìn)行饋送。當(dāng)對燃燒罩殼3饋送預(yù)定量的燃料時，饋送閥7打開以通過燃燒空氣饋送管子6供給所需體積的燃燒空氣。一旦所需量的空氣和燃料已進(jìn)入燃燒罩殼3，就關(guān)閉閥2和7。此時，系統(tǒng)的所有閥處于關(guān)閉狀態(tài)。應(yīng)能觀察到，因為燃燒發(fā)生在罩殼3中，所以包含在燃料管子4中的燃料和包含在再生器5中的燃料不燃燒。 一旦燃燒已經(jīng)完成，再生燃燒器就經(jīng)過清掃階段。清掃管路入口閥I. I打開。氣體噴射器I. 3投入運行。經(jīng)由管子I. 2，沿燃燒罩殼3抽吸來自上游的流體(燃料和煙氣)，并將流體引導(dǎo)至燃燒罩殼3。存在于再生器5中和進(jìn)入管子4中的燃料被抽出并被來自罩殼3的燃燒氣體替換。在配對燃燒器的燃燒階段期間，進(jìn)入罩殼3的燃料燃燒。從管路清掃而來的燃料進(jìn)行燃燒所需的燃燒空氣可由管道6或氣體噴射器I. 3來提供。一旦溫度傳感器I. 4指示溫度持續(xù)升高而表示煙氣流的永久存在，這就意味著再生器5和管子4已清掃出它們所保持的燃料。然后，排放階段可開始清掃管路入口閥I. I關(guān)閉且排放閥10打開。因為燃燒氣體噴射管路9處于降低的壓力下，所以將存在于饋送管道4、再生器5、燃燒罩殼3和排放管道8中的煙氣抽吸至外側(cè)。然后，可開始新的進(jìn)入循環(huán)。因此，存在于再生器5和進(jìn)入管子4中以及燃燒階段結(jié)束時的燃料未被丟棄至排放物。當(dāng)然，本發(fā)明不限于所述實施例，而是覆蓋落入由權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的范圍內(nèi)的任何變型。具體地說·排空可借助氣體噴射器I. 3、循環(huán)風(fēng)扇或任何其它抽吸產(chǎn)生裝置來實施；·清掃管路I可饋送用于輸送燃料的獨立管路、另一燃燒室、另一再生器；·燃料可以是氣體、懸浮液體、燃燒排放物；·清掃結(jié)束傳感器I. 4可以是用于感測溫度、濕度、壓力、電阻或能使燃料被識別的任何其它參數(shù)的傳感器；·清掃結(jié)束傳感器I. 4可以直接植入再生器中，植入于清掃管路、排放管子或饋送管子的任何位置； 控制清掃管路的進(jìn)入、排放、連接和燃燒空氣的進(jìn)入的裝置可以是閥、旋塞、阻尼器、噴射器、滑動件、或用于控制流體流的任何其它裝置；以及·清掃管路可植入于排放或進(jìn)入管子的任何位置，或者清掃管路可直接連接至再生器。
權(quán)利要求
1.一種用于管理未燃燒殘余物的裝置，所述裝置包括再生器(5)，所述再生器的一端連接至燃燒罩殼(3)，所述再生器的另一端連接至燃料進(jìn)入管子(4)和煙氣排放管子(8)，各所述管子配設(shè)有閥(2; 10)以通過所述再生器在進(jìn)入階段和排放階段之間交替，所述裝置還包括清掃管路(1)，所述清掃管路連接至所述再生器(5)以在所述排放階段之前對所述再生器所包含的燃料進(jìn)行清掃，所述裝置的特征在于，所述清掃管路(I)還布置成清掃燃料進(jìn)入管子(4 )，并且所述清掃管路(I)包括抽吸生成裝置。
2.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述清掃管路(I)包括氣體噴射器(I.3)。
3.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述清掃管路(I)包括循環(huán)風(fēng)扇。
4.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述清掃管路(I)包括連接至燃料進(jìn)入閥(2)的下游端的入口。
5.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述清掃管路(I)包括連接至排放閥(10)的上游端的入口。
6.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述清掃管路(I)布置成將被清掃的燃料引導(dǎo)至燃燒室(3)。
7.如權(quán)利要求I所述的裝置，其特征在于，所述裝置具有傳感器(I.4)，所述傳感器布置成檢測何時從所述再生器(5)清掃出所有燃料。
8.如權(quán)利要求7所述的裝置，其特征在于，所述傳感器(I.4)是溫度傳感器。
9.一種用于管理未燃燒殘余物的方法，所述方法借助一裝置來進(jìn)行，所述裝置包括再生器(5)，所述再生器的一端連接至燃燒罩殼(3)，所述再生器的另一端連接至燃料進(jìn)入管子(4 )和煙氣排放管子(8 )，各所述管子配設(shè)有閥(2; 10 )以通過所述再生器(5 )在進(jìn)入階段和排放階段之間交替，所述方法包括以下步驟在所述排放階段之前對再生器(5)所包含的燃料進(jìn)行清掃。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，通過將燃料轉(zhuǎn)移至燃燒罩殼(3)來清掃所述再生器(5)。
11.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，通過將燃料轉(zhuǎn)移至另一燃料輸送管路來清掃所述再生器(5)。
12.如權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，還清掃燃料進(jìn)入管道的至少一部分。
13.—種再生燃燒器，所述再生燃燒器設(shè)有如權(quán)利要求1-8中任一項所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于管理未燃燒殘余物的裝置，該裝置包括再生器(5)，再生器的一端連接至燃燒罩殼(3)，再生器的另一端連接至燃料進(jìn)入管子(4)和煙氣排放管子(8)，各管子配設(shè)有閥(2;10)以通過再生器在進(jìn)入階段和排放階段之間交替。連接至再生器(5)的清掃管路(1)在排放階段之前起作用以對再生器所包含的燃料進(jìn)行清掃。本發(fā)明還提供一種用于管理未燃燒殘余物的對應(yīng)方法和一種包括該裝置的燃燒器。
文檔編號F23D14/66GK102853430SQ20121019699
公開日2013年1月2日 申請日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者Y·布勞德, L·費朗德, L·馬爾帕斯 申請人:考克利爾維修工程