[實用新型]一種彌散式蓄熱燃燒系統

有效

• 申請號: 201720660100.6
• 申請日: 2017-06-08
• 公開（公告）號: CN206831498U
• 公開（公告）日: 2018-01-02
• 發明（設計）人: 鄧長友
• 申請（專利權）人: 深圳市鴻效節能股份有限公司
• 主分類號: F23D14/02
• 分類號: F23D14/02;F23D14/60;F23D14/66
• 代理公司: 北京志霖恒遠知識產權代理事務所(普通合伙)11435
• 代理人: 賈永華

技術領域

本實用新型屬于熱工技術領域，特別涉及一種新式的蓄熱式余熱回收加熱助燃空氣的彌散式蓄熱燃燒系統。

背景技術

目前，熱工技術領域主要有如下一些燃燒方式。

預混式燃燒：燃料和助燃空氣在燃燒器的點火點之前完成均勻混合后點燃進入燃燒器的燃燒室里燃燒的燃燒方式。其優點是燃燒速度快，火焰短、強度高且剛勁有力，燃燒室體積??；能保證加熱速度。但是，其燃燒火焰局部溫度高(如用天然氣為燃料，過?？諝庀禂郸粒?的預混燃燒火焰中心局部溫度可達2000℃以上)，伴隨大量的NO_X產生，而NO_X是大氣污染的主要元兇之一；且局部高溫導致靠近燃燒器的爐體或爐墻易損，加速了財產的損失；存在回火的可能性。

擴散式燃燒：燃料不與任何助燃空氣預先混合，而是讓燃料流入/或高速射入空氣，通過燃料在空氣中擴散與空氣中的氧氣接觸進而燃燒的燃燒方式。其優點是燃燒穩定，不會回火，運行可靠；NOx污染物排放少；對燃燒器要求簡單易制造。但是，其燃燒速度慢，火焰長、強度低且軟弱無力，燃燒室體積大；加熱速度慢。所以工業燃燒領域很少采用。

蓄熱式燃燒：蓄熱式燃燒是通過成對使用蓄熱器交替儲蓄尾氣熱量和釋放熱量加熱助燃空氣，用被加熱的助燃空氣參與燃燒的一種節能燃燒技術。

彌散式燃燒：彌散式燃燒是采取助燃空氣速度高于燃料速度的射流方式將燃料(通常燃料和極少部分助燃空氣混合以保持火焰穩定)和助燃空氣分開注入爐內，快速助燃空氣氣流卷吸燃料和爐內燃燒產物，稀釋反應區的含氧體積濃度，獲得濃度為3～15％(體積)的低氧氣氛。燃料在這種高溫低氧氣氛中逐漸與氧氣結合燃燒，并伴隨進行諸如裂解等重組過程，造成與預混燃燒和擴散燃燒過程完全不同的熱力學條件，在與貧氧氣體作延緩狀燃燒下釋出熱能，不再存在傳統燃燒過程中出現的局部高溫高氧區。這是一種有待大量研究的新的燃燒方式。

由于蓄熱燃燒高效節能，而彌散式燃燒兼備預混式燃燒和擴散燃燒兩種燃燒方式的優點，因此有人將蓄熱燃燒和彌散式燃燒技術相結合，如圖1所示，這種方式的燃燒技術采用一對蓄熱器100加一只火嘴，但是這種方案存在諸多缺陷：

1、助燃風道和燃料通道角度、距離位置要求嚴格、兩個蓄熱器之間距離不可太大，否則助燃空氣無法巻吸燃料，燃料在參與燃燒前就被吸入另一個處于排煙狀態的蓄熱器，因而不能充分燃燒。對于大爐或異形爐，這種方案無法滿足整個爐膛均勻的加熱要求，無法充分展現彌散式燃燒的優勢，加熱速度慢。

2、只能一對蓄熱器對稱使用，無法采用三個或三個以上的蓄熱器非對稱使用，無法靈活布置蓄熱器。

3、蓄熱系統在換向過程中爐膛處于缺氧狀態，需要增加專門的技術解決。

4、火焰來回擺動兩個方向不利于火焰的探測與安全控制。

故，針對上述目前現有技術存在的缺陷，實有必要進行開發研究，以提供一種方案，解決目前的彌散式蓄熱燃燒系統只適合常規小爐型、無法非對稱布置等問題。

發明內容

為解決上述問題，本實用新型的目的在于提供一種彌散式蓄熱燃燒系統，以解決目前的彌散式蓄熱燃燒系統只適合常規小爐型、無法非對稱布置等問題。

為實現上述目的，本實用新型的技術方案為：

一種彌散式蓄熱燃燒系統，包括有爐膛、爐墻、爐頂、爐門、彌散式直燃組合、以及鼓風機；所述彌散式直燃組合包括有主風通道和火嘴，其中，主風通道為主要助燃空氣輸送通道；火嘴包括有燃料通道和輔風通道，輔風通道提供適量助燃空氣在火嘴內與燃料通道提供的燃料混合，經點燃后產生穩定的不完全燃燒火焰；火嘴與主風通道分離布置在爐墻或爐頂上，火嘴中心線與主風通道中心線空間距離在0.25米～1.5米之間、空間夾角在0°～45°之間。

進一步地，所述彌散式直燃組合的火嘴的輔風通道中供應的空氣量為過?？諝庀禂郸粒?時燃料所需空氣量的5％～35％，主風通道中供應的空氣量為過?？諝庀禂郸粒?時燃料所需空氣量的65％～305％。

進一步地，彌散式直燃組合的主風通道單位面積空氣流量為：10kg～50kg/秒·㎡。

進一步地，彌散式直燃組合的主風通道截面面積范圍為60cm²～5000cm²。

其中，主風通道出口處可以為喇叭形。喇叭形部分最大截面面積為主風通道截面面積的1.1～3倍。

進一步地，所述彌散式直燃組合的火嘴內部或旁邊設置有點火槍，點火槍用電子自動點火并提供長明火以確保蓄熱系統反復切換時系統能平穩正常工作。