专利名称：蓄热式无氧化加热炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种蓄热式工业炉，尤其涉及一种可应用于冶金板带连退生产
线，以及热镀锌、热镀铝和热镀铝锌硅生产线的蓄热式无氧化加热炉。
背景技术：
在森吉米尔法镀锌工艺中，预热炉加热带钢氧化相对严重，同时排烟温度较高，即 使有换热措施，换热效率低，炉内气氛难控制，直至目前国内还不能将低热值燃料(如高炉 煤气)应用于冶金板带连退生产线，热镀锌、热镀铝、热镀铝锌硅生产线。
实用新型内容为了解决上述问题，本实用新型的目的是提供一种蓄热式无氧化加热炉，能够有 效提高热能利用率。
为了达到上述目的，本实用新型提供一种蓄热式无氧化加热炉，包括 炉体； 第一蓄热烧嘴l，设置在所述炉体外的一侧，所述第一蓄热烧嘴1配置有第一空气 蓄热室3和第一燃气蓄热室2，其中所述第一空气蓄热室3通过第一空气/烟气管道27与 空气换向阀13的第一端口连接；所述第一燃气蓄热室2通过第一燃气/烟气管道26与燃 气换向阀8的第一端口连接； 第一预混室38，设置在所述炉体内，且与所述第一蓄热烧嘴1的位置对应，所述第 一预混室38的上部通过第一补燃空气管道4与第一补燃空气快切阀5的一端口连接，所述 第一补燃空气快切阀5的另一端口与二次补燃总管道28的一端连接； 第二蓄热烧嘴19，设置在所述炉体外的另一侧，所述第二蓄热烧嘴19配置有第二 空气蓄热室21和第二燃气蓄热室20，其中，所述第二空气蓄热室21通过第二空气/烟气管 道24与所述空气换向阀13的第四端口连接；所述第二燃气蓄热室20通过第二燃气/烟气 管道25与所述燃气换向阀(8)的第四端口连接； 第二预混室39，设置在所述炉体内，且与所述第二蓄热烧嘴19的位置对应，所述 第二预混室39的上部通过第二补燃空气管道22与第二补燃空气快切阀18的一端口连接， 所述第二补燃空气快切阀18的另一端口与所述二次补燃总管道28的一端连接。 优选的，所述第一燃气蓄热室2、第一空气蓄热室3、第二燃气蓄热室20和第二空 气蓄热室21内放置有陶瓷蓄热球或蜂窝陶瓷蓄热体。 优选的，所述燃气换向阀8的第二端通过燃气管道29依次与燃气流量计9、燃气流 量电动调节阀10和燃气气源36连接，所述燃气换向阀8的第三端口通过燃气排烟管道30 依次与燃气排烟电动调节阀12和燃气排烟风机35连接，所述燃气排烟管道30设置有燃气 排烟温度传感器ll。 优选的，所述空气换向阀13的第二端口通过空气管道31依次与空气流量计14、 空气流量电动调节阀15和空气助烟风机34连接，所述空气换向阀13的第三端口通过空气排烟管道32依次与空气排烟电动调节阀17和空气排烟风机33连接，且所述空气排烟管道 32上设置有空气排烟温度传感器16。 优选的，所述二次补燃总管道28的另一端依次与二次补燃空气流量计6、二次补 燃空气流量电动调节阀7和二次补燃风机37连接。 优选的，所述空气换向阀13、所述空气流量电动调节阀15、所述空气排烟电动调 节阀17、所述燃气流量电动调节阀10、所述燃气换向阀8、所述燃气排烟电动调节阀12、所 述二次补燃空气流量电动调节阀7、所述第一补燃空气快切阀5和所述第二补燃空气快切 阀18为电磁阀、电动阀和气动阀中的任意一种。 优选的，所述炉体的顶部或炉体的侧面设置有炉温监测点23。 由上述可知，本实用新型中的蓄热式无氧化加热炉的炉体两侧布置有蓄热燃烧装
置，可交替在两侧同时加热和蓄热即将进入炉内燃烧的空气和燃气，大大提高热能利用率。
同时保留了原有补燃措施，能有效精确控制炉内空燃比，实现还原气氛加热，同时确保过剩
空气系数小于1的烟气中的能源不浪费。实现无氧化加热的前提下，进一步提高热能利用
率，实现了低热值燃料在板带热处理领域的应用，开创了新型节能的蓄热式无氧化加热技术。
图1为本实用新型中的蓄热式无氧化加热炉的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施 例和附图，对本实用新型实施例做进一步详细地说明。在此，本实用新型的示意性实施例及 说明用于解释本实用新型，但并不作为对本实用新型的限定。 参见图1 ，为本实施例中的蓄热式无氧化加热炉的结构示意图，该蓄热式无氧化加 热炉包括炉体、第一蓄热烧嘴1、第一预混室38、第二蓄热烧嘴19和第二预混室39，其中 第一蓄热烧嘴l，设置在该炉体外的一侧，该第一蓄热烧嘴1配置有第一空气蓄热 室3和第一燃气蓄热室2，其中该第一空气蓄热室3通过第一空气/烟气管道27与空气换 向阀13的第一端口连接，该空气换向阀13的第二端口通过空气管道31依次与空气流量计 14、空气流量电动调节阀15和空气助烟风机34连接，该空气换向阀13的第三端口通过空 气排烟管道32依次与空气排烟电动调节阀17和空气排烟风机33连接，且在该空气排烟管 道32上设置有空气排烟温度传感器16 ;该第一燃气蓄热室2通过第一燃气/烟气管道26 与燃气换向阀8的第一端口连接，该燃气换向阀8的第二端口通过燃气管道29依次与燃气 流量计9、燃气流量电动调节阀10和燃气气源36连接，该燃气换向阀8的第三端口通过燃 气排烟管道30依次与燃气排烟电动调节阀12和燃气排烟风机35连接，且燃气排烟管道30 设置有燃气排烟温度传感器11 ; 第一预混室38，设置在该炉体内，且与该第一蓄热烧嘴1的位置对应，该第一预混 室38的上部通过第一补燃空气管道4与第一补燃空气快切阀5的一端口连接，该第一补燃 空气快切阀5的另一端口通过二次补燃总管道28依次与二次补燃空气流量计6、二次补燃 空气流量电动调节阀7和二次补燃风机37连接；[0022] 第二蓄热烧嘴19，设置在该炉体外的另一侧，该第二蓄热烧嘴19配置有第二空气 蓄热室21和第二燃气蓄热室20，其中，该第二空气蓄热室21通过第二空气/烟气管道24 与该空气换向阀13的第四端口连接；该第二燃气蓄热室20通过第二燃气/烟气管道25与 燃气换向阀8的第四端口连接； 第二预混室39，设置在该炉体内，且与第二蓄热烧嘴19的位置对应，该第二预混 室39的上部通过第二补燃空气管道22与第二补燃空气快切阀18的一端口连接，第二补燃 空气快切阀18的另一端口与二次补燃总管道28连接，，即该二次补燃总管道28的一端分 别与第一补燃空气快切阀5和第二补燃空气快切阀18连接，该二次补燃总管道28的另一 端则连接二次补燃空气流量计6，通过采用电气自动化控制对流体回路进行周期性切换，对 空气和燃气的流量进行精确控制。 在本实施例中，上述第一燃气蓄热室2、第一空气蓄热室3、第二燃气蓄热室20和 第二空气蓄热室21内放置有陶瓷蓄热球或蜂窝陶瓷蓄热体。 上述空气换向阀13、空气流量电动调节阀15、空气排烟电动调节阀17、燃气流量 电动调节阀10、燃气换向阀8、燃气排烟电动调节阀12、二次补燃空气流量电动调节阀7、 第一补燃空气快切阀5、第二补燃空气快切阀18为电磁阀、电动阀和气动阀中的任意一种。 例如该空气换向阀13可选用空气二位四通换向阀，燃气换向阀8可选用燃气二位四通换向 阀。 为了能够有效监控炉体内的温度，在本实施例中还可在炉体的顶部或炉体的侧面 设置有炉温监测点23。 由上述可知，本实用新型中的蓄热式无氧化加热炉的炉体两侧布置有蓄热燃烧装 置，可交替在两侧同时加热和蓄热即将进入炉内燃烧的空气和燃气，大大提高热能利用率， 保留了原有补燃措施，能有效精确控制炉内空燃比实现还原气氛加热，同时确保过剩空气 系数小于1的烟气中的能源不浪费。 实现无氧化加热的前提下，进一步提高热能利用率，实现了低热值燃料在板带热 处理领域的应用，开创了新型节能的蓄热式无氧化加热技术。
以下结合附图对本实用技术进行详细描述在工作时，A侧的第一蓄热烧嘴1与B 侧的第二蓄热烧嘴19分别交替工作在燃烧和蓄热状态。当A侧的第一蓄热烧嘴1在燃烧 时，空气换向阀13把A侧的空气管道31与第一空气/烟气管道27相通；同时把B侧的空 气排烟管道32与第二空气/烟气管道24相通； 与此同时，燃气换向阀8把A侧的燃气管道29与第一燃气/烟气管道26相通；同 时把B侧的燃气/烟气管道25与燃气烟气管道30相通。此时空气由鼓风机加压经过空气 流量电动调节阀15控制流量，然后经过空气流量计14监测，经过空气换向阀13，然后经过 A侧的第一空气/烟气管道27，经过A侧的第一空气蓄热室3把空气加热(放热)，热空气 到达A侧的第一预混室38。 燃气与经过燃气流量电动调节阀10控制流量，经过燃气流量计9监测，经过燃气 换向阀8，经过A侧的第一燃气/烟气管道26，经过A侧的第一燃气蓄热烧嘴2的燃气混合 并燃烧。由于空气、燃气都能进行精确流量控制，为保证掌握炉内还原气氛创造有利条件。 与此同时，B侧的第二补燃空气快切阀18开启；A侧的第一补燃空气快切阀5关 闭；经过二次补燃风机37加压的空气经过二次补燃空气流量电动调节阀7控制流量，经过二次补燃空气流量计6监测，经过B侧的二次补燃空气快切阀18，经过B侧的二次补燃空气 管道22供来的补燃空气与炉内过来的烟气中过剩的燃气在此完全燃烧，燃尽的高温烟气 经过B侧的蓄热室降温(蓄热)后，经过B侧的第二空气/烟气管道24和第二燃气/烟气 管道25，经过燃气换向阀8和空气换向阀13，经过燃气排烟管道30和空气排烟管道32，经 过空气排烟电动调节阀17和燃气排烟电动调节阀12，经过排烟风机排出，如此便实现了 A 侧的第一蓄热烧嘴1的燃烧，B侧的第二蓄热烧嘴19的蓄热(蓄热分为空气蓄热和燃气蓄 热)。 当B侧的第二蓄热烧嘴19在燃烧时，空气换向阀13把B侧的空气管道31与第二 空气/烟气管道24相通，经过第二空气蓄热室21将空气送入第二预混室39，与此同时，燃 气换向阀8把燃气管道29和第二燃气/烟气管道25相通，经过第二燃气蓄热室20将燃气 送入第二预混室39，预混燃烧、此时烟气经过第一空气蓄热室3和第一燃气蓄热室2，然后 空气换向阀13把空气排烟管道32与第一空气/烟气管道27相通；同时燃气换向阀8把燃 气排烟管道30和第一燃气/烟气管道26相通，经过空气排烟电动调节阀17和燃气排烟电 动调节阀12，经过排烟风机排出。如此便实现了 B侧得第二蓄热烧嘴19的燃烧，A侧的第 一蓄热烧嘴1的蓄热(蓄热分为空气蓄热和燃气蓄热)，这时A侧的第一补燃空气快切阀5 打开，B侧的第二补燃空气快切阀18关闭，二次补燃空气经过二次补燃空气流量电动调节 阀7，经过二次补燃空气流量计6，经过第一补燃空气管道4让补燃空气与炉内烟气剩余燃 气混合完全燃烧。燃尽后的高温烟气经空气和燃气蓄热室蓄热后，经排烟管道排出。 如此一个周期结束，下一个周期开始；周而复始，排烟温度在120 18(TC之间周 期性变化，实现了蓄热、放热的过程。工作前先由设置的烘炉烧嘴将炉温升到800°C ，才能启 动蓄热烧嘴投入燃烧，通过电脑适时控制各换向阀；二次补燃空气快切阀实现定时换向，定 温换向；实现烟气热能最佳回收，通过电脑精确计算控制空气流量电动调节阀；燃气流量 电动调节阀实现最佳空燃比。 以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和 润饰也应视为本实用新型的保护范围。
权利要求一种蓄热式无氧化加热炉，其特征在于，包括炉体；第一蓄热烧嘴(1)，设置在所述炉体外的一侧，所述第一蓄热烧嘴(1)配置有第一空气蓄热室(3)和第一燃气蓄热室(2)，其中所述第一空气蓄热室(3)通过第一空气/烟气管道(27)与空气换向阀(13)的第一端口连接；所述第一燃气蓄热室(2)通过第一燃气/烟气管道(26)与燃气换向阀(8)的第一端口连接；第一预混室(38)，设置在所述炉体内，且与所述第一蓄热烧嘴(1)的位置对应，所述第一预混室(38)的上部通过第一补燃空气管道(4)与第一补燃空气快切阀(5)的一端口连接，所述第一补燃空气快切阀(5)的另一端口与二次补燃总管道(28)的一端连接；第二蓄热烧嘴(19)，设置在所述炉体外的另一侧，所述第二蓄热烧嘴(19)配置有第二空气蓄热室(21)和第二燃气蓄热室(20)，其中，所述第二空气蓄热室(21)通过第二空气/烟气管道(24)与所述空气换向阀(13)的第四端口连接；所述第二燃气蓄热室(20)通过第二燃气/烟气管道(25)与所述燃气换向阀(8)的第四端口连接；第二预混室(39)，设置在所述炉体内，且与所述第二蓄热烧嘴(19)的位置对应，所述第二预混室(39)的上部通过第二补燃空气管道(22)与第二补燃空气快切阀(18)的一端口连接，所述第二补燃空气快切阀(18)的另一端口与所述二次补燃总管道(28)的一端连接。
2. 根据权利要求1所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于，所述第一燃气蓄热室 (2)、第一空气蓄热室(3)、第二燃气蓄热室(20)和第二空气蓄热室(21)内放置有陶瓷蓄热 球或蜂窝陶瓷蓄热体。
3. 根据权利要求2所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于，所述燃气换向阀(8)的 第二端通过燃气管道(29)依次与燃气流量计(9)、燃气流量电动调节阀(10)和燃气气源 (36)连接，所述燃气换向阀(8)的第三端口通过燃气排烟管道(30)依次与燃气排烟电动调 节阀(12)和燃气排烟风机(35)连接，所述燃气排烟管道(30)设置有燃气排烟温度传感器 (11)。
4. 根据权利要求3所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于，所述空气换向阀(13)的 第二端口通过空气管道(31)依次与空气流量计(14)、空气流量电动调节阀(15)和空气助 烟风机(34)连接，所述空气换向阀(13)的第三端口通过空气排烟管道(32)依次与空气排 烟电动调节阀(17)和空气排烟风机(33)连接，且所述空气排烟管道(32)上设置有空气排 烟温度传感器(16)。
5. 根据权利要求4所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于，所述二次补燃总管道 (28)的另一端依次与二次补燃空气流量计(6)、二次补燃空气流量电动调节阀(7)和二次 补燃风机(37)连接。
6. 根据权利要求5所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于，所述空气换向阀(13)、 所述空气流量电动调节阀(15)、所述空气排烟电动调节阀(17)、所述燃气流量电动调节阀 (10)、所述燃气换向阀(8)、所述燃气排烟电动调节阀(12)、所述二次补燃空气流量电动调 节阀(7)、所述第一补燃空气快切阀(5)和所述第二补燃空气快切阀(18)为电磁阀、电动阀 和气动阀中的任意一种。
7. 根据权利要求6所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于，所述炉体的顶部或炉体 的侧面设置有炉温监测点(23)。
专利摘要本实用新型提供一种蓄热式无氧化加热炉，包括炉体；第一蓄热烧嘴，设置在炉体外的一侧，配置有第一空气蓄热室和第一燃气蓄热室，其中第一空气蓄热室通过第一空气/烟气管道与空气换向阀的第一端口连接，空气换向阀的第二端口通过空气管道依次与空气流量计、空气流量电动调节阀和空气助烟风机连接，空气换向阀的第三端口通过空气排烟管道依次与空气排烟电动调节阀和空气排烟风机连接，且在空气排烟管道上设置有空气排烟温度传感器；第一燃气蓄热室通过第一燃气/烟气管道与燃气换向阀的第一端口连接，所述燃气换向阀的第二端通过燃气管道依次与燃气流量计、燃气流量电动调节阀和燃气气源连接，能够有效提高热能利用率。
文档编号C23C2/12GK201538799SQ200920246650
公开日2010年8月4日 申请日期2009年10月22日 优先权日2009年10月22日
发明者许雷 申请人:北京京杰锐思技术开发有限公司