[發(fā)明專利]一種彌散混合式低氮蓄熱燃燒系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010666586.0
• 申請(qǐng)日: 2020-07-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111649320A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅景峰;陳磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 岳陽(yáng)鑫特?zé)崮芄こ碳夹g(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F23C5/32
• 分類號(hào): F23C5/32;F23C7/00
• 代理公司: 岳陽(yáng)市大正專利事務(wù)所(普通合伙) 43103
• 代理人: 皮維華

本發(fā)明公開(kāi)了一種彌散混合式低氮蓄熱燃燒系統(tǒng)，所述蓄熱燃燒器有2個(gè)，對(duì)稱傾斜設(shè)置所述彌散燃燒器的二邊，所述蓄熱燃燒器和所述彌散燃燒器裝在爐窯同一側(cè)，共用一個(gè)爐膛，通過(guò)熱交換閥組的切換動(dòng)作實(shí)現(xiàn)：所述中間彌散燃燒器運(yùn)行時(shí)，兩邊的蓄熱燃燒器各為供風(fēng)及排煙通道，交替給彌散燃燒器供風(fēng)、排煙；所述左右蓄熱燃燒器運(yùn)行時(shí)，彌散燃燒器停止運(yùn)行，蓄熱燃燒器交替燃燒、排煙。本發(fā)明采用彌散燃燒器加換向混合式燃燒器分段燃燒，彌散燃燒器使得爐內(nèi)的鋁料快速熔化，降低燒損和氮氧化物生成；混合式燃燒器的火焰溫度高，輻射溫度大，有利于鋁液升溫，進(jìn)一步降低氮氧化物排放。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種彌散混合式低氮蓄熱燃燒系統(tǒng)，屬于鋁加工設(shè)備領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在我國(guó)，蓄熱式高溫空氣燃燒裝置已經(jīng)初步應(yīng)用于冶金、化工、機(jī)械制造等工業(yè)部門(mén)，取得了一定程度的節(jié)能降耗的成效。近年來(lái)，我國(guó)各大城市都受到霧霾的嚴(yán)重影響，其產(chǎn)生的一大推力，就是大量的工業(yè)燃燒器所產(chǎn)生的污染物，其中氮氧化物與其它污染物在一定條件下降產(chǎn)生光化學(xué)煙霧污染，對(duì)人類生存壞境產(chǎn)生巨大的威脅，這使得低氮燃燒技術(shù)成為國(guó)內(nèi)外重點(diǎn)研究問(wèn)題。

目前的蓄熱式高溫空氣燃燒系統(tǒng)已經(jīng)在鋁加工熔鑄行車廣泛應(yīng)用，但仍存在氮氧化物排放偏高，熔鋁過(guò)程中對(duì)金屬的燒損較大的問(wèn)題?，F(xiàn)有的彌散式燃燒系統(tǒng)雖然已經(jīng)一定程度的降低了熔鋁過(guò)程中的金屬燒損，但難以同步實(shí)現(xiàn)降低氮氧化物排放及降低能源消耗。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能夠同時(shí)降低氮氧化物排放，降低能源消耗，降低金屬燒損的彌散混合式低氮蓄熱燃燒系統(tǒng)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種彌散混合式低氮蓄熱燃燒系統(tǒng)，由爐膛、蓄熱燃燒器、彌散燃燒器、測(cè)溫測(cè)壓傳感裝置、熱交換閥組、點(diǎn)火供風(fēng)系統(tǒng)、彌散供風(fēng)系統(tǒng)組成，所述蓄熱燃燒器有2個(gè)，對(duì)稱傾斜設(shè)置所述彌散燃燒器的二邊，所述蓄熱燃燒器和所述彌散燃燒器裝在爐窯同一側(cè)，共用一個(gè)爐膛，通過(guò)熱交換閥組的切換動(dòng)作實(shí)現(xiàn)：所述中間彌散燃燒器運(yùn)行時(shí)，兩邊的蓄熱燃燒器各為供風(fēng)及排煙通道，交替給彌散燃燒器供風(fēng)、排煙；所述左右蓄熱燃燒器運(yùn)行時(shí)，彌散燃燒器停止運(yùn)行，蓄熱燃燒器交替燃燒、排煙。

兩個(gè)蓄熱燃燒器所成夾角的交匯點(diǎn)位于爐膛中心線上。

兩個(gè)蓄熱燃燒器和彌散燃燒器的安裝均為向下傾斜安裝，其傾斜角度保持一致且在同一平面。

所述彌散燃燒器的進(jìn)風(fēng)口管道采用分級(jí)式設(shè)計(jì)，燃燒器進(jìn)風(fēng)口對(duì)接部位為縮口，進(jìn)風(fēng)管道相對(duì)于進(jìn)風(fēng)口大一個(gè)等級(jí)，并在進(jìn)風(fēng)管道口安裝有儲(chǔ)風(fēng)筒。

所述的彌散燃燒器的進(jìn)氣通道和進(jìn)風(fēng)通道都設(shè)有多個(gè)與旋流混合室相連的噴射點(diǎn)。

本發(fā)明燃燒采用分步燃燒方式，鋁料從固態(tài)到液態(tài)時(shí)，彌散燃燒器燃燒，形成滿爐膛的回旋火焰，可將未充分燃燒的氣體快速的噴射至爐膛，并通過(guò)兩邊蓄熱燃燒器的供風(fēng)和排煙，使氣體在爐膛內(nèi)回旋并燃燒，與固態(tài)料的接觸面積可以達(dá)到最大化，使得爐內(nèi)的鋁料可以更加充分的與火焰接觸，從而達(dá)到快速熔化的節(jié)能效果；并且彌散燃燒器的氣體鋪散式進(jìn)入爐膛，更容易燃燒充分，爐膛內(nèi)的一氧化碳基本為零，氮氧化物排放數(shù)值低于50mg/m3。鋁液由低溫液態(tài)到高溫液態(tài)時(shí)，通過(guò)換向，采用蓄熱燃燒器燃燒，彌散燃燒器停止，蓄熱燃燒器為內(nèi)混式結(jié)構(gòu)，可產(chǎn)生剛性火焰，火焰燃燒速度快，火焰溫度高，可產(chǎn)生較大輻射溫度，有利于鋁液升溫。

本發(fā)明彌散燃燒器燃燒也為兩段式燃燒，天然氣通過(guò)進(jìn)氣通道進(jìn)行分配，多點(diǎn)噴射至旋流混合室，空氣通過(guò)進(jìn)風(fēng)通道進(jìn)行分配，多點(diǎn)進(jìn)入旋流混合室；空氣和天然氣在旋流混合室中快速旋轉(zhuǎn)流動(dòng)并混合，混合后的空燃?xì)膺M(jìn)入燃燒室燃燒，此為第一段燃燒。由于彌散燃燒器的燃燒室空間小，且空燃?xì)馊蕴幱谛鳡顟B(tài)，點(diǎn)燃時(shí)類似于爆燃，火焰夾帶著未充分燃燒的混合氣體進(jìn)入火口通道一，火口通道一側(cè)面裝有紫外探頭火檢，探測(cè)到火焰則系統(tǒng)判定為正常點(diǎn)燃。混合氣體在旋流和燃燒的同時(shí)通過(guò)火口通道二噴射至爐膛。噴射出的氣體進(jìn)入爐膛并遇到空氣后燃燒，產(chǎn)生彌散式火焰，此為第二段燃燒。