[實用新型]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?zhí)枺?/td>: 201720058021.8
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN206638042U
• 公開（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 顧向濤;劉義;宋長春;高健;宮立兵
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶沃克斯博能科技有限公司
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00;F23C9/06
• 代理公司: 北京永新同創(chuàng)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11376
• 代理人: 劉興鵬

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型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，特別針對多個溫區(qū)控制，需要多個燃燒器，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)的臺車加熱爐、臺車熱處理爐、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，而進入保溫后，當工件吸熱和爐體吸熱接近尾聲時，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的供給時間的長短確定功率輸出比例，從而可以實現(xiàn)功率供給在大幅度上調(diào)節(jié)。其控制特點就是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，因為連續(xù)控制中執(zhí)行器的動作速度遠遠達不到脈沖控制開閉器的開閉速度。特別是針對多溫區(qū)、多燃燒器控制的情形，燃氣、空氣、煙氣等管道中的流量呈現(xiàn)不可預(yù)測的跳動性變化，現(xiàn)有技術(shù)中采用的流量調(diào)節(jié)方式無法實現(xiàn)調(diào)節(jié)。

蓄熱式燃燒工業(yè)爐采用成對的帶有蓄熱體的燒嘴進行控制式燃燒。當一個燒嘴燃燒時，另一個燒嘴進行吸氣排煙，高溫?zé)煔馔ㄟ^蓄熱體時與蓄熱體進行熱能交換，蓄熱體吸熱，高溫?zé)煔鉁囟冉档停唤?jīng)過一段時間蓄熱體蓄熱飽和之后，進行換向，另一個燒嘴燃燒時，冷空氣或燃料從已吸熱溫度較高的蓄熱體中進入燒嘴，被該蓄熱體加熱。同時，原燃燒的燒嘴進行吸氣排煙，高溫?zé)煔庥謱⑵湫顭狍w加熱，進行熱交換，通過兩個燒嘴不斷的反復(fù)交替燃燒，達到節(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，造成酸雨并對人體產(chǎn)生強烈的刺激，促成肺部疾病等。氮化物的排放造成很大的環(huán)境污染，需要嚴格進行控制。

以往的減少氮化物的方式是采用低氮化物燒嘴。對于普通的燃燒系統(tǒng)，排出的煙氣溫度很高，將煙氣直接送入風(fēng)機可能造成風(fēng)機損壞，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。

實用新型內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實用新型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。

根據(jù)本實用新型的一方面，提供了一種用于蓄熱式燃燒工業(yè)爐的配煙裝置，所述工業(yè)爐包括燃燒器、用于向燃燒器供應(yīng)助燃空氣的風(fēng)機和用于排出燃燒器產(chǎn)生的煙氣的排煙管道，所述風(fēng)機具有用于與所述配煙裝置連接的風(fēng)機入口，所述配煙裝置包括：筒形本體，其具有用于與煙氣回流管道連接的第一端、用于連接至風(fēng)機入口的第二端以及在所述第一端和第二端之間延伸的側(cè)壁，所述煙氣回流管道引導(dǎo)排煙管道中的煙氣回流至風(fēng)機；設(shè)置在所述側(cè)壁上以引入外部空氣的多個空氣入口；以及用于調(diào)節(jié)所述多個空氣入口的進氣面積以預(yù)先配置煙氣和空氣的混合比例的調(diào)節(jié)裝置；其中，在煙氣回流管道和配煙裝置連接至工業(yè)爐的情況下，經(jīng)煙氣回流管道回流的煙氣和引入配煙裝置的空氣在被引入風(fēng)機入口之前利用風(fēng)機入口的負壓混合成所述助燃空氣。

根據(jù)本實用新型的配煙裝置通過預(yù)先設(shè)定回流煙氣和引入空氣的混合比例而將經(jīng)配置的空氣和煙氣混合后，風(fēng)機將空氣和煙氣的混合體經(jīng)管道進入燃燒器，能夠大大降低排出煙氣中氮化物的含量。本實用新型特別適用于多個燃燒器、多溫區(qū)進行脈沖燃燒控制的過程，當多個燃燒器多溫區(qū)控制時，無論燃燒器開閉器如何動作，都能夠獲得穩(wěn)定的配煙比例，從而實現(xiàn)工業(yè)爐工作的各個階段都能降低氮化物的排放量。

在工業(yè)爐正常運行之前，所述調(diào)節(jié)裝置基于工業(yè)爐的正常運行爐溫對煙氣和空氣的混合比例進行預(yù)先配置，而在工業(yè)爐正常運行過程中，所述調(diào)節(jié)裝置實質(zhì)上維持該混合比例。從而，根據(jù)本實用新型的配煙裝置無需參與工業(yè)爐的過程控制，大大簡化工業(yè)爐的運行管理。

根據(jù)一種變形，所述筒形本體被構(gòu)造成與所述煙氣回流管道流體連通地串聯(lián)連接，以在所述筒形本體的內(nèi)部形成煙氣和空氣的混合區(qū)。