[发明专利]一种室式、台车式加热炉高效燃烧系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种室式、台车式加热炉高效燃烧系统，属于节能环保型加热炉技术领域。

背景技术

室式、台车式加热炉均属于间歇加热的炉型，多实行一班或二班操作制度，炉子结构较简单。按热工制度分为加热炉和热处理炉两类，按结构形式室式炉可分为单室式、双室式、单室双门式等类型；台车式炉可分为单炉门和双炉门等类型。对于燃烧系统来讲，这两种炉型都是室状炉膛，而且一般炉内不划分温度区段，并要求炉内各点温度均匀一致，多用于钢材锻造、轧制前的钢坯加热以及一些高级耐火材料烧结，是冶金、机械、建材行业常用的两种炉型。

室式、台车式加热炉的缺点是炉膛小，装入坯料后燃烧空间也小，由于要求炉内各点温度均匀一致，因此其排烟温度等于或高于炉温，这些因素会导致燃料燃烧不充分。一般室式、台车式加热炉的排烟温度高达1200～1300℃以上，有些耐火材料烧结用的炉子炉温甚至高达1600℃以上，因此实际使用中很难配置能长期工作在如此高温下的高效余热回收装置，即便使用高合金高效换热器，预热温度也只能达到500℃左右，烟气余热回收率最高也不会超过35％，大量装备水平一般的室状炉的热效率在15～25％之间，即使是采用全纤维炉衬、高合金换热器、计算机控制等装备的室式、台车式加热炉，其最好的热效率指标也只能达到40％左右，其主要原因是因为排烟温度高，烟气带走的热量太多，这是造成常规室式、台车式加热炉能耗高的主要原因。

常规室式、台车式加热炉的烧嘴1通常设置在炉子侧墙上，由于常规烧嘴属于点热源形式，布置时又无法完全避免火焰直接冲刷坯料，所以炉内各点温差较大，使坯料各点温度差异较大，导致均热时间长、氧化烧损率高。为了解决常规室式、台车式加热炉能耗高的问题，目前国内有一些采用蓄热式烧嘴的室式、台车式加热炉投产，有较明显节能效果，但如图1、图2所示，其布置在下方烧嘴容易被杂物堵塞，从而造成烧嘴供热能力很快会下降，比如按图1这种上、下布置烧嘴方式，则由于下烧嘴能力降低会使炉膛下方炉温偏低，上、下温差增大；若按图2布置方式，则烧嘴堵塞会引起整个炉子的供热能力下降。另外，这些炉子虽然采用了蓄热式燃烧系统，但仍然按常规炉方式保留了炉尾高温排烟口，两套排烟系统的控制较为复杂，如果同时车间里有多座炉子共用一个烟囱，则会导致炉压波动大且不易调节，这种蓄热式室式、台车式加热炉虽然比常规室式、台车式加热炉节能，但实际使用中发现具有以下缺陷：

(1)坯料上、下加热温差大，所需均热时间长。

(2)下方烧嘴易被氧化铁皮堵塞，检修周期短。

(3)炉体结构和管道布置复杂，炉体两侧占居空间大。

(4)两套排烟系统控制复杂，炉压波动大。

(5)老炉改造工作量大。

发明内容：

本发明的目的在于提供一种室式、台车式加热炉高效燃烧系统，这种燃烧系统将烧嘴布置在炉顶的两侧，并采用脉冲控制方式，在炉内形成高动能U形气流，增加了炉温的均匀性，燃烧产生的全部烟气从烧嘴抽出，使本发明的热效率与传统炉型相比可提高40～60％，还可提高炉子产量和坯料加热质量。

本发明的主要解决方案是这样实现的：

本发明包括多对蓄热式左右侧烧嘴，多对蓄热式左右侧烧嘴安装在加热炉炉顶两侧，每对烧嘴配有自动点火和火焰监测装置，采用脉冲控制方式，使烧嘴燃烧时的火焰长度不因供热负荷变化而变化，在炉内形成高动能U形气流，增加炉温的均匀性，全炉半数烧嘴燃烧产生的烟气全部从另一半烧嘴中排出，革除导致传统室式加热炉能耗高、结构复杂的炉尾烟道。

所述的蓄热式左侧烧嘴通过左侧换向阀与抽烟总管和空气总管连接及通过左侧煤气快切阀与煤气总管连接；蓄热式右侧烧嘴通过右侧换向阀与抽烟总管和空气总管连接及通过右侧煤气快切阀与煤气总管连接；空气总管与助燃风机连接；抽烟总管与抽烟机连接。

本发明所采用的蓄热式燃烧系统若是采用干净的低热值煤气做燃料时，则采用空气、煤气双蓄热方式，此时从蓄热式烧嘴排出的废气温度约可降到150℃左右。

本发明所采用的蓄热式燃烧系统若是采用液化石油气、天然气、焦炉煤气等高热值煤气做燃料时，则采用空气单蓄热方式，此时从蓄热式烧嘴排出的废气温度约可降到300℃左右。

本发明可通过控制抽烟量将炉压精确控制在微正压状态。

本发明与已有技术相比具有以下优点：

1、与常规室式、台车式加热炉相比，采用P-HTAC燃烧方式可节能40～60％。

2、与现有蓄热式室式、台车式加热炉相比，解决了烧嘴易堵塞的问题，可保证炉子长时期高效稳定的工作。