新型摆动火焰蓄热式燃烧装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，包括炉体、第一蓄热室和第二蓄热室，所述炉体上设置有燃料喷嘴，所述燃料喷嘴一端与燃料源相连，另一端通向所述炉体的内部空间，并且在与所述炉体内部的连接处设置有燃料摆动调角器，所述燃料喷嘴一侧设置有助燃点火风机，所述炉体通过空气喷嘴分别与第一蓄热室和第二蓄热室连通，第一蓄热室和第二蓄热室之间通过换向阀相连，所述换向阀一端连接有热交换器，所述热交换器连接有引风机、鼓风机和减压阀，所述减压阀另一端与助燃点火风机相连。本实用新型可调节燃料喷出角度、速度与流量，具有节约能源，防止火焰短路，增加温度场高温区面积，提高能效比的优点。
【专利说明】新型摆动火焰蓄热式燃烧装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种蓄热式燃烧装置，具体地说涉及一种摆动火焰蓄热式燃烧装置。
【背景技术】
[0002]在有色金属、冶金等行业中，通常需要能够产生高温的窖炉以便在其中加热及熔化物料。对于高温炉体，向其中的燃料提供热的助燃空气可以有力地提高炉体的热效率。为此，在这种高温炉体上设置蓄热式燃烧装置。具体的说，该蓄热式燃烧装置包括设置在炉体上的两个或更多蓄热室，每个蓄热室都在一侧通过燃烧喷嘴与炉体内腔相连，并在另一侧经由换向阀连接到鼓风机和引风机。在工作时，一个蓄热室与鼓风机连通以便向炉体内供应燃料和热的助燃空气，另一个蓄热室则与引风机连通以便吸引该炉体排放的烟气并通过该蓄热室内的蓄热体储存该烟气中的热量；经过一定时间以后，换向阀换向以使得原本供应燃料和助燃空气的蓄热室与引风机连通而吸引炉体排放的烟气，原本吸收烟气的蓄热室则与鼓风机连通而转为向炉体供应燃料以及燃烧所需的助燃空气。
[0003]现有的换向式火焰蓄热燃烧装置中，由于成对的蓄热室交替地用于供应燃料和燃料燃烧所需的助燃空气以及吸收烟气给蓄热体蓄热并排放，因此炉体内燃料的燃烧交替地在这两个蓄热室的燃烧喷嘴处进行，也就是说，炉体内燃料的燃烧是不连续的，并且燃烧的方向不断地改变。这样，由于各蓄热室的燃烧喷嘴不是总用于燃料燃烧，因此容易导致燃烧喷嘴在未进行燃烧时被堵塞，并且由于燃料的燃烧是间断式的，因此容易出现断火、不燃、燃烧不完全等问题。另外，这种蓄热式燃烧装置仅适用于气态的清洁燃料，不适合冶金等行业广泛使用重油、煤气等较脏燃料以及固体燃料的现实。
[0004]另外，目前的火焰蓄热式燃烧装置的燃料喷口与炉体为固定垂直关系，无法调节燃料喷出的角度，使得燃料与助燃空气的结合不够充分，火焰容易短路，炉膛内温度场高温区面积小，即火焰覆盖面窄，不能充分作用于被熔体，被熔体熔化速度慢，这造成一定的能源浪费。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于提供一种具有节约能源，防止火焰短路，增加火焰行程和温度场高温区面积，提高能效比的优点的新型摆动火焰蓄热式燃烧装置。
[0006]为了实现上述目的，本实用新型提供一种新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，包括炉体、第一蓄热室和第二蓄热室，所述炉体上设置有燃料喷嘴，所述燃料喷嘴一端与燃料源相连，另一端通向所述炉体的内部空间，并且在与所述炉体内部的连接处设置有燃料摆动调角器，所述燃料喷嘴一侧设置有助燃点火风机，所述炉体通过空气喷嘴分别与第一蓄热室和第二蓄热室连通，所述第一蓄热室和第二蓄热室之间通过换向阀相连，所述换向阀一端连接有热交换器，所述热交换器连接有引风机、鼓风机和减压阀，所述减压阀另一端与助燃点火风机相连。
[0007]进一步，所述燃料摆动调角器的摆动夹角调节范围为O度-160度。
[0008]进一步，所述空气喷嘴在与炉体的连接处设置有角度调节器。
[0009]进一步，所述空气喷嘴紧邻所述燃料喷嘴并布置在其两侧。
[0010]进一步，所述引风机经过所述热交换器再通过所述换向阀与所述第一蓄热室或第二蓄热室构成引风通路。
[0011 ] 进一步，所述鼓风机经过所述热交换器再通过所述换向阀与所述第一蓄热室或第二蓄热室构成鼓风通路。
[0012]进一步，所述燃料摆动调角器的摆动周期与所述鼓风机和所述引风机的切换周期相同，且所述燃料摆动调角器的摆动方向总与所述鼓风机鼓风时从所述空气喷嘴喷出助燃空气流的一端保持一致。
[0013]进一步，所述新型摆动火焰蓄热式燃烧装置还包括一控制柜，所述控制柜预先设定空燃比的数学模型。
[0014]与现有技术相比，本实用新型的新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，其助燃空气与燃料分别经由各自的喷嘴供入炉体内，并在该炉体的内部空间中混合后燃烧，通过设置可调节燃料喷出角度、速度与流量的所述燃料摆动调角器和所述角度调节器，使助燃空气流与燃气流的混合度达到最佳状态，具有节约能源，防止火焰短路，增加火焰行程和温度场高温区面积，提高能效比的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1为本实用新型的结构示意图；
[0016]图2为本实用新型与现有技术的火焰高温区域对比示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。
[0018]请参阅图1和图2，本实用新型的一种新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，包括炉体1、第一蓄热室2和第二蓄热室3，所述炉体I上设置有燃料喷嘴4，所述燃料喷嘴4 一端与燃料源(未图示)相连，以便将来自该燃料源的燃料供应入该炉体I内，所述燃料喷嘴4另一端通向所述炉体I的内部空间，并且在与所述炉体I内部的连接处设置有燃料摆动调角器5，所述燃料摆动调角器5的夹角调节范围为O度-160度，所述燃料喷嘴4 一侧设置有助燃点火风机6，所述炉体I通过空气喷嘴7分别与第一蓄热室2和第二蓄热室3连通，所述空气喷嘴7紧邻所述燃料喷嘴4并布置在其两侧，以便使由所述空气喷嘴7供应的热的助燃空气能尽快地与由所述燃料喷嘴4供应的燃料相混合。所述空气喷嘴7在与炉体I的连接处设置有角度调节器8，所述第一蓄热室2和第二蓄热室3可以含有由铝耐火球或蜂窝体等构成的蓄热体，蓄热体的填充量可以根据燃料在所述炉体I内燃烧所需助燃空气的量来确定，以便当所述第一蓄热室2和第二蓄热室3从所述炉体I接收所述炉体I所排放的烟气时储存该烟气所携带的热量，并且当述第一蓄热室2和第二蓄热室3向炉体I的内部空间供应助燃空气时利用它所储存的热量加热该助燃空气。所述第一蓄热室2和第二蓄热室3之间通过换向阀9相连，所述换向阀9 一端连接有热交换器10，所述热交换器10起预热作用，所述热交换器10连接有引风机11、鼓风机12和减压阀13，所述引风机11经过所述热交换器10再通过所述换向阀9与所述第一蓄热室2或第二蓄热室3构成引风通路，由此实现与外部空气的连通，所述鼓风机12经过所述热交换器10再通过所述换向阀9与所述第一蓄热室2或第二蓄热室3构成鼓风通路，由此从外部空气鼓风通过所述热交换器10进行预热用来作燃气点火及进入所述第一蓄热室2或第二蓄热室3加热到800°C左右做助燃风进入炉体I的内部空间中以供燃料燃烧，所述减压阀13另一端与助燃点火风机6相连，所述减压阀13用于对从所述鼓风机12鼓进来的风进行减压。所述新型摆动火焰蓄热式燃烧装置还包括一控制柜(未图示)，所述控制柜预先设定空燃比的数学模型，以实现摆动火焰蓄热式燃烧装置的最佳燃烧能效比。不同空燃比(即助燃空气与燃料的比例)的数学模型，其燃烧产生的能效比不同，建立两者之间的数学模型，从而使熔铸过程能自动调节空燃比，进行高效率的燃烧，实现最佳燃烧能效比，达到节能效果。
[0019]在工作时，所述燃料喷嘴4持续地向所述炉体I的内部空间提供燃料以用于燃烧，所述第一蓄热室2经由所述换向阀9、所述热交换器10与所述鼓风机12连通，从而可通过所述第一蓄热室2的空气喷嘴7向所述炉体I内部空间提供助燃空气，其中该助燃空气可在经过所述第一蓄热室2中的蓄热体时被加热到较高的温度，以便提高燃料在所述炉体I的内部空间中燃烧的效率；同时，所述第二蓄热室3则经由所述换向阀9、所述热交换器10与所述引风机11连通，以便吸引从所述炉体I内排出的烟气，并通过所述第二蓄热室3内的蓄热体储存该烟气中所携带的热量，以用于随后加热助燃空气。
[0020]经过设定的时间之后，通过改变所述换向阀9的方位，使所述第一蓄热室2与所述引风机11连通以便吸引从所述炉体I排放的烟气并通过蓄热体储存该烟气中的热量，并使所述第二蓄热室3与所述鼓风机12连通以便向所述炉体I内供应助燃空气。助燃空气的供应如此往复进行以保障所述炉体I内的助燃空气始终保持在最高温度，燃料则通过燃料喷嘴4持续地在所述炉体I内燃烧。
[0021]在火焰燃烧技术里，助燃空气流角度、速度与流量与燃气的完全混合及至完全燃烧以及高温温度场覆盖面多少有着密切的关系，因而设置有可调节角度的装置对保证燃烧效率、提高能效比有很大帮助。其中设置可调节燃料喷出角度、速度与流量的所述燃料摆动调角器5和所述角度调节器8，所述燃料摆动调角器5的夹角调节范围为O度-160度，所述燃料摆动调角器5的摆动周期与所述鼓风机12和所述引风机11的切换周期相同，且所述燃料摆动调角器5的摆动方向总与所述鼓风机12鼓风时从所述空气喷嘴7喷出助燃空气流的一端保持一致，确保每次助燃空气流喷出时都有足够的燃料与之充分结合燃烧，使燃气流与助燃空气流的混合度达到最佳状态、高温温度场覆盖面最大化，实现高炉温以及最佳的炉温均匀性从而提高能效比。同时，利用排烟尾气(温度约120°C _160°C)余热回收加热鼓进的冷风到100°C左右，节约能耗。
[0022]当然，本实用新型并不限于此，在其它实施例中，蓄热室也可以直接连接所述引风机11抽引炉内烟气，再经所述热交换器10和所述减压阀13后向点火助燃空气预热，或者也可以利用排烟尾气余热回收，预热燃气点火的助燃空气以及鼓风空气，提高进气温度从而提闻能效比。
[0023]以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。
【权利要求】
1.一种新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，包括炉体、第一蓄热室和第二蓄热室，其特征在于:所述炉体上设置有燃料喷嘴，所述燃料喷嘴一端与燃料源相连，另一端通向所述炉体的内部空间，并且在与所述炉体内部的连接处设置有燃料摆动调角器，所述燃料喷嘴一侧设置有助燃点火风机，所述炉体通过空气喷嘴分别与第一蓄热室和第二蓄热室连通，所述第一蓄热室和第二蓄热室之间通过换向阀相连，所述换向阀一端连接有热交换器，所述热交换器连接有引风机、鼓风机和减压阀，所述减压阀另一端与助燃点火风机相连。
2.如权利要求1所述的新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，其特征在于:所述燃料摆动调角器的摆动夹角调节范围为O度-160度。
3.如权利要求1所述的新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，其特征在于:所述空气喷嘴在与炉体的连接处设置有角度调节器。
4.如权利要求1所述的新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，其特征在于:所述空气喷嘴紧邻所述燃料喷嘴并布置在其两侧。
5.如权利要求1所述的新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，其特征在于:所述引风机经过所述热交换器再通过所述换向阀与所述第一蓄热室或第二蓄热室构成引风通路。
6.如权利要求1所述的新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，其特征在于:所述鼓风机经过所述热交换器再通过所述换向阀与所述第一蓄热室或第二蓄热室构成鼓风通路。
7.如权利要求1所述的新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，其特征在于:所述燃料摆动调角器的摆动周期与所述鼓风机和所述引风机的切换周期相同，且所述燃料摆动调角器的摆动方向总与所述鼓风机鼓风时从所述空气喷嘴喷出助燃空气流的一端保持一致。
8.如权利要求1所述的新型摆动火焰蓄热式燃烧装置，其特征在于:所述新型摆动火焰蓄热式燃烧装置还包括一控制柜，所述控制柜预先设定空燃比的数学模型。
【文档编号】F23D14/72GK203836938SQ201420144955
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月27日 优先权日:2014年3月27日
【发明者】王茂军, 肖定为 申请人:王茂军