专利名称：蓄热式燃烧器热风炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于冶金行业的热风炉，具体说是涉及一种蓄热式燃烧器热风炉。
背景技术：
炼铁生产中热风炉为炼铁高炉提供热风，而热风温度是高炉炼铁的一个重要指标，提高热风温度可以提高冶炼强度，降低入炉焦比，还可以增加产铁量和喷煤量。高炉风温每提高100℃，吨铁焦比可降低20kg，增加产量4％。因此，冶金行业都十分重视将风温保持在较高的水平上进行冶炼操作。
目前，国内使用的高炉热风炉，大多使用套筒式陶瓷燃烧器，栅格式陶瓷燃烧器、三孔式陶瓷燃烧器和卡卢金式顶燃烧器等。以上几种燃烧器都不具备自身预热空气、煤气的能力，若是使用高炉煤气为燃料，不采用其它预热措施，由于高炉煤气热值较低，燃烧时火焰温度不高，其热风出口温度偏低，大约950-1050℃。
从能源利用合理的角度讲，高炉热风炉使用高炉自产的高炉煤气为燃料，能够产生1200℃以上的高温热风是最理想的。为此，需要对热风炉燃烧用的空气、煤气进行预热，目前应用的预热技术有建一座附加的燃烧高炉煤气的燃烧炉，可预热空气、煤气的途径，就是建一座附加的燃烧高炉煤气的燃烧炉，其产生的高温烟气掺加部分由热风炉排出的低温烟气，通过金属换热器，可预热空气、煤气达300℃左右；还有就是在高炉热风炉前，建造两座小热风炉，利用两座小热风炉燃烧供风交替进行，其产生的热风供给高炉热风炉燃烧用。上述两种途径虽可将空气、煤气预热到一定温度，提高火焰温度，实现了高热风温度，这样得需要另建一套系统，且增加了许多设备，带来操作控制复杂，提高了生产成本。因此，寻求更有效的、更高的空气、煤气预热温度的办法已成为迫切的问题。
发明内容
本发明的目的是为解决上述问题，而提供一种利用燃烧器自身将空气、煤气进行双蓄热，以单一高炉煤气为燃料的蓄热式燃烧器热风炉。
实现上述目的技术解决方案是这样来完成的一种蓄热式燃烧器热风炉，包括主蓄热室，其中在所述主蓄热室的拱顶一侧通过连接管连接一个燃烧室。
在本发明中，所涉及的燃烧室，具有一壳体，其壳体内依次设有左、右燃烧通道，左、右煤气小蓄热室，左、右空气小蓄热室，中部有一热风出口与燃烧通道相通；所述的左、右煤气小蓄热室分别通过管道连接一煤气换向阀的出口，通过该煤气换向阀的煤气进口同煤气总管相连，该煤气换向阀的烟气出口通过管道与煤气侧引风机相连，组成的空气、煤气双蓄热燃烧室。
在本发明中，由左、右煤气小蓄热室，煤气换向阀；左、右空气小蓄热室，空气换向阀组成空气、煤气双蓄热燃烧器。
在本发明中，所涉及的燃烧室，具有一壳体，壳体内依次设有左、右燃烧通道，左、右煤气环室，左、右空气小蓄热室；该中部有一热风出口与燃烧通道相通；所述的左、右煤气环室通过管道分别连接左、右煤气切断阀；所述的左、右空气小蓄热室分别通过管道连接一空气换向阀的出口，通过该空气换向阀的空气进口连接一鼓风机，该空气换向阀的烟气出口通过管道与空气侧引风机相连，组成的空气单蓄热燃烧室。
在本发明中，由左、右空气小蓄热室，空气换向阀；左、右煤气环室，左、右煤气切断阀组成空气单蓄热燃烧器。
在本发明中，所涉及的燃烧室，具有一壳体，其壳体内依次设有左、右燃烧通道，左、右空气环室，左、右煤气小蓄热室；该中部有一热风出口与燃烧通道相通；所述的左、右空气环室通过管道分别连接左、右空气切断阀；所述的左、右煤气小蓄热室分别通过管道连接一煤气换向阀的出口，通过该煤气换向阀的煤气进口连接煤气总管，该煤气换向阀的烟气出口通过管道与煤气侧引风机相连，组成的煤气单蓄热燃烧室。
在本发明中，由左、右煤气小蓄热室，煤气换向阀；左、右空气环室，左、右空气切断阀组成煤气单蓄热燃烧器。
在本发明中，所述的连接管上设有波纹管构成的膨胀补偿器。
上述中，所涉及的空气、煤气双蓄热燃烧器其工作原理是蓄热式燃烧器可将煤气、空气同时预热。当一侧空气、煤气小蓄热室处于燃烧工作状态时，冷煤气、冷空气通过炽热的蓄热体，被加热为热煤气、热空气去燃烧；另一侧空气、煤气小蓄热室一定处于蓄热状态，燃烧产生的烟气大部分经热风炉主蓄热室排走，小部分烟气在引风机的作用下经燃烧通道通过蓄热式燃烧器空气蓄热体、煤气蓄热体，使蓄热体蓄积下热量后，经燃烧器烟道排出。3～10分钟后，两个蓄热室工作状态互换。
上述中，所涉及的空气单蓄热燃烧器其工作原理是蓄热式燃烧器在正常工作时，两个空气小蓄热室不会处于同一种工作状态。当一个空气小蓄热室处于燃烧工作状态时，此侧煤气通路开通，冷空气通过炽热的蓄热体，被加热为热空气去助燃；另一个空气小蓄热室一定处于蓄热状态作为烟道，此侧煤气通路关闭，燃烧产生的烟气大部分经热风炉主蓄热室排走，小部分烟气在引风机的作用下经燃烧通道到蓄热式燃烧器的空气蓄热体，使蓄热体蓄积下热量后，经燃烧器烟道排出。3～10分钟后，两侧煤气通路，两个空气小蓄热室工作状态互换。
上述中，所涉及的煤气单蓄热燃烧器其工作原理是蓄热式燃烧器在正常工作时，两个煤气小蓄热室不会处于同一种工作状态。当一个煤气小蓄热室处于燃烧工作状态时，此空气通路开通，冷煤气通过炽热的蓄热体，被加热为热煤气去燃燃烧；另一个煤气小蓄热室一定处于蓄热状态作为烟道，此空气通路关闭，燃烧产生的烟气大部分经热风炉主蓄热室排走，小部分烟气在引风机的作用下经燃烧通道到蓄热式燃烧器的煤气蓄热体，使蓄热体蓄积下热量后，经燃烧器烟道排出。3～10分钟后，两侧空气通路，两个煤气小蓄热室工作状态互换。
本发明的蓄热式燃烧器热风炉具有的积极效果是通过在原有主蓄热室连接一个燃烧室，使其成为一个蓄热式的燃烧器。故在燃烧时，该燃烧器自身可将空气、煤气蓄热到1000℃大大提高了火焰温度。以单一高炉煤气为燃料，在不增加任何辅助设施的前提下，使热风炉外供热风炉温度可超过1300℃。有效解决了现行的热风炉高炉煤气热值低，燃烧时火焰温度偏低的问题。
图1是本发明的示意图。
具体实施例方式
下面将结合附图实施例，对本发明作进一步的详细说明。所给附图为空气单蓄热燃烧器热风炉示意图，通过空气单蓄热燃烧器热风炉来说明本发明所涉及的技术细节，该图仅是用于参考与说明用，并非用于限制本由图1所示的空气单蓄热燃烧器热风炉。它具有一主蓄热室1和燃烧室2两大部分组成。其主蓄热室1具有一拱顶，该顶部有一锥形缩口，在主蓄热室内设置蓄热体4，以及底部一侧设一烟气出口17。在其主蓄热室1拱顶一侧通过连通的柱形的连接管3与一个燃烧室2的拱顶相连通。该燃烧室2的拱顶部同样设有锥形缩口。所述的燃烧室2采用一钢壳，其内用耐火材料砌筑而成。该燃烧室2内的上部隔离成一个左燃烧通道6和一个右燃烧通道7，通过拱顶部位的柱形的连接管3与主蓄热室1连通。该燃烧室2内的下部与左、右燃烧通道6和7对应连通的是隔离设置成的左空气小蓄热室11和右空气小蓄热室10。在所述的左、右空气小蓄热室11和10的底部通过管道连接一个空气换向阀15的两个空气出口。该空气换向阀15具有一空气进口、两个空气出口、一个烟气出口，其空气换向阀15的进口通过管道与鼓风机14相连；空气换向阀15的烟气出口通过管道与引风机16相连。所述的燃烧室2的中部设一热风出口5。在位于热风出口5下部与左、右空气小蓄热室11和10的上部之间对称设有左煤气环室9和右煤气环室8，其上分别与之相连通的管道上设有左煤气切断阀13和煤气切断阀12。
上述中，由左、右空气小蓄热室与空气换向阀，左、右煤气环室与左、右煤气切断阀组成的空气单蓄热燃烧器。
上述中，所述的柱形连接管3上设有膨胀补偿器。这里所用的膨胀补偿器是设置了波纹管作为补偿器。在实际当中也可选用其它形式。
空气单蓄热燃烧器在燃烧时，鼓风机14鼓出的助燃风通过空气换向阀15左侧空气进口进入左空气小蓄热室11，冷空气通过炽热的左空气小蓄热室11被加热为热空气而进入燃烧通道6；此时左煤气切断阀13处于打开状态。这时煤气通过环室9也进入左煤气通道6；煤气同炽热的助燃空气在燃烧通道6里混合燃烧。燃烧产生的高温烟气，大部分通过柱形的连接管3进入到热风炉的主蓄热室1；流经蓄热体4后，通过烟气出口17排进烟道；同时燃烧产生的高温烟气的一小部分流向右燃烧通道7，通过右空气小蓄热室10将热量大部分留在该蓄热室后，该部分烟气经空气换向阀15右侧空气进口，经换向阀烟气出口由引风机16排出。当燃烧器处于上述状态3-10分钟后，通过两个煤气切断阀、空气换向阀15转换工作状态右空气小蓄热室10、右燃烧通道7、右煤气环室8进热入燃烧工作状态。燃烧器在燃烧时，上述两种工作状态每隔3-10分钟互换一次。
热风炉燃烧状态完成后，转为供风状态。在该状态下，空气换向阀15关闭，这时，左、右煤气切断阀13和14均关闭。高压冷风从主蓄热室1底部的烟气出口17处进入主蓄热室1，经过蓄热体4、柱形连接管3进入燃烧通道，从热风出口5流进热风主管道。
整个热风炉的运行是在燃烧、供风两种状态下交替进行。
由于进入空气小蓄热器室的烟气很高，可将空气预热到1000℃以上，提高了燃烧火焰的温度，可实现热风炉外送热风温度1300℃以上。
上述中，所涉及的单蓄热燃烧器其工作是原理是正常工作时，燃烧室2内的左、右空气小蓄热室11和10不会处于同一种工作状态。当其中一空气小蓄热室处于燃烧工作状态时，此时燃料通路开通，冷空气通过炽热蓄热体，被加热为热空气去助燃；另一空气小蓄热室一定处于蓄热状态作为烟道，此燃烧通路关闭，燃烧产物(烟气)大部分经热风炉主蓄热室排走，小部分烟气在引风机的作用下，经燃烧通道到蓄热室燃烧器的蓄热体，并积下热里后，经燃烧器烟道排出。3-10分钟后，两个空气小蓄热室互换工作状态。
权利要求
1.一种蓄热式燃烧器热风炉，包括主蓄热室，其特征是，在所述主蓄热室(1)的拱顶一侧通过连接管(3)连接一个燃烧室(2)。
2.按权利要求1所述的蓄热式燃烧器热风炉，其特征是，所述的燃烧室(2)，具有一壳体，其壳体内依次设有左、右燃烧通道，左、右煤气小蓄热室，左、右空气小蓄热室，中部有一热风出口与燃烧通道相通；所述的左、右煤气小蓄热室分别通过管道连接一煤气换向阀的出口，通过该煤气换向阀的煤气进口同煤气总管相连，该煤气换向阀的烟气出口通过管道与煤气侧引风机相连，组成的空气、煤气双蓄热燃烧室。
3.按权利要求2所述的蓄热式燃烧器热风炉，其特征是，由左、右煤气小蓄热室，煤气换向阀；左、右空气小蓄热室，空气换向阀组成空气、煤气双蓄热燃烧器。
4.按权利要求2所述的蓄热式燃烧器热风炉，其特征是，所述的燃烧室(2)，具有一壳体，其壳体内依次设有左、右燃烧通道(6、7)、左、右煤气环室(9、8)、左、右空气小蓄热室(11、10)；该中部有热出风口(5)与燃烧通道相通；所述左右煤气环室(9、8)连接有左、右煤气切断阀(13、12)；所述的左、右空气小蓄热室(11、10)与空气换向阀(15)空气出口连接，其空气进口及烟气出口分别与鼓风机(14)和引风机(16)相连，组成的空气单蓄热燃烧室。
5.按权利要求4所述的蓄热式燃烧器热风炉，其特征是，由左、右空气小蓄热室(11、10)，空气换向阀(15)；左、右煤气环室(9、8)，左、右煤气切断阀(13、12)组成空气单蓄热燃烧器。
6.按权利要求2所述的蓄热式燃烧器热风炉，其特征是，所述的燃烧室(2)，具有一壳体，壳体内依次设有左、右燃烧通道，左、右空气环室，左、右煤气小蓄热室；该中部有一热风出口与燃烧通道相通；所述的左、右空气环室通过管道分别连接左、右空气切断阀；所述的左、右煤气小蓄热室分别通过管道连接一煤气换向阀的出口，通过该煤气换向阀的煤气进口连接煤气总管，该煤气换向阀的烟气出口通过管道与煤气侧引风机相连，组成的煤气单蓄热燃烧室。
7.按权利要求6所述的蓄热式燃烧器热风炉，其特征是，由左、右煤气小蓄热室，煤气换向阀；左、右空气环室，左、右空气切断阀组成煤气单蓄热燃烧器。
8.按权利要求1所述的蓄热式燃烧器热风炉，其特征是，所述的连接管(3)上设有波纹管构成的膨胀补偿器。
全文摘要
本发明公开了一种蓄热式燃烧器热风炉中，包括主蓄热室，其中在所述主蓄热室的拱顶一侧通过连接管连接一个蓄热式燃烧器。由于蓄热式燃烧器燃烧时，是通过燃烧器内两侧小蓄热室互换工作状态进行，通过控制流经燃烧器内蓄热室的烟气量，可将助燃空气或煤气的预热温度可达1000℃以上，也可将空气、煤气同时预热到1000℃以上。在以单一高炉煤气为燃料的条件下，不用增加任何辅助空、煤气预热设施的前提下，可实现热风炉外送热风温度1300℃以上。
文档编号C21B9/00GK1888084SQ20061001296
公开日2007年1月3日 申请日期2006年7月19日 优先权日2006年7月19日
发明者温向阳 申请人:北京金信合达能源科技有限公司