一种蓄热式多管束辐射管燃烧装置的制作方法

本发明涉及燃气蓄热燃烧技术领域，尤其涉及一种蓄热式多管束辐射管燃烧装置。

背景技术：

燃气辐射管，主要以煤气为燃料，在特制的密封套管内燃烧，通过受热的套管表面以热辐射的形式把热量传递给被加热物体，燃烧产物不与被加热物体接触；蓄热式燃气辐射管通过蓄热体的设置利用套管内燃烧后烟气的显热来预热助燃空气或燃气，具有燃烧热效率高、运行稳定、设备可靠性高等特点，广泛应用于各种热处理炉和连续退火炉等。由于燃气辐射管在正常工作过程中，需要配置相应的换向控制系统及装置。随着工程化项目的广泛应用，一座热处理炉需配备几十乃至几百支辐射管燃烧器，以蓄热式燃气辐射管为例，需配置辐射管燃烧器的数量和点火烧嘴及相应的点火控制系统相互配套，系统十分庞大，人工操作繁琐，成本高。因此如何让设计一种成本低廉、结构简单的辐射管燃烧装置成为本领域亟需解决的技术问题。

技术实现要素：

本发明针对现有技术的不足，提出了一种蓄热式多管束辐射管燃烧装置，根据工艺参数设置多个辐射管，减少了投入成本同时减少了装置的安装使用面积，蓄热式多管束辐射管燃烧装置具有满足高效、节能、环保蓄热式燃烧技术优点的同时具有更高效的集成性，辐射功率高，温度更加均匀，而其结构更简单，安装、调试和检修更加方便。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案为：本发明提出了一种蓄热式多管束辐射管燃烧装置，根据本发明的实施例，包括：两个空气单蓄热式燃烧器、炉体（8）、多根辐射管（9）、点火烧嘴（10）、点火烧嘴套管（11）、两个燃烧室（12）、四通阀（13）；所述空气单蓄热式燃烧器包括：盖板（1），空气本体（2），保温层（3），蓄热体（4），烧嘴砖（5），煤气喷枪（6），连接法兰（7），其中：第一燃烧器A和第一燃烧室A位于所述炉体的一侧，第二燃烧器B和第二燃烧室B位于所述炉体的另一侧，所述第一燃烧器A和第二燃烧器B的烧嘴砖分别伸入到所述第一燃烧室A和第二燃烧室B的开孔处，并向燃烧室内延伸，所述烧嘴砖外部金属法兰板与对应的燃烧室紧固连接；每个燃烧器的所述烧嘴砖内设有煤气喷枪，用于将燃气引入到燃烧室内，使燃烧器燃烧出的火焰在燃烧室中燃烧，从而使得辐射管内沿轴向方向无火焰面，并且燃烧产生的烟气经辐射管后，通过另一侧的蓄热式燃烧器排出；所述第一燃烧室A和第二燃烧室B的侧壁上设有与辐射管连接的出口；所述辐射管在所述炉体的内腔中延伸，其一端与第一燃烧室A的出口通过连接法兰连接，另一端与第二燃烧室B的出口通过连接法兰连接，且所述辐射管轴线与燃烧室内的所述火焰传播方向同向；所述第一燃烧器A和第二燃烧器B的连接法兰（7）分别与所述四通阀（13）的两个连接口通过管道上的金属法兰进行连接，四通阀(13)的另外两个连接口分别与排烟总管和空气总管的金属法兰紧固。

发明人发现，根据本发明所述的蓄热式多管束辐射管燃烧装置，满足辐射管燃烧器不同应用领域的温度要求，同时增加辐射管内部温度的均匀性，炉内气氛、温度比较均匀，炉内温度波动在±5℃，更加有效的回收烟气余热，同时节省了因烟气量过大而增加的辅助烟道，节省了辐射管燃烧器及点火烧嘴等相关配套设备的投入，精简了系统，并且由于辐射管内部无火焰面，不会产生局部高温，使得辐射管的功率可以根据燃烧器功率的增加而增加，同时也延长了辐射管的使用寿命，同时缩小了安装燃烧装置所需要的空间，方便工艺管路的布置，具有满足高效、节能、环保蓄热式燃烧技术优点的同时具有更高效的集成性，辐射功率高，温度更加均匀，而其结构更简单，安装、调试和检修更加方便。

根据本发明的实施例，所述空气本体（2）的连接法兰与烧嘴砖（5）的法兰固定连接，所述盖板（1）与空气本体（2）通过螺栓紧固，保温层（3）设置在空气本体（2）的内部，形成蓄热体放置的腔体，所述蓄热体（4）安放于所述腔体内部。

根据本发明的实施例，烧嘴砖外部金属法兰板与对应的燃烧室采用螺栓紧固连接；所述空气本体（2）的连接法兰与烧嘴砖（5）的法兰用螺栓固定连接；所述第一燃烧室A的出口和第二燃烧室B的出口处，分别设有辐射管连接法兰（14），其与辐射管（9）通过螺栓相连接；四通阀(13)的另外两个连接口分别与排烟总管和空气总管的金属法兰通过螺栓紧固。

根据本发明的实施例，每个燃烧室上部都设有一个所述点火烧嘴，所述点火烧嘴深入到燃烧室的内部空间中，并且，所述点火烧嘴外围设有点火烧嘴套管。

根据本发明的实施例，辐射管（9）水平方式放置于炉体内部，或者竖直分列排布于炉体内部。

根据本发明的实施例，所述连接法兰（7）与所述四通阀之间设有阀门，用于控制燃烧器内空气的通断。

根据本发明的实施例，所述煤气喷枪（6）包括快切阀。

本发明至少包括以下有益效果：根据本发明所述的蓄热式多管束辐射管燃烧装置，满足辐射管燃烧器不同应用领域的温度要求，同时增加辐射管内部温度的均匀性，炉内气氛、温度比较均匀，炉内温度波动在±5℃，更加有效的回收烟气余热，同时节省了因烟气量过大而增加的辅助烟道，节省了辐射管燃烧器及点火烧嘴等相关配套设备的投入，精简了系统，并且由于辐射管内部无火焰面，不会产生局部高温，使得辐射管的功率可以根据燃烧器功率的增加而增加，同时也延长了辐射管的使用寿命，同时缩小了安装燃烧装置所需要的空间，方便工艺管路的布置，具有满足高效、节能、环保蓄热式燃烧技术优点的同时具有更高效的集成性，辐射功率高，温度更加均匀，而其结构更简单，安装、调试和检修更加方便。

附图说明

图1为本发明燃烧装置结构示意图。

图2为本发明燃烧器结构示意图。

其中，盖板1，空气本体2，保温层3，蓄热体4，烧嘴砖5，煤气喷枪6，连接法兰7，炉体8，辐射管9，点火烧嘴10，点火烧嘴套管11，燃烧室12，第一燃烧室A 1201，第二燃烧室B 1202，四通阀13，辐射管连接法兰14，燃烧器15，第一燃烧器A 1501，第二燃烧器B 1502。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细说明。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。

本发明提出了一种蓄热式多管束辐射管燃烧装置，图1为本发明燃烧装置结构示意图，根据本发明的实施例，参照图1所示，本发明所述装置包括：两个空气单蓄热式燃烧器、炉体8、多根辐射管9、点火烧嘴10、点火烧嘴套管11、两个燃烧室12、四通阀13，其中，所述两个空气单蓄热式燃烧器15包括：第一燃烧器A 1501和第二燃烧器B 1502，所述两个燃烧室12包括：第一燃烧室A 1201和第二燃烧室B 1202，所述第一燃烧器A和第一燃烧室A位于所述炉体的一侧，第二燃烧器B和第二燃烧室B位于所述炉体的另一侧，所述第一燃烧器A和第二燃烧器B的烧嘴砖分别伸入到所述第一燃烧室A和第二燃烧室B的开孔处，并向燃烧室内延伸，所述烧嘴砖外部金属法兰板与对应的燃烧室采用螺栓紧固连接，每个燃烧器的所述烧嘴砖内设有煤气喷枪，用于将燃气引入到燃烧室内，使燃烧器燃烧出的火焰在燃烧室中燃烧，从而使得辐射管内沿轴向方向无火焰面，并且燃烧产生的烟气经辐射管后，通过另一侧的蓄热式燃烧器排出；所述第一燃烧室A和第二燃烧室B的侧壁上设有与辐射管连接的出口，所述辐射管在所述炉体的内腔中延伸，其一端与第一燃烧室A的出口通过连接法兰连接，另一端与第二燃烧室B的出口通过连接法兰连接，且所述辐射管轴线与燃烧室内的所述火焰传播方向同向；每个燃烧室上部都设有一个所述点火烧嘴，所述点火烧嘴深入到燃烧室的内部空间中，并且，所述点火烧嘴外围设有点火烧嘴套管；所述第一燃烧器A和第二燃烧器B的连接法兰7分别与所述四通阀13的两个连接口通过管道上的金属法兰进行连接，四通阀13的另外两个连接口分别与排烟总管和空气总管的金属法兰通过螺栓紧固。

根据本发明的实施例，本发明所述辐射管的具体设置方式不受限制，本发明优选为水平方式放置于炉体内部，或者竖直分列排布于炉体内部；所述连接法兰7与所述四通阀之间设有阀门，用于控制燃烧器内空气的通断；所述煤气喷枪6包括快切阀。

根据本发明的实施例，所述第一燃烧室A的出口和第二燃烧室B的出口处，分别设有辐射管连接法兰14，其与辐射管9通过螺栓相连接。

根据本发明的实施例，图2为本发明燃烧器结构示意图，参照图2所示，所述空气单蓄热式燃烧器包括：盖板1，空气本体2，保温层3，蓄热体4，烧嘴砖5，煤气喷枪6，连接法兰7，其中：所述空气本体2的连接法兰与烧嘴砖5的法兰用螺栓固定连接，所述盖板1与空气本体2通过螺栓紧固，保温层3设置在空气本体2的内部，形成蓄热体放置的腔体，所述蓄热体4安放于所述腔体内部。

根据本发明的实施例，本发明的工作过程为：当第一燃烧器A为燃烧侧，第二燃烧器B为排烟侧，所述辐射管为三根时，先将点火烧嘴A点燃，在其稳定燃烧后，均开启第一燃烧器A、第二燃烧器B金属法兰的阀门，此时四通阀工作，使得第一燃烧器A的空气管路被连通，同时开启煤气喷枪A的快切阀，使得第一燃烧器A的煤气管路被连通，第一燃烧器A燃烧，火焰向第一燃烧室A内传播，通过第一燃烧室A内的燃烧将高温烟气通过辐射管1、2、3到达第二燃烧室B内，再经第二燃烧器B内的蓄热体将高温烟气进行降温，切换四通阀将排烟管路连通，使烟气通过第二燃烧器B，再经与四通阀连接的排烟总管进行排烟，根据燃烧装置的热负荷，一定流量的室温空气进入空气蓄热体，经过蓄热体后，室温空气被预热到900-1000℃，此时整个燃烧系统正常运行；所述第一燃烧器A和第二燃烧器B在一个单位工作时间后，所述四通阀执行相反操作，使第一燃烧器A为排烟侧，第二燃烧器B为燃烧侧，使整个燃烧系统周期性换向燃烧-排烟。此实施例燃气为液化石油气热值12000kcal/m³，燃烧后辐射管1、2、3表面温度分别对应为800℃，790℃，785℃，每只辐射管轴向方向温度差为±5℃。

发明人发现，根据本发明所述的蓄热式多管束辐射管燃烧装置，满足辐射管燃烧器不同应用领域的温度要求，同时增加辐射管内部温度的均匀性，炉内气氛、温度比较均匀，炉内温度波动在±5℃，更加有效的回收烟气余热，同时节省了因烟气量过大而增加的辅助烟道，节省了辐射管燃烧器及点火烧嘴等相关配套设备的投入，精简了系统，并且由于辐射管内部无火焰面，不会产生局部高温，使得辐射管的功率可以根据燃烧器功率的增加而增加，同时也延长了辐射管的使用寿命，同时缩小了安装燃烧装置所需要的空间，方便工艺管路的布置，具有满足高效、节能、环保蓄热式燃烧技术优点的同时具有更高效的集成性，辐射功率高，温度更加均匀，而其结构更简单，安装、调试和检修更加方便。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是点连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型，同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。