專利名稱：不換向火焰蓄熱式燃燒裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種蓄熱式燃燒裝置，具體地說涉及一種不換向火焰蓄熱式燃燒裝置。
背景技術(shù)：
在有色金屬、冶金等行業(yè)中，通常需要能夠產(chǎn)生高溫的窖爐以便在其中加熱及熔化物料。對于高溫爐體，向其中的燃料提供熱的助燃空氣可以有力地提高爐體的熱效率。為此，在這種高溫爐體上設(shè)置蓄熱式燃燒裝置。具體的說，該蓄熱式燃燒裝置包括設(shè)置在爐體上的兩個或更多蓄熱室，每個蓄熱室都在一側(cè)通過燃燒噴嘴與爐體內(nèi)腔相連，并在另一側(cè)經(jīng)由換向閥連接到鼓風(fēng)機和引風(fēng)機。在工作時，一個蓄熱室與鼓風(fēng)機連通以便向爐體內(nèi)供應(yīng)燃料和熱的助燃空氣，另一個蓄熱室則與引風(fēng)機連通以便吸引該爐體排放的煙氣并通過 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)機連通而吸引爐體排放的煙氣，原本吸收煙氣的蓄熱室則與鼓風(fēng)機連通而轉(zhuǎn)為向爐體供應(yīng)燃料以及燃燒所需的助燃空氣?，F(xiàn)有的蓄熱式燃燒裝置中，由于成對的蓄熱室交替地用于供應(yīng)燃料和燃料燃燒所需的助燃空氣以及吸收煙氣給蓄熱體蓄熱并排放，因此爐體內(nèi)燃料的燃燒交替地在這兩個蓄熱室的燃燒噴嘴處進行，也就是說，爐體內(nèi)燃料的燃燒是不連續(xù)的，并且燃燒的方向不斷地改變。這樣，由于各蓄熱室的燃燒噴嘴不是總用于燃料燃燒，因此容易導(dǎo)致燃燒噴嘴在未進行燃燒時被堵塞，并且由于燃料的燃燒是間斷式的，因此容易出現(xiàn)斷火、不燃等問題。另夕卜，這種蓄熱式燃燒裝置僅適用于氣態(tài)的清潔燃料，不適合冶金等行業(yè)廣泛使用重油、煤氣等較臟燃料以及固體燃料的現(xiàn)實。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，可調(diào)節(jié)助燃空氣流角度、速度與流量，使助燃空氣流與燃氣流的混合度達到最佳狀態(tài)，實現(xiàn)高爐溫以及最佳的爐溫均勻性從而提高能效比。本發(fā)明的目的在于提供一種不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，可利用廢氣余熱預(yù)熱鼓風(fēng)空氣溫度以及預(yù)熱點火助燃空氣，減少能耗。本發(fā)明的目的在于提供一種不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，可建立空燃比的數(shù)學(xué)模型，使熔鑄過程能自動調(diào)節(jié)空燃比，進行高效率地燃燒，實現(xiàn)最佳燃燒能效比。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體和至少兩個蓄熱室，在爐體上設(shè)置有一個燃料噴嘴，所述燃料噴嘴與鼓風(fēng)機和燃料系統(tǒng)連接，所述蓄熱室通過管道及控制閥分別與鼓風(fēng)機和引風(fēng)機連接，在每一蓄熱室與爐體的連接處設(shè)置有一角度調(diào)節(jié)器，在鼓風(fēng)機出口處設(shè)有一熱交換器用于預(yù)熱鼓風(fēng)空氣溫度以及預(yù)熱點火助燃空氣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過設(shè)置角度調(diào)節(jié)器，使助燃空氣流與燃氣流的混合度達到最佳狀態(tài)，從而提高能效比；同時，利用廢氣余熱預(yù)熱鼓風(fēng)空氣溫度以及預(yù)熱點火助燃空氣，減少能耗，而且燃料噴嘴連續(xù)噴出，燃料火焰無切換、不間斷地工作，節(jié)約了能源；建立空燃比的數(shù)學(xué)模型，使熔鑄過程能自動調(diào)節(jié)空燃比，進行高效率地燃燒，實現(xiàn)最佳燃燒能效比。特別地，所述熱交換器一端與所述換向閥相連，另一端與所述鼓風(fēng)機連接。特別地，所述不換向火焰蓄熱式燃燒裝置還包括所述燃料噴嘴處的一助燃點火風(fēng)機，所述熱交換器通過一減壓閥與點火助燃風(fēng)機的管道相連。特別地，所述蓄熱室直接連接一引風(fēng)機抽引爐內(nèi)煙氣經(jīng)所述熱交換器向爐內(nèi)吹入助燃空氣。特別地，所述角度調(diào)節(jié)器可調(diào)節(jié)從所述蓄熱室出來的助燃空氣的角度
特別地，所述不換向火焰蓄熱式燃燒裝置還包括一控制柜，所述控制柜預(yù)先設(shè)定空燃 比的數(shù)學(xué)模型，以實現(xiàn)不換向火焰蓄熱式燃燒裝置的最佳燃燒能效比。特別地，燃料不換向地連續(xù)向爐內(nèi)供應(yīng)，助燃熱空氣與燃料分別由各自的通道進入爐體，在爐體內(nèi)混合后燃燒。特別地，所述燃料噴嘴與該蓄熱室的空氣噴嘴彼此分開。特別地，該蓄熱式燃燒裝置可以包括兩個蓄熱室，這兩個蓄熱室的空氣噴嘴緊鄰所述燃料噴嘴布置在該燃料噴嘴的兩側(cè)?？諝鈬娮炫c燃料噴嘴保持盡可能最近的距離，這樣可使燃料與助燃空氣盡快混合以便燃燒。特別地，所述燃料噴嘴連續(xù)噴出燃料無切換、不間斷的工作。


圖I為本發(fā)明不換向火焰蓄熱式燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明不換向火焰蓄熱式燃燒裝置作進一步說明。請參閱圖1，本發(fā)明的不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體I、第一蓄熱室2和第二蓄熱室3，在爐體I上設(shè)置有一個燃料噴嘴4。該燃料噴嘴4通過爐體I的內(nèi)部空間中，并且在另一側(cè)與燃料源(未圖示)相連，以便將來自該燃料源的燃料供應(yīng)入該爐體I內(nèi)。所述第一蓄熱室2和所述第二蓄熱室3通過一換向閥5相連，所述第一蓄熱室2和所述第二蓄熱室3都在一側(cè)通過其空氣噴嘴與該爐體I的內(nèi)部空間連通并在另一側(cè)通向外部空氣，由此向爐體I的內(nèi)部空間中供應(yīng)助燃空氣以供燃料燃燒。所述燃料噴嘴4和所述蓄熱室2、3的空氣噴嘴是相互獨立或彼此分開的。在不換向火焰燃燒技術(shù)里，助燃空氣流角度、速度與流量與燃氣的完全混合及至完全燃燒有著密切的關(guān)系，因而設(shè)置有可調(diào)節(jié)角度的裝置對保證燃燒效率、提高能效比有很大幫助。其中，通過在每一蓄熱室2、3與爐體I的連接處設(shè)置有一角度調(diào)節(jié)器6，所述角度調(diào)節(jié)器6可調(diào)節(jié)從所述蓄熱室2、3出來的助燃空氣的角度。設(shè)置可調(diào)節(jié)助燃空氣流角度、速度與流量的所述角度調(diào)節(jié)器6，使助燃空氣流與燃氣流的混合度達到最佳狀態(tài)，實現(xiàn)高爐溫以及最佳的爐溫均勻性從而提高能效比。利用排煙尾氣(溫度約120°C _130°C)余熱回收加熱這部分冷風(fēng)到100°C左右，可節(jié)能約5-6%。
所述蓄熱室2、3通過管道及控制閥5分別與鼓風(fēng)機7和引風(fēng)機8連接，所述燃料噴嘴4與鼓風(fēng)機7和燃料系統(tǒng)連接。各個蓄熱室2、3中可以含有由鋁耐火球或蜂窩體等構(gòu)成的蓄熱體，以便當(dāng)該蓄熱室2、3從爐體I接收爐體I所排放的煙氣時儲存該煙氣所攜帶的熱量，并且 當(dāng)蓄熱室2、3向爐體I的內(nèi)部空間供應(yīng)助燃空氣時利用它所儲存的熱量加熱該助燃空氣。蓄熱室2、3中蓄熱體的填充量可以根據(jù)燃料在爐體I內(nèi)燃燒所需的助燃空氣的量確定。所述兩個蓄熱室2、3設(shè)置成使得它們的空氣噴嘴位于燃料噴嘴4的兩側(cè)，并且緊鄰該燃料噴嘴4，以便使由空氣噴嘴供應(yīng)的熱的助燃空氣能盡快地與由燃料噴嘴4供應(yīng)的燃料相混合。第一蓄熱室2可以在與爐體I相反的一側(cè)經(jīng)由換向閥5連接鼓風(fēng)機7和引風(fēng)機8。具體地說，如圖I所示，第一蓄熱室2可以通過管道連接到換向閥5，該換向閥5則通過管道分別連接鼓風(fēng)機7和引風(fēng)機8，由此使得該第一蓄熱室2與外部空氣連通。類似地，第二蓄熱室3也可以經(jīng)由管道連接換向閥5，并隨后經(jīng)由管道連接鼓風(fēng)機7和引風(fēng)機8，由此實現(xiàn)與外部空氣的連通。所述蓄熱式燃燒裝置在所述鼓風(fēng)機7出口處設(shè)有一熱交換器9，用于預(yù)熱鼓風(fēng)空氣溫度以及預(yù)熱點火助燃空氣。所述熱交換器9 一端與所述換向閥5相連，另一端與所述鼓風(fēng)機7連接。所述鼓風(fēng)機7的進口空氣都是冷風(fēng)(常溫下正?？諝?，通過設(shè)置所述熱交換器9，冷風(fēng)被預(yù)熱用來作燃氣點火及進入蓄熱室加熱到800°C左右做助燃風(fēng)。通常情況下進入所述鼓風(fēng)機7入口的冷風(fēng)壓力較大，通過設(shè)置一減壓閥10，減小進風(fēng)的壓力。所述蓄熱式燃燒裝置還包括所述燃料噴嘴4處的一助燃點火風(fēng)機11，所述熱交換器9通過所述減壓閥10與所述點火助燃風(fēng)機11的管道相連。當(dāng)然，本發(fā)明并不限于此，在其它實施例中，所述蓄熱室也可以直接連接一引風(fēng)機抽引爐內(nèi)煙氣，再經(jīng)所述熱交換器和所述減壓閥后向點火助燃空氣預(yù)熱，或者也可以利用排煙尾氣余熱回收，預(yù)熱燃氣點火的助燃空氣以及鼓風(fēng)空氣，提高進氣溫度從而提高能效比。所述不換向火焰蓄熱式燃燒裝置還包括一控制柜(未圖示)，所述控制柜預(yù)先設(shè)定空燃比的數(shù)學(xué)模型，以實現(xiàn)不換向火焰蓄熱式燃燒裝置的最佳燃燒能效比。不同空燃比(即助燃空氣與燃料的比例)的數(shù)學(xué)模型，其燃燒產(chǎn)生的能效比不同，建立兩者之間的數(shù)學(xué)模型，從而使熔鑄過程能自動調(diào)節(jié)空燃比，進行高效率的燃燒，實現(xiàn)最佳燃燒能效比，達到節(jié)能效果。不換向火焰蓄熱燃燒的空燃比與換向式蓄熱燃燒時的空燃比不同，前者比后者低30%以上，在建立不換向燃燒的空燃比的數(shù)學(xué)模型后，對最佳燃燒效率實現(xiàn)自動控制。鋁錠熔化從燃燒前、后期所需要的溫度不同，對應(yīng)的燃燒熱值也不同，因而通過自動調(diào)節(jié)空氣流量以及燃氣流量(空燃比)，實現(xiàn)不同時期最佳的能效比。不換向蓄熱燃燒技術(shù)比換向式燃燒節(jié)能效率要高出10-15%以上，實行空燃比的自動控制下其能效比更高。在工作時，燃料噴嘴4持續(xù)地向爐體I的內(nèi)部空間提供燃料以用于燃燒。第一蓄熱室2經(jīng)由換向閥5、熱交換器9與鼓風(fēng)機7連通，從而可通過該第一蓄熱室2的空氣噴嘴向爐體I的內(nèi)部空間提供助燃空氣，其中該助燃空氣可在經(jīng)過該第一蓄熱室2中的蓄熱體時被加熱到較高的溫度，以便提高燃料在爐體I的內(nèi)部空間中燃燒的效率；同時，第二蓄熱室3則經(jīng)由換向閥5、熱交換器9與引風(fēng)機8連通，以便吸引從爐體I內(nèi)排出的煙氣，并通過該第二蓄熱室3內(nèi)的蓄熱體儲存該煙氣中所攜帶的熱量，以用于隨后加熱助燃空氣。經(jīng)過設(shè)定的時間之后，通過改變換向閥5的方位，使第一蓄熱室2與引風(fēng)機7連通以便吸引從爐體I排放的煙氣并通過蓄熱體儲存該煙氣中的熱量，并使第二蓄熱室3與鼓風(fēng)機7連通以便向爐體I內(nèi)供應(yīng)助燃空氣。助燃空氣的供應(yīng)如此往復(fù)進行以保障爐體I內(nèi)的助燃空氣始終保持在最高溫度，燃料則通過燃料噴嘴4持續(xù)地在爐體I內(nèi)燃燒。 以上結(jié)合最佳實施例對本發(fā)明進行了描述，但本發(fā)明并不局限于以上揭示的實施例，而應(yīng)當(dāng)涵蓋各種根據(jù)本發(fā)明的本質(zhì)進行的修改、等效組合。
權(quán)利要求
1.一種不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體和至少兩個蓄熱室，在爐體上設(shè)置有一個燃料噴嘴，所述燃料噴嘴與鼓風(fēng)機和燃料系統(tǒng)連接，所述蓄熱室通過管道及控制閥分別與鼓風(fēng)機和引風(fēng)機連接，其特征在于在每一蓄熱室與爐體的連接處設(shè)置有一角度調(diào)節(jié)器，在鼓風(fēng)機出口處設(shè)有一熱交換器用于預(yù)熱鼓風(fēng)空氣溫度以及預(yù)熱點火助燃空氣。
2.如權(quán)利要求I所述的不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于所述熱交換器一端與所述換向閥相連，另一端與所述鼓風(fēng)機連接。
3.如權(quán)利要求I所述的不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于所述不換向火焰蓄熱式燃燒裝置還包括所述燃料噴嘴處的一助燃點火風(fēng)機，所述熱交換器通過一減壓閥與點火助燃風(fēng)機的管道相連。
4.如權(quán)利要求I所述的不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于所述蓄熱室直接連接一引風(fēng)機抽引爐內(nèi)煙氣經(jīng)所述熱交換器向爐內(nèi)吹入助燃空氣。
5.如權(quán)利要求I所述的不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于所述角度調(diào)節(jié)器可調(diào)節(jié)從所述蓄熱室出來的助燃空氣的角度。
6.如權(quán)利要求I所述的不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于所述不換向火焰蓄熱式燃燒裝置還包括一控制柜，所述控制柜預(yù)先設(shè)定空燃比的數(shù)學(xué)模型，以實現(xiàn)不換向火焰蓄熱式燃燒裝置的最佳燃燒能效比。
7.如權(quán)利要求I所述的不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于燃料不換向地連續(xù)向爐內(nèi)供應(yīng)，助燃熱空氣與燃料分別由各自的通道進入爐體，在爐體內(nèi)混合后燃燒。
8.如權(quán)利要求I所述的不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于所述燃料噴嘴與該蓄熱室的空氣噴嘴彼此分開。
9.如權(quán)利要求I所述的不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于所述蓄熱式燃燒裝置包括兩個蓄熱室，兩個蓄熱室的空氣噴嘴緊鄰所述燃料噴嘴并布置在其兩側(cè)。
10.如權(quán)利要求I所述不換向火焰的蓄熱式燃燒裝置，其特征在于所述燃料噴嘴連續(xù)噴出燃料無切換、不間斷的工作。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種不換向火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體和至少兩個蓄熱室，在爐體上設(shè)置有一個燃料噴嘴，燃料噴嘴與鼓風(fēng)機和燃料系統(tǒng)連接，蓄熱室通過管道及控制閥分別與鼓風(fēng)機和引風(fēng)機連接，其特征在于在每一蓄熱室與爐體的連接處設(shè)置有一角度調(diào)節(jié)器，在鼓風(fēng)機出口處設(shè)有一熱交換器用于預(yù)熱鼓風(fēng)空氣溫度以及預(yù)熱點火助燃空氣。通過設(shè)置角度調(diào)節(jié)器，使助燃空氣流與燃氣流的混合度達到最佳狀態(tài)，從而提高能效比；同時，利用廢氣余熱預(yù)熱鼓風(fēng)空氣溫度以及預(yù)熱點火助燃空氣，減少能耗，而且燃料噴嘴連續(xù)噴出，燃料火焰無切換、不間斷地工作，節(jié)約了能源；建立空燃比的數(shù)學(xué)模型，使熔鑄過程能自動調(diào)節(jié)空燃比，進行高效率地燃燒，實現(xiàn)最佳燃燒能效比。
文檔編號F23C7/06GK102966942SQ201210557178
公開日2013年3月13日 申請日期2012年12月19日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月19日
發(fā)明者王茂軍, 林銳光, 肖定為 申請人:王茂軍