热烟回收富氧助燃综合节能提效方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及热烟回收富氧助燃综合节能提效方法，适用于所有窑炉和加热炉，属于节能技术领域。
【背景技术】
[0002]在各种窑炉和加热炉的节能减排方面，几乎所有人都只考虑如何提高燃烧效率和如何将烟气中的热能回收，而将烟气中的热能回收主要是将烟气在炉外回收热能，从未发现有将烟气引回炉内，这是因为大家认为烟气中的氧含量太低不能助燃，本发明是在富氧助燃的前提下，将部分热烟气引回燃烧炉内，因为燃烧后的烟气中所含的具有热辐射效率的三原子分子(包括二氧化碳分子和水汽分子)的比率，要比空气中所含的三原子分子的比率高很多，因而在保证富氧气体足够助燃的前提下，引回部分热烟气能增加炉内的热辐射效率，从而实现节能减排的目的。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种能将富氧燃烧后的热烟气引回燃烧炉内以提高炉内烟气热辐射效率的热烟回收富氧助燃综合节能提效方法。
[0004]热烟回收富氧助燃综合节能提效方法，包括燃烧炉在富氧气体助燃时，燃烧炉内产生的热烟气部分地引回到燃烧炉内，从而最大限度地增加炉内烟气中三原子分子的浓度，以提高烟气的热辐射效率；其特征在于:
1、首先，燃烧炉须改造成富氧燃烧，即燃烧炉必须安装富氧喷嘴并输入富氧气体，富氧喷嘴的安装原则是:对称燃烧将富氧喷嘴安装在燃烧器的四周，使富氧气体喷射进入到燃烧火焰最需要氧气的区域助燃，富氧喷嘴中心轴线与燃烧火焰中心轴线即燃烧炉底的垂直线的夹角为Φ，5° ^ φ ^60 ° ;然后，在炉底，在富氧喷嘴远离燃烧器一侧距离富氧喷嘴的距离为L的位置安装回收热烟气喷嘴，L的大小由炉膛的高度H与炉膛的直径D及燃烧火焰高度T和燃烧火焰特性等因素决定，一般在不考虑燃烧火焰特性的条件下，L与1/3(1/2D)和(H-T)/H相关，但在实际操作中考虑燃烧火焰特性非常重要，同时还须考虑富氧助燃改变燃烧火焰特性的程度等因素来决定安装回收热烟气喷嘴的位置和数量，一般情况是在每个富氧喷嘴远离燃烧器的方向安装一个回收热烟气喷嘴，但对于燃烧火焰非常集中且输入富氧量达到改造前的助燃风量的10%以上的情况下，可以增加回收热烟气喷嘴的数量，燃烧火焰特性包括:燃烧火焰的火球大小和形状、燃烧火焰强度、燃烧状态、燃烧火焰中心的亮度和四周的亮度、燃烧火焰的稳定性、燃烧火焰的集中与发散性、燃料喷射的速度、燃料特性等等；回收热烟气喷嘴与燃烧火焰中心轴线即燃烧炉底的垂直线的夹角δ，-10°彡δ彡10°,-10 °为回收热烟气喷嘴向远离燃烧器方向倾斜10 °，回收热烟气喷嘴的喷嘴口形状为椭圆形或扁形，椭圆形或扁形的短轴线向燃烧火焰方向的延长线刚好经过燃烧火焰中心线，回收热烟气喷嘴的截面积由回收热烟气的烟气流量决定，而回收热烟气的烟气流量应该小于原炉改造前烟气量的三分之一，但原炉燃烧效率越低、富氧量加入越多，回收热烟气量可以回收越多，回收热烟气喷嘴喷射回收热烟气的速度不宜超过燃料喷射速度的二分之一，因为回收热烟气在炉内的停留时间越长，对炉内热辐射的贡献就越大，这和燃烧烟气在炉内停留时间越长对炉内热辐射的贡献越大道理一样。
[0005]2、回收热烟气的调试方法:当燃烧炉改造成富氧燃烧后，在给燃烧炉通入富氧气体并进行富氧助燃超过I小时后，打开从排烟管上引出的泵进口管上的阀门，然后再开启变频耐热泵，使变频耐热泵泵出的回收热烟气流量为设计流量值的10%，并使炉内燃烧和热辐射达到稳定平衡，同时注意所有燃烧炉数据的变化与稳定，在所有数据达到稳定后的2小时之后，再将变频耐热泵调至变频耐热泵泵出的回收热烟气流量为设计流量值的20%，并使炉内燃烧和热辐射达到稳定平衡，同时注意所有燃烧炉数据的变化与稳定，在所有数据达到稳定后的2小时之后，再将变频耐热泵调至变频耐热泵泵出的回收热烟气流量调高10%，如此一步一步的调试，直到调节到燃烧炉的数据在I小时内无法达到稳定或出现异常数据时，将变频耐热泵调回至变频耐热泵泵出的回收热烟气流量减小10%，待稳定平衡后，此时的变频耐热泵参数确定为正常运行参数，至此，调试完成。
[0006]3、相应地，本发明根据上述方法还提供了相应的热烟回收富氧助燃综合节能提效的装置，包括在燃烧器的外周对称安装多个富氧喷嘴，在富氧喷嘴远离燃烧器方向距离富氧喷嘴距离为L的位置安装回收热烟气喷嘴，每个富氧喷嘴对应安装一个回收热烟气喷嘴，回收热烟气从燃烧炉顶的排烟管引出一根支管，并经变频耐热泵增压后送入回收热烟气喷嘴入口，后经回收热烟气喷嘴喷入燃烧炉内加热提温，从而提高热辐射效率。
[0007]本发明与现有技术相比具有以下优点:
1.未发现有类似专利技术或文献报导。
[0008]2.本发明在富氧助燃的状态下，可以最大限度地利用回收热烟气的余热，同时，还可以利用回收热烟气增加炉内三原子分子的浓度，从而提高燃烧炉的热效率。
【附图说明】
[0009]图1是本发明实施例的剖面结构示意图；
图2是图1所示实施例的P放大示意图；
图3是图1所示实施例的回收热烟气喷嘴口示意图。
[0010]图1一3中:1、变频耐热泵 2、泵出口管 3、回收热烟气喷嘴 4、富氧喷嘴5、燃烧器 6、炉底 7、炉壁 8、燃烧火焰 9、加热物料管10、炉膛 11、阀门12、泵进口管13、炉顶 14、排烟管15、富氧喷嘴中心轴线与燃烧火焰中心轴线即燃烧炉底的垂直线的夹角Φ 16、回收热烟气喷嘴与燃烧火焰中心轴线即燃烧炉底的垂直线的夹角S 17、回收热烟气喷嘴口 18、长轴线 19、短轴线 。
【具体实施方式】
[0011]在图1一3所示的实施例中:热烟回收富氧助燃综合节能提效方法，包括燃烧炉在富氧气体助燃时，燃烧炉内产生的热烟气部分地引回到燃烧炉内，从而最大限度地增加炉内烟气中三原子分子的浓度，以提高烟气的热辐射效率；其特征在于:首先，燃烧炉须改造成富氧燃烧，即燃烧炉必须安装富氧喷嘴4并输入富氧气体，富氧喷嘴4的安装原则是:对称燃烧将富氧喷嘴4安装在燃烧器5的四周，使富氧气体喷射进入到燃烧火焰8最需要氧气的区域助燃，富氧喷嘴中心轴线与燃烧火焰中心轴线即燃烧炉底的垂直线的夹角为Φ15，5°彡Φ彡60 ° ;然后，在炉底6，在富氧喷嘴4远离燃烧器5—侧距离富氧喷嘴4的距离为L的位置安装回收热烟气喷嘴3，L的大小由炉膛10的高度H与炉膛10的直径D及燃烧火焰8高度T和燃烧火焰8特性等因素决定，一般在不考虑燃烧火焰8特性的条件下，L与1/3 (1/2D)和(Η-?/Η相关，但在实际操作中考虑燃烧火焰8特性非常重要，同时还须考虑富氧助燃改变燃烧火焰8特性的程度等因素来决定安装回收热烟气喷嘴3的位置和数量，一般情况是在每个富氧喷嘴4远离燃烧器5的方向安装一个回收热烟气喷嘴3，但对于燃烧火焰8非常集中且输入富氧量达到改造前的助燃风量的10%以上的情况下，可以增加回收热烟气喷嘴3的数量，燃烧火