本实用新型涉及一种熔铝炉，特别涉及一种熔铝炉蓄热燃烧系统。
背景技术：
近年来，熔铝炉作为一种新型工业窑炉广泛应用于金属的熔炼，但在熔炼过程中常常存在如下问题：因回收系统不充分而造成的能源浪费、环境污染、劳动条件差等；因设备设计不合理而造成的生产不连续、生产效率低下、劳动强度降低等；因燃烧器设计不当和炉体容量大而引起的加热不均匀、产品质量差等。
如中国专利申请No.201420527169.8公开了一种大型熔铝炉对冲式蓄热燃烧系统，包括：炉体，炉体内设有用于燃烧放热的炉膛；以及二个喷嘴，二个喷嘴对称地设置在炉体的两端壁上。并且，在炉体的两端壁上，于每个喷嘴的两侧各设置一个进气口和一个出气口。该系统进一步包括：四个蓄热单元，每个蓄热单元包括冷空气入口、热空气出口、高温烟气入口以及低温烟气出口，每个蓄热单元的热空气出口和高温烟气入口分别通过管道连接至位于其中一个喷嘴的一侧的进气口和出气口，每个蓄热单元的冷空气入口通过管道连接至空气源，每个蓄热单元的低温烟气出口通过管道连接至烟囱；以及设置于各管道上的用于控制每个蓄热单元在蓄热状态和放热状态之间切换的控制阀。但是，该方案中燃气没有经过任何预热，冷燃气的进入会使得炉膛内的温度产生波动，而且燃气与空气的混合不够充分，容易产生不完全燃烧的现象。
又如中国专利申请No.201210390169.3公开了一种在前后墙对冲燃烧锅炉中的燃尽风布置方式，锅炉燃烧方式为前后墙对冲燃烧型式，燃尽风采用切圆方式送入。所述前后墙对冲燃烧型式的锅炉包括前后墙对冲燃烧锅炉，以锅炉长边对称中心线为界将所述燃尽风分为两组，每组设有4-5只燃尽风喷嘴；每组燃尽风喷嘴射出燃尽风中心线与同一个假想椭圆相切，且两组椭圆的旋转方向相反，一个为逆时针旋转，另一个为顺时针旋转。所述燃尽风为高速直流式燃尽风，燃尽风喷嘴采用上下、左右摆动的全摆动型式。但是，该前后墙对冲燃烧锅炉中的燃尽风布置方式，针对的是燃尽风，即在燃尽区供给一定量的空气，以加强燃尽风与上升烟气的混合，其目的是增加烟气行程和燃料在炉内的停留时间，其并没有公开如何调整燃料喷射角度，而且也没有提及回收余热系统，造成能源浪费以及环境污染。
因此，提供一种节能、环保、生产效率高的熔铝炉配风燃烧装置成为业内急需解决的问题。
技术实现要素：
本实用新型的目的是提供一种节能、环保、生产效率高、炉内加热均匀的熔铝炉配风燃烧装置。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种熔铝炉配风燃烧装置，包括：炉体，炉体内设有用于燃烧放热的炉膛；以及四个喷嘴，四个喷嘴对角地设置在炉体的两端壁上，四个喷嘴包括位于炉体一侧端壁邻近炉体一侧面的第一喷嘴、位于炉体另一侧端壁邻近炉体另一侧面的第二喷嘴、位于炉体另一侧端壁邻近炉体一侧面的第三喷嘴、以及位于炉体一侧端壁邻近炉体另一侧面的第四喷嘴；燃气源通过四条燃气管道连接至每个喷嘴的进气口。熔铝炉配风燃烧装置还包括第一换热器、第二换热器及四个蓄热单元，其中，第一换热器及第二换热器分别包括：热烟气入口、冷烟气出口、冷燃气入口及热燃气出口，第一换热器及第二换热器的冷燃气入口分别通过管线连接至燃气源，第一换热器及第二换热器的冷烟气出口分别通过管线连接至烟囱；每个蓄热单元包括设于对应蓄热单元的底部一端的第一端口、设于对应蓄热单元的顶壁的第二端口、及设于对应蓄热单元的顶部一端的第三端口，每个蓄热单元的第一端口分别通过第一管道连接至其中一个喷嘴的进气口，每个蓄热单元的第二端口通过第二管道连接至空气源，与第一喷嘴相连接的蓄热单元的第三端口通过第三管道以及与第四喷嘴相连接的蓄热单元的第三端口通过第三管道分别与第一换热器的热烟气入口相连接，与第一喷嘴相连接的燃气管道及与第四喷嘴相连接的燃气管道分别与第一换热器的热燃气出口相连接；与第二喷嘴相连接的蓄热单元的第三端口通过第三管道以及与第三喷嘴相连接的蓄热单元的第三端口通过第三管道分别与第二换热器的热烟气入口相连接，与第二喷嘴相连接的燃气管道及与第三喷嘴相连接的燃气管道分别与第二换热器的热燃气出口相连接；每条燃气管道穿过同其连接相同喷嘴的第一管道的下游处管壁并嵌套于第一管道中以通过喷嘴向炉膛中喷射混合气体；以及每个蓄热单元的第一端口、每个蓄热单元的第二端口、每个蓄热单元的第三端口、以及每条燃气管道上分别设有控制阀以实现每个蓄热单元交替在放热工作状态与蓄热工作状态之间切换运行。
可选择地，控制阀可以为电动开关阀或电磁阀。
可选择地，当第一喷嘴及第二喷嘴向炉膛内喷射混合气体时，第三喷嘴及第四喷嘴处于关闭状态；分别与第一喷嘴及第二喷嘴相连接的蓄热单元处于放热工作状态，其中，分别与第一喷嘴及第二喷嘴相连接的蓄热单元的第一端口作为高温空气出口，分别与第一喷嘴及第二喷嘴相连接的蓄热单元的第二端口作为低温空气入口，分别与第一喷嘴及第二喷嘴相连接的蓄热单元的第三端口处于关闭状态；分别与第三喷嘴及第四喷嘴相连接的蓄热单元处于蓄热工作状态，其中，分别与第三喷嘴及第四喷嘴相连接的蓄热单元的第一端口作为高温烟气入口，分别与第三喷嘴及第四喷嘴相连接的蓄热单元的第三端口作为低温烟气出口，分别与第三喷嘴及第四喷嘴相连接的蓄热单元的第二端口处于关闭状态。
可选择地，第三喷嘴及第四喷嘴向炉膛内喷射混合气体时，第一喷嘴及第二喷嘴处于关闭状态；分别与第三喷嘴及第四喷嘴相连接的蓄热单元处于放热工作状态，其中，分别与第三喷嘴及第四喷嘴相连接的蓄热单元的第一端口作为高温空气出口，分别与第三喷嘴及第四喷嘴相连接的蓄热单元的第二端口作为低温空气入口，分别与第三喷嘴及第四喷嘴相连接的蓄热单元的第三端口处于关闭状态；分别与第一喷嘴及第二喷嘴相连接的蓄热单元处于蓄热工作状态，其中，分别与第一喷嘴及第二喷嘴相连接的蓄热单元的第一端口作为高温烟气入口，分别与第一喷嘴及第二喷嘴相连接的蓄热单元的第三端口作为低温烟气出口，分别与第一喷嘴及第二喷嘴相连接的蓄热单元的第二端口处于关闭状态。
可选择地，每个蓄热单元包括：自上而下依次排布且彼此连通的第一蓄热室、第二蓄热室及排风室，其中，每个蓄热单元的第一端口与排风室的一端相连接，每个蓄热单元的第二端口与第一蓄热室的顶壁相连接，每个蓄热单元的第三端口与第一蓄热室的一端相连接。
可选择地，排风室内设有均流板组，均流板组包括自排风室的上表面间隔向下延伸的至少五个均流板，至少五个均流板的延伸长度沿远离第一端口的方向递增以在风室内分隔出至少六个分流通道。
可选择地，于邻近第一端口的排风室的一端设有配风板，配风板与第一端口之间的距离设定为排风室宽度十分之一至八分之一，沿配风板的纵向方向中心线设有一排中心孔，一排中心孔包括至少六个方形孔；沿配风板的横向方向自一排中心孔向两侧边缘分别设有若干排圆形孔，每排圆形孔包括沿配风板的竖直方向依次排布的至少六个圆形孔。
优选地，每排圆形孔与邻近一排圆形孔在竖直方向上分别交错设置，一排中心孔与邻近的两排圆形孔在竖直方向上分别交错设置。
可选择地，每个蓄热单元的第一蓄热室中填充的蓄热体设定为蜂窝陶瓷蓄热体，每个蓄热单元的第二蓄热室中填充的蓄热体设定为陶瓷球。
可选择地，排风室的底壁开设有排渣口以排出通过热空气吹动附着于蓄热体上的灰渣。
优选地，第一换热器及第二换热器均为旋转余热回收器，旋转余热回收器包括外筒体、与外筒体同轴线设置于外筒体内的转动蓄热盘、设置于转动蓄热盘一侧的第一隔板以及设置于转动蓄热盘另一侧的第二隔板，第一隔板将外筒体的前段分隔为第一烟气流道和第一燃气流道，第二隔板将外筒体的后段分隔为第二烟气流道和第二燃气流道。
可选择地，第一喷嘴的轴线、第二喷嘴的轴线、第三喷嘴的轴线、以及第四喷嘴的轴线处于同一水平面上。
优选地，第一喷嘴喷射、第二喷嘴、第三喷嘴、以及第四喷嘴向炉膛内喷射重油或天然气。
本实用新型的有益效果是：(1)、每个喷嘴都连接有蓄热单元，不仅可以有效地利用热能，对空气及燃气进行预热，避免能源的浪费，同时亦可保证炉体温度处于稳定状态，不会产生温度波动，保证燃烧得更为透彻；(2)、蓄热单元采用组合式结构，更加彻底地利用了排出烟气的余热能量；(3)蓄热单元的双向通气设置，可有效促进由于排放烟气而附着于蓄热体上的烟尘固体颗粒的掉落；(4)均流板组及配风板的设置，使得预热后的空气可进一步均匀地进入喷嘴中，保证炉膛内燃烧的稳步进行。
附图说明
图1示出了本实用新型的熔铝炉配风燃烧装置的实施方式的构造示意图。
图2示出了本实用新型的蓄热单元的构造示意图。
图3示出了本实用新型的配风板的构造示意图。
图4示出了本实用新型的喷嘴的进气口的截面示意图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
请参照图1，作为一种非限制性实施方式，本实用新型的熔铝炉配风燃烧装置包括：炉体1、第一蓄热单元10、第二蓄热单元20、第三蓄热单元30、第四蓄热单元40、第一换热器50、第二换热器60、第一喷嘴100、第二喷嘴200、第三喷嘴300、以及第四喷嘴400。
其中，第一换热器50包括：热烟气入口501、冷烟气出口502、冷燃气入口503及热燃气出口504。冷燃气入口503通过管线与燃气源GS相连接，冷烟气出口502通过管线与烟囱2相连接。于此对称地，第二换热器60包括：热烟气入口601、冷烟气出口602、冷燃气入口603及热燃气出口604。冷燃气入口603通过管线与燃气源GS相连接，冷烟气出口602通过管线与烟囱2相连接。
第一蓄热单元10包括：第一端口10A、第二端口10B、及第三端口10C。其中，第一端口10A设于第一蓄热单元10的底部一端，第二端口10B设于第一蓄热单元10的顶壁、第三端口10C则设于第一蓄热单元10的顶部一端。第一蓄热单元10的第一端口10A通过第一管道L1与第一喷嘴100相连接，第二端口10B通过管线与空气源AS相连接，第三端口10C通过第三管道L3与第一换热器50的热烟气入口501相连接。
第二蓄热单元20包括：第一端口20A、第二端口20B、及第三端口20C。其中，第一端口20A设于第二蓄热单元20的底部一端，第二端口20B设于第二蓄热单元20的顶壁、第三端口20C则设于第二蓄热单元20的顶部一端。第二蓄热单元20的第一端口20A通过第一管道L1与第二喷嘴200相连接，第二端口20B通过管线与空气源AS相连接，第三端口20C通过第三管道L3与第二换热器60的热烟气入口601相连接。
第三蓄热单元30包括：第一端口30A、第二端口30B、及第三端口30C。其中，第一端口30A设于第三蓄热单元30的底部一端，第二端口30B设于第三蓄热单元30的顶壁、第三端口30C则设于第三蓄热单元30的顶部一端。第三蓄热单元30的第一端口30A通过第一管道L1与第三喷嘴300相连接，第二端口30B通过管线与空气源AS相连接，第三端口30C通过第三管道L3与第二换热器60的热烟气入口601相连接。
第四蓄热单元40包括：第一端口40A、第二端口40B、及第三端口40C。其中，第一端口40A设于第四蓄热单元40的底部一端，第二端口40B设于第四蓄热单元40的顶壁、第三端口40C则设于第四蓄热单元40的顶部一端。第四蓄热单元40的第一端口40A通过第一管道L1与第四喷嘴400相连接，第二端口40B通过管线与空气源AS相连接，第三端口40C通过第三管道L3与第一换热器50的热烟气入口501相连接。
同时，如图1所示，与第一喷嘴100相连接的燃气管道GL及与第四喷嘴400相连接的燃气管道GL分别与第一换热器50的热燃气出口504相连接。与第二喷嘴相200连接的燃气管道GL及与第三喷嘴300相连接的燃气管道GL分别与第二换热器60的热燃气出口604相连接。
在运行中，当第一蓄热单元10和第二蓄热单元20处于放热工作状态时，第一蓄热单元10的第二端口10B及第二蓄热单元20的第二端口20B作为低温空气入口，冷空气自第一蓄热单元10的第二端口10B及第二蓄热单元20的第二端口20B进入至第一蓄热单元10及第二蓄热单元20中进行预热加温，经过换热后形成的高温空气则分别穿过第一蓄热单元10的第一端口10A及第二蓄热单元20的第一端口20A，通过第一管道L1传输至第一喷嘴100及第二喷嘴200处，与燃气混合后，第一喷嘴100及第二喷嘴200向炉膛内喷射混合气体进行燃烧放热。此时，控制第一蓄热单元10的第三端口10C及第二蓄热单元20的第三端口20C的电磁阀关闭。于此同时，控制第三喷嘴300及第四喷嘴400的电磁阀关闭，第三蓄热单元30及第四蓄热单元40处于蓄热工作状态，炉膛内的高温烟气自作为高温烟气入口的第三蓄热单元30的第一端口30A及第四蓄热单元40的第一端口40A分别进入第三蓄热单元30及第四蓄热单元40中，第三蓄热单元30及第四蓄热单元40中的蓄热体进行相应地蓄热工作，降温后的低温烟气则通过第三蓄热单元30的第三端口30C及第四蓄热单元40的第三端口40C排出第三蓄热单元30及第四蓄热单元40外，此时，控制第三蓄热单元30的第二端口30B及第四蓄热单元40的第二端口40B的电磁阀关闭。
在第三蓄热单元30和第四蓄热单元40完成蓄热工作，处于放热工作状态时，第三蓄热单元30的第二端口30B及第四蓄热单元40的第二端口40B作为低温空气入口，冷空气自第三蓄热单元30的第二端口30B及第四蓄热单元40的第二端口40B进入至第三蓄热单元30和第四蓄热单元40中进行预热加温，经过换热后形成的高温空气则分别穿过第三蓄热单元30的第一端口30A及第四蓄热单元40的第一端口40A，通过第一管道L1传输至第三喷嘴300及第四喷嘴400处，与燃气混合后，第三喷嘴300及第四喷嘴400向炉膛内喷射混合气体进行燃烧放热。此时，控制第三蓄热单元30的第三端口30C及第四蓄热单元40的第三端口40C的电磁阀关闭。于此同时，控制第一喷嘴100及第二喷嘴200的电磁阀关闭，第一蓄热单元10及第二蓄热单元20处于蓄热工作状态，炉膛内的高温烟气自作为高温烟气入口的第一蓄热单元10的第一端口10A及第二蓄热单元20的第一端口20A分别进入第一蓄热单元10及第二蓄热单元20中，第一蓄热单元10及第二蓄热单元20中的蓄热体进行相应地蓄热工作，降温后的低温烟气则通过第一蓄热单元10的第三端口10C及第二蓄热单元20的第三端口20C排出第一蓄热单元10及第二蓄热单元20外，此时，控制第一蓄热单元10的第二端口10B及第二蓄热单元20的第二端口20B的电磁阀关闭。
而且，第一换热器50及第二换热器60可以利用蓄热单元排出的低温烟气中剩余的预热热量，对待燃烧的燃气进行预热，进一步保证了炉膛内燃烧的顺利进行，而且还可确保炉膛内温度的稳定性。
作为一种可替代实施方式，每个蓄热单元包括：自上而下依次排布且彼此连通的第一蓄热室、第二蓄热室及排风室。其中，每个蓄热单元的第一端口与排风室的一端相连接，每个蓄热单元的第二端口与第一蓄热室的顶壁相连接，每个蓄热单元的第三端口与第一蓄热室的一端相连接，排风室的底壁开设有排渣口。
需要说明的是，图1中的第一蓄热单元10、第二蓄热单元20、第三蓄热单元30以及第四蓄热单元40的排布仅为示例性表示四个蓄热单元相对于炉体1的排布方式，实际上，每个蓄热单元均是平行于炉体纵向方向垂直设置的，即图1中的四个蓄热单元的排渣口的方向均是垂直于纸面向内的。
以第一蓄热单元为例，如图2所示，第一蓄热单元10包括：第一蓄热室110、第二蓄热室120、排风室130、以及排渣口140。第一蓄热室110中填充的蓄热体为蜂窝陶瓷蓄热体，第二蓄热室120中填充的蓄热体为陶瓷球。利用两种蓄热体的组合装配，更加彻底地利用高温烟气的热量。
在该非限制性实施方式中，排风室130内设有均流板组，均流板组包括自排风室130的上表面间隔向下延伸的十个均流板1301，十个均流板1301的延伸长度沿远离第一端口10A的方向递增，于邻近第一端口10A的一端还设有配风板1302，配风板1302与第一端口10A之间的距离W设定为排风室宽度的十分之一。如图3所示，沿配风板1302的纵向方向中心线设有一排中心孔，一排中心孔包括七个方形孔13021。沿配风板1302的横向方向自一排中心孔13021向两侧边缘分别设有两排圆形孔，每排圆形孔包括沿配风板1301的竖直方向依次排布的七个圆形孔13022，每排圆形孔与邻近一排圆形孔在竖直方向上分别交错设置，一排中心孔13021与邻近的两排圆形孔13022在竖直方向上分别交错设置，从而便于经第一蓄热室及第二蓄热室20预热后的高温空气更加均匀地流出蓄热单元。
由于高温烟气中会夹杂粉尘等固体颗粒物质，在高温烟气经过蓄热单元时，这些杂质则会黏附于蓄热体上，随着时间的推移，蓄热体上粘附的杂质越多，其蓄热效果越差，高温烟气的热量利用率则会降低。蓄热单元处于放热状态时，来自空气源的空气则以从第二端口10B自上而下的方向进入第一蓄热单元10中，依次穿过第一蓄热室110、第二蓄热室120及排风室130，空气流动方向与烟气流动方向相反，从而可以有效的吹落黏附于蓄热体上的固体粉尘颗粒，吹落后的颗粒则自排渣口140排出。
在该非限制性实施例中，如图4所示，每条燃气管道GL在与同其连接相同喷嘴的第一管道L1交汇时，其穿过第一管道L1的下游处的管壁并嵌套于第一管道中L1中，从而预热后的燃气及空气在第一管道L1的下游处便进行混合，通过喷嘴向炉膛中喷射混合气体。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“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、结构或者特点包含于本实用新型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必须针对的是相同的实施例或示例。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管在此已详细描述本实用新型的优选实施方式，但要理解的是本实用新型并不局限于这里详细描述和示出的具体结构，在不偏离本实用新型的实质和范围的情况下可由本领域的技术人员实现其它的变型和变体。