[实用新型]一种单行程逆流换热U型辐射管燃烧装置

说明书

本实用新型具体涉及一种单行程逆流换热U型辐射管燃烧装置，解决了现有U型辐射管换热效率底低、温度均匀性差，NO_x排放高的问题。该装置包括U型辐射管、辐射管内套管、换热器和燃烧器；U型辐射管的两端分别与换热器、燃烧器固定连接，辐射管内套管设置在U型辐射管中；换热器包括筒体、多个换热器芯管和端面盖板，燃烧器包括壳体，点火电极，燃气芯管和燃烧室；壳体与U型辐射管固定连接，燃烧室位于U型辐射管中，包括燃烧室外套和燃烧室内套。本实用新型单行程逆流换热U型辐射管燃烧装置能够有效提高换热效率，降低燃烧装置运行成本，同时能够降低NO_x排放，为节能环保做出贡献。

技术领域

本实用新型涉及燃烧装置领域，具体涉及一种单行程逆流换热U型辐射管燃烧装置。

背景技术

U型辐射管是一种常见的间接加热燃烧装置，以热辐射的方式把热量从辐射管表面传递给炉膛和被加热工件，由于辐射管将燃烧产物与被加热工件分开，燃烧产物不会影响炉膛内的高温气氛，炉内气氛及加热温度便于控制和调节，因此采用辐射管加热被广泛应用于保护气氛热处理炉窑中，如硅钢带热处理连续退火炉、带钢热镀锌连续退火炉等。

为提高燃烧效率，通常U型辐射管一端安装燃烧器，另一端安装换热器。在传统的U型辐射管设计中，热空气的进出口布置在换热器的同侧，此时热空气在换热中的流动为两个行程，第一个行程为逆流换热，第二个行程为顺流换热，在第二个行程时，热空气会被迫将第一个行程得到的热量再次传递给烟气或空气，降低了换热效率；同时回程需要给空气设置回程管，回程管占据一定空间，因此能够布置的换热元件数量减少，同样降低了换热效率。管式换热器，尤其是密集型管式换热器(换热芯管数量大于50)，具有比表面积大、换热效率高的特点，但由于传统U型辐射管换热器空气为两行程流动，密集型管式换热器难以应用，传统的辐射管换热器中，烟气在管外流动，空气在管内流动，这样高温烟气的部分热量会通过管壁散热到环境中去，造成热量的浪费，降低了换热效率。

传统U型辐射管换热器热空气出口温度普遍高于500℃，排烟温度很高，通过换热器回收的热量很少，使得换热效率很低。此外传统U型辐射管还有温度均匀性差，NO_x排放高的缺点。由于传统的U型辐射管空气预热温度普遍偏低，因此燃烧温度相对较低。若要提高换热效率，将助燃空气预热到800～950℃，采用传统燃烧方式时火焰温度将会很高，造成热力型NO_x急剧上升，污染环境。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有U型辐射管换热效率底低、温度均匀性差，NO_x排放高的问题，提供一套换热效率高、低NO_x排放的U型辐射管燃烧装置。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：