[發(fā)明專利]用于蓄熱式燃燒工業(yè)爐的配煙裝置及具有配煙裝置的配煙組件和工業(yè)爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710035350.5
• 申請(qǐng)日: 2017-01-17
• 公開（公告）號(hào): CN107062918B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧向濤;劉義;宋長(zhǎng)春;高健;宮立兵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 重慶沃克斯博能科技有限公司
• 主分類號(hào): F23C9/06
• 分類號(hào): F23C9/06;F27D17/00
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11376
• 代理人: 劉興鵬

本發(fā)明提供用于減少蓄熱式燃燒工業(yè)爐的氮化物排放的配煙裝置及配煙組件和工業(yè)爐，工業(yè)爐包括燃燒器、供應(yīng)助燃空氣的風(fēng)機(jī)、排煙管道，風(fēng)機(jī)具有用于與配煙裝置連接的風(fēng)機(jī)入口，配煙裝置包括：筒形本體，具有用于與煙氣回流管道連接的第一端、用于連接至風(fēng)機(jī)入口的第二端以及在第一和第二端之間延伸的側(cè)壁，煙氣回流管道引導(dǎo)排煙管道中的煙氣回流至風(fēng)機(jī)；設(shè)置在側(cè)壁上以引入外部空氣的多個(gè)空氣入口；及用于調(diào)節(jié)多個(gè)空氣入口的進(jìn)氣面積以預(yù)先配置煙氣和空氣的混合比例的調(diào)節(jié)裝置；在煙氣回流管道和配煙裝置連接至工業(yè)爐時(shí)，回流的煙氣和引入的空氣在被引入風(fēng)機(jī)入口之前利用風(fēng)機(jī)入口的負(fù)壓混合成所述助燃空氣。本發(fā)明大大減少排出煙氣中的氮化物。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及用于蓄熱式燃燒工業(yè)爐的配煙裝置以及具有該配煙裝置的配煙組件和工業(yè)爐。

背景技術(shù)

為了節(jié)約能源的需要，特別針對(duì)多個(gè)溫區(qū)控制，需要多個(gè)燃燒器，能量供給變化巨大的周期型工業(yè)爐，比如鍛造和鑄造行業(yè)的臺(tái)車加熱爐、臺(tái)車熱處理爐、室式爐。目前廣泛采用蓄熱燃燒技術(shù)，以期獲得極限的熱量回收，經(jīng)蓄熱燃燒排出的煙氣溫度只有100-150℃左右。對(duì)于周期型工業(yè)爐，加熱階段能量供給一般為100％設(shè)定能力，而進(jìn)入保溫后，當(dāng)工件吸熱和爐體吸熱接近尾聲時(shí)，能量供給只需要設(shè)定能力的百分之幾，只要滿足散熱損失即可，因此，一般的連續(xù)控制通常處于超調(diào)狀態(tài)，調(diào)節(jié)效果比較差，因此，周期型工業(yè)爐通常采用脈沖燃燒控制方式。脈沖控制將能量供給方式轉(zhuǎn)換成0和1模式，1為全功率，0為零功率或低功率，而通過0和1的供給時(shí)間的長(zhǎng)短確定功率輸出比例，從而可以實(shí)現(xiàn)功率供給在大幅度上調(diào)節(jié)。其控制特點(diǎn)就是0-100％功率供給可控，功率供給成階梯型，通過開閉器開關(guān)速度非常快，一般低于1秒。因此，針對(duì)脈沖控制中采用連續(xù)控制閥門的控制模式通常是失效的，因?yàn)檫B續(xù)控制中執(zhí)行器的動(dòng)作速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到脈沖控制開閉器的開閉速度。特別是針對(duì)多溫區(qū)、多燃燒器控制的情形，燃?xì)狻⒖諝狻煔獾裙艿乐械牧髁砍尸F(xiàn)不可預(yù)測(cè)的跳動(dòng)性變化，現(xiàn)有技術(shù)中采用的流量調(diào)節(jié)方式無法實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)。

蓄熱式燃燒工業(yè)爐采用成對(duì)的帶有蓄熱體的燒嘴進(jìn)行控制式燃燒。當(dāng)一個(gè)燒嘴燃燒時(shí)，另一個(gè)燒嘴進(jìn)行吸氣排煙，高溫?zé)煔馔ㄟ^蓄熱體時(shí)與蓄熱體進(jìn)行熱能交換，蓄熱體吸熱，高溫?zé)煔鉁囟冉档停唤?jīng)過一段時(shí)間蓄熱體蓄熱飽和之后，進(jìn)行換向，另一個(gè)燒嘴燃燒時(shí)，冷空氣或燃料從已吸熱溫度較高的蓄熱體中進(jìn)入燒嘴，被該蓄熱體加熱。同時(shí)，原燃燒的燒嘴進(jìn)行吸氣排煙，高溫?zé)煔庥謱⑵湫顭狍w加熱，進(jìn)行熱交換，通過兩個(gè)燒嘴不斷的反復(fù)交替燃燒，達(dá)到節(jié)能的效果。

然而，常規(guī)的蓄熱式燃燒的火焰溫度非常高，產(chǎn)生大量的反應(yīng)型氮化物，這些氮化物作為燃燒廢氣，可以破壞臭氧層，造成酸雨并對(duì)人體產(chǎn)生強(qiáng)烈的刺激，促成肺部疾病等。氮化物的排放造成很大的環(huán)境污染，需要嚴(yán)格進(jìn)行控制。

以往的減少氮化物的方式是采用低氮化物燒嘴。對(duì)于普通的燃燒系統(tǒng)，排出的煙氣溫度很高，將煙氣直接送入風(fēng)機(jī)可能造成風(fēng)機(jī)損壞，所以現(xiàn)有的研究方向集中于研發(fā)燒嘴的結(jié)構(gòu)以期望降低氮化物含量，而這種燒嘴的成本昂貴。而對(duì)于采用蓄熱式燃燒的系統(tǒng)，排煙溫度在150度左右，這是風(fēng)機(jī)可以承受的溫度，若采用煙氣回流，通過降低助燃風(fēng)中氧含量的方法，可以大幅降低火焰溫度，則能大大降低燃燒產(chǎn)物中的氮化物含量。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供了一種用于蓄熱式燃燒工業(yè)爐的配煙裝置，以通過與煙氣回流管道配合供應(yīng)預(yù)定混合比例的助燃空氣來減少氮化物的排放。