新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體、第一蓄熱室和第二蓄熱室，所述爐體上設(shè)置有燃料噴嘴，所述燃料噴嘴一端與燃料源相連，另一端通向所述爐體的內(nèi)部空間，并且在與所述爐體內(nèi)部的連接處設(shè)置有燃料擺動調(diào)角器，所述燃料噴嘴一側(cè)設(shè)置有助燃點火風(fēng)機，所述爐體通過空氣噴嘴分別與第一蓄熱室和第二蓄熱室連通，第一蓄熱室和第二蓄熱室之間通過換向閥相連，所述換向閥一端連接有熱交換器，所述熱交換器連接有引風(fēng)機、鼓風(fēng)機和減壓閥，所述減壓閥另一端與助燃點火風(fēng)機相連。本實用新型可調(diào)節(jié)燃料噴出角度、速度與流量，具有節(jié)約能源，防止火焰短路，增加溫度場高溫區(qū)面積，提高能效比的優(yōu)點。
【專利說明】新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種蓄熱式燃燒裝置，具體地說涉及一種擺動火焰蓄熱式燃燒裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]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。
[0003]現(xiàn)有的換向式火焰蓄熱燃燒裝置中，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、燃燒不完全等問題。另外，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。
[0004]另外，目前的火焰蓄熱式燃燒裝置的燃料噴口與爐體為固定垂直關(guān)系，無法調(diào)節(jié)燃料噴出的角度，使得燃料與助燃空氣的結(jié)合不夠充分，火焰容易短路，爐膛內(nèi)溫度場高溫區(qū)面積小，即火焰覆蓋面窄，不能充分作用于被熔體，被熔體熔化速度慢，這造成一定的能源浪費。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型的目的在于提供一種具有節(jié)約能源，防止火焰短路，增加火焰行程和溫度場高溫區(qū)面積，提高能效比的優(yōu)點的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供一種新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體、第一蓄熱室和第二蓄熱室，所述爐體上設(shè)置有燃料噴嘴，所述燃料噴嘴一端與燃料源相連，另一端通向所述爐體的內(nèi)部空間，并且在與所述爐體內(nèi)部的連接處設(shè)置有燃料擺動調(diào)角器，所述燃料噴嘴一側(cè)設(shè)置有助燃點火風(fēng)機，所述爐體通過空氣噴嘴分別與第一蓄熱室和第二蓄熱室連通，所述第一蓄熱室和第二蓄熱室之間通過換向閥相連，所述換向閥一端連接有熱交換器，所述熱交換器連接有引風(fēng)機、鼓風(fēng)機和減壓閥，所述減壓閥另一端與助燃點火風(fēng)機相連。
[0007]進一步，所述燃料擺動調(diào)角器的擺動夾角調(diào)節(jié)范圍為O度-160度。
[0008]進一步，所述空氣噴嘴在與爐體的連接處設(shè)置有角度調(diào)節(jié)器。
[0009]進一步，所述空氣噴嘴緊鄰所述燃料噴嘴并布置在其兩側(cè)。
[0010]進一步，所述引風(fēng)機經(jīng)過所述熱交換器再通過所述換向閥與所述第一蓄熱室或第二蓄熱室構(gòu)成引風(fēng)通路。
[0011 ] 進一步，所述鼓風(fēng)機經(jīng)過所述熱交換器再通過所述換向閥與所述第一蓄熱室或第二蓄熱室構(gòu)成鼓風(fēng)通路。
[0012]進一步，所述燃料擺動調(diào)角器的擺動周期與所述鼓風(fēng)機和所述引風(fēng)機的切換周期相同，且所述燃料擺動調(diào)角器的擺動方向總與所述鼓風(fēng)機鼓風(fēng)時從所述空氣噴嘴噴出助燃空氣流的一端保持一致。
[0013]進一步，所述新型擺動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。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其助燃空氣與燃料分別經(jīng)由各自的噴嘴供入爐體內(nèi)，并在該爐體的內(nèi)部空間中混合后燃燒，通過設(shè)置可調(diào)節(jié)燃料噴出角度、速度與流量的所述燃料擺動調(diào)角器和所述角度調(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)，具有節(jié)約能源，防止火焰短路，增加火焰行程和溫度場高溫區(qū)面積，提高能效比的優(yōu)點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2為本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)的火焰高溫區(qū)域?qū)Ρ仁疽鈭D。

【具體實施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步說明。
[0018]請參閱圖1和圖2，本實用新型的一種新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體1、第一蓄熱室2和第二蓄熱室3，所述爐體I上設(shè)置有燃料噴嘴4，所述燃料噴嘴4 一端與燃料源(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)，所述燃料噴嘴4另一端通向所述爐體I的內(nèi)部空間，并且在與所述爐體I內(nèi)部的連接處設(shè)置有燃料擺動調(diào)角器5，所述燃料擺動調(diào)角器5的夾角調(diào)節(jié)范圍為O度-160度，所述燃料噴嘴4 一側(cè)設(shè)置有助燃點火風(fēng)機6，所述爐體I通過空氣噴嘴7分別與第一蓄熱室2和第二蓄熱室3連通，所述空氣噴嘴7緊鄰所述燃料噴嘴4并布置在其兩側(cè)，以便使由所述空氣噴嘴7供應(yīng)的熱的助燃空氣能盡快地與由所述燃料噴嘴4供應(yīng)的燃料相混合。所述空氣噴嘴7在與爐體I的連接處設(shè)置有角度調(diào)節(jié)器8，所述第一蓄熱室2和第二蓄熱室3可以含有由鋁耐火球或蜂窩體等構(gòu)成的蓄熱體，蓄熱體的填充量可以根據(jù)燃料在所述爐體I內(nèi)燃燒所需助燃空氣的量來確定，以便當(dāng)所述第一蓄熱室2和第二蓄熱室3從所述爐體I接收所述爐體I所排放的煙氣時儲存該煙氣所攜帶的熱量，并且當(dāng)述第一蓄熱室2和第二蓄熱室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。所述第一蓄熱室2和第二蓄熱室3之間通過換向閥9相連，所述換向閥9 一端連接有熱交換器10，所述熱交換器10起預(yù)熱作用，所述熱交換器10連接有引風(fēng)機11、鼓風(fēng)機12和減壓閥13，所述引風(fēng)機11經(jīng)過所述熱交換器10再通過所述換向閥9與所述第一蓄熱室2或第二蓄熱室3構(gòu)成引風(fēng)通路，由此實現(xiàn)與外部空氣的連通，所述鼓風(fēng)機12經(jīng)過所述熱交換器10再通過所述換向閥9與所述第一蓄熱室2或第二蓄熱室3構(gòu)成鼓風(fēng)通路，由此從外部空氣鼓風(fēng)通過所述熱交換器10進行預(yù)熱用來作燃氣點火及進入所述第一蓄熱室2或第二蓄熱室3加熱到800°C左右做助燃風(fēng)進入爐體I的內(nèi)部空間中以供燃料燃燒，所述減壓閥13另一端與助燃點火風(fēng)機6相連，所述減壓閥13用于對從所述鼓風(fēng)機12鼓進來的風(fēng)進行減壓。所述新型擺動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)擺動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。
[0019]在工作時，所述燃料噴嘴4持續(xù)地向所述爐體I的內(nèi)部空間提供燃料以用于燃燒，所述第一蓄熱室2經(jīng)由所述換向閥9、所述熱交換器10與所述鼓風(fēng)機12連通，從而可通過所述第一蓄熱室2的空氣噴嘴7向所述爐體I內(nèi)部空間提供助燃空氣，其中該助燃空氣可在經(jīng)過所述第一蓄熱室2中的蓄熱體時被加熱到較高的溫度，以便提高燃料在所述爐體I的內(nèi)部空間中燃燒的效率；同時，所述第二蓄熱室3則經(jīng)由所述換向閥9、所述熱交換器10與所述引風(fēng)機11連通，以便吸引從所述爐體I內(nèi)排出的煙氣，并通過所述第二蓄熱室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。
[0020]經(jīng)過設(shè)定的時間之后，通過改變所述換向閥9的方位，使所述第一蓄熱室2與所述引風(fēng)機11連通以便吸引從所述爐體I排放的煙氣并通過蓄熱體儲存該煙氣中的熱量，并使所述第二蓄熱室3與所述鼓風(fēng)機12連通以便向所述爐體I內(nèi)供應(yīng)助燃空氣。助燃空氣的供應(yīng)如此往復(fù)進行以保障所述爐體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)地在所述爐體I內(nèi)燃燒。
[0021]在火焰燃燒技術(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以及高溫溫度場覆蓋面多少有著密切的關(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。其中設(shè)置可調(diào)節(jié)燃料噴出角度、速度與流量的所述燃料擺動調(diào)角器5和所述角度調(diào)節(jié)器8，所述燃料擺動調(diào)角器5的夾角調(diào)節(jié)范圍為O度-160度，所述燃料擺動調(diào)角器5的擺動周期與所述鼓風(fēng)機12和所述引風(fēng)機11的切換周期相同，且所述燃料擺動調(diào)角器5的擺動方向總與所述鼓風(fēng)機12鼓風(fēng)時從所述空氣噴嘴7噴出助燃空氣流的一端保持一致，確保每次助燃空氣流噴出時都有足夠的燃料與之充分結(jié)合燃燒，使燃氣流與助燃空氣流的混合度達到最佳狀態(tài)、高溫溫度場覆蓋面最大化，實現(xiàn)高爐溫以及最佳的爐溫均勻性從而提高能效比。同時，利用排煙尾氣(溫度約120°C _160°C)余熱回收加熱鼓進的冷風(fēng)到100°C左右，節(jié)約能耗。
[0022]當(dāng)然，本實用新型并不限于此，在其它實施例中，蓄熱室也可以直接連接所述引風(fēng)機11抽引爐內(nèi)煙氣，再經(jīng)所述熱交換器10和所述減壓閥13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聞能效比。
[0023]以上結(jié)合最佳實施例對本實用新型進行了描述，但本實用新型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)本實用新型的本質(zhì)進行的修改、等效組合。
【權(quán)利要求】
1.一種新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，包括爐體、第一蓄熱室和第二蓄熱室，其特征在于:所述爐體上設(shè)置有燃料噴嘴，所述燃料噴嘴一端與燃料源相連，另一端通向所述爐體的內(nèi)部空間，并且在與所述爐體內(nèi)部的連接處設(shè)置有燃料擺動調(diào)角器，所述燃料噴嘴一側(cè)設(shè)置有助燃點火風(fēng)機，所述爐體通過空氣噴嘴分別與第一蓄熱室和第二蓄熱室連通，所述第一蓄熱室和第二蓄熱室之間通過換向閥相連，所述換向閥一端連接有熱交換器，所述熱交換器連接有引風(fēng)機、鼓風(fēng)機和減壓閥，所述減壓閥另一端與助燃點火風(fēng)機相連。
2.如權(quán)利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于:所述燃料擺動調(diào)角器的擺動夾角調(diào)節(jié)范圍為O度-160度。
3.如權(quán)利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于:所述空氣噴嘴在與爐體的連接處設(shè)置有角度調(diào)節(jié)器。
4.如權(quán)利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于:所述空氣噴嘴緊鄰所述燃料噴嘴并布置在其兩側(cè)。
5.如權(quán)利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于:所述引風(fēng)機經(jīng)過所述熱交換器再通過所述換向閥與所述第一蓄熱室或第二蓄熱室構(gòu)成引風(fēng)通路。
6.如權(quán)利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于:所述鼓風(fēng)機經(jīng)過所述熱交換器再通過所述換向閥與所述第一蓄熱室或第二蓄熱室構(gòu)成鼓風(fēng)通路。
7.如權(quán)利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于:所述燃料擺動調(diào)角器的擺動周期與所述鼓風(fēng)機和所述引風(fēng)機的切換周期相同，且所述燃料擺動調(diào)角器的擺動方向總與所述鼓風(fēng)機鼓風(fēng)時從所述空氣噴嘴噴出助燃空氣流的一端保持一致。
8.如權(quán)利要求1所述的新型擺動火焰蓄熱式燃燒裝置，其特征在于:所述新型擺動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。
【文檔編號】F23D14/72GK203836938SQ201420144955
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月27日
【發(fā)明者】王茂軍, 肖定為 申請人:王茂軍