专利名称：立式烟气升温炉的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于冶金、石化、建材、耐火、锅炉、机械等行业作为烘干系统用的燃烧装置，尤其涉及该燃烧装置的结构。
背景技术：
烟气升温炉是一种用于冶金、石化、建材、耐火、锅炉、机械等行业作为烘干系统用的燃烧装置。由图1可见现有技术中的卧式烟气炉主要由进风机构1、内套筒2、火焰烧嘴3、 燃烧室4以及外套筒5组成。但上述结构存在的问题是卧式烟气炉不是采用侧向进冷风的设计，使得进入的冷却风不均勻，难以达到好的混风效果；内套筒采用了内置耐材设计，所以无法在筒壁上开孔，冷热风是在内筒的出口处混合，冷热风的流向同炉子轴线一致；同时由于有耐材设计， 施工周期长，增加了设备重量以及维护工作量；卧式烟气炉是采用端部及侧向单一大火焰烧嘴的设计方式，无法保证火焰在小流量下的稳定性，而且由于燃烧室大且有耐材设计，所以在启炉时需要经过较长时间的烘烤，以防止炉膛温度过低，高炉煤气不易点燃，这样就直接导致了操作的灵活性，耐材蓄热需要大量的热量，因此也浪费能源的消耗；再由于卧式烟气炉的外套筒采用了内置耐材设计，施工周期长，增加了设备重量以及维护工作量。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供了一种立式烟气升温炉，旨在解决上述的问题。为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的本发明包括旋流涡壳、炉体外套筒、多孔内套筒、高炉煤气主烧嘴以及焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置；所述的炉体外套筒为立式结构；在炉体外套筒的中上部旋流涡壳和炉体外套筒结合在一起，组合成侧向进风结构；在旋流涡壳的下部多孔内套筒安置在炉体外套筒内；所述的主烧嘴安置在炉体外套筒的顶部；所述的焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置中点火烧嘴安装在主烧嘴轴心位置；所述的焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置中自动点火采用采用电极点火；所述的焦炉煤气点火烧嘴、 自动点火及火焰检测装置中火焰检测装置是在主烧嘴上安装两个角度不同的紫外线火焰监测器。与现有技术相比，本发明的有益效果是扩大了低热值燃料的应用范围，可以燃烧热值低的、含尘量大的高炉煤气，把原来用于排放的高炉煤气加以利用；降低了生产成本， 同时也大大降低了 CO和CO2的排放量。
图1是现有技术中卧式烟气炉结构示意图；图2是本发明结构示意图；具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式
对本发明作进一步详细描述由图2可见本发明包括旋流涡壳a、炉体外套筒b、多孔内套筒C、高炉煤气主烧嘴d以及焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置e ；所述的炉体外套筒b为立式结构；在炉体外套筒b的中上部旋流涡壳a和炉体外套筒b结合在一起，组合成侧向进风结构；在旋流涡壳a的下部多孔内套筒c安置在炉体外套筒b内；所述的主烧嘴d安置在炉体外套筒b的顶部；所述的焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置e中点火烧嘴安装在主烧嘴轴心位置；所述的焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置e中自动点火采用采用电极点火；所述的焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置e中火焰检测装置是在主烧嘴上安装两个角度不同的紫外线火焰监测器。本发明中的旋流涡壳为现有技术结构的一种，形状为螺旋状，旋流涡壳和炉体外套筒结合在一起，组合成侧向进风结构。低温热风从入口进入热风炉内，涡壳入口处设有导流板，导流板起到均衡热风流速的作用。由于旋流涡壳呈螺旋状，低温热风是以侧向切角进入热风炉内，增加了旋流强度，使得混风效果更好，温度更加均勻。对比图1中的部件1，卧式烟气炉不是采用侧向进冷风的设计，使得进入的冷却风不均勻，难以达到好的混风效果。本发明中的炉体外套筒外形为圆筒型，外套筒上下都配有法兰，主要功能是连接旋流涡壳和多孔内套筒，外套筒上安装有观察孔，正常工作时方便随时观察热风炉内的燃烧状况。对比图1中部件5，卧式烟气炉的外套同采用了内置耐材设计，施工周期长，增加了设备重量以及维护工作量。本发明中的多孔内套筒外形为半圆锥形，内套筒由多层孔板焊接而成，呈“塔形” 布置，截面为圆形，内套筒是烧嘴产生的高温烟气和低温热风混合的混合室，内套筒的筒壁上开了很多直径为f 25的圆孔，低温热风经旋流涡壳后通过这些小孔后与内套筒轴线垂直方向喷入筒内，烧嘴产生的高温烟气则沿着内套筒轴线方向进入，两股气流呈90度相交，所以混风效果好，风温均勻。对比图1中的部件2，卧式烟气炉的内套同也采用了内置耐材设计，所以无法在筒壁上开孔，冷热风是在内筒的出口处混合，冷热风的流向同炉子轴线一致，显然不如立式炉冷热风垂直混合效果好，同时由于有耐材设计，施工周期长，增加了设备重量以及维护工作量。本发明中的高炉煤气主烧嘴材质为耐热不锈钢ICrlSNiOTi以及高铝耐火浇注料，主烧嘴采用多流股结构的设计形式，将大流量空、煤气分成若干小流股混合喷出。为强化空气与煤气的混合过程，空、煤气喷管内都设有螺旋叶片，使空、煤气混合距离缩短，煤气进入燃烧室后快速燃烧，因而能获得稳定和较短的火焰。对比图1中的部件3和4，卧式烟气炉是采用端部及侧向单一大火焰烧嘴的设计方式，无法保证火焰在小流量下的稳定性， 而且由于燃烧室大且有耐材设计，所以在启炉时需要经过较长时间的烘烤，以防止炉膛温度过低，高炉煤气不易点燃，这样就直接导致了操作的灵活性，耐材蓄热需要大量的热量， 因此也浪费能源的消耗。本发明中的焦炉煤气点火烧嘴，自动点火及火焰检测装点火烧嘴安装在主烧嘴轴心位置，使点火烧嘴气流和主烧嘴气流的相互干扰降至最小，点火更加稳定；点火烧嘴采用电极点火，直接点燃焦炉煤气，用电离电极监测火焰；然后引燃主烧嘴煤气，主烧嘴上安装两个角度不同的紫外线火焰监测器，保证大流量调节时自动控制系统不会误操作。
本发明与传统的卧室烟气炉具有如下的技术优势>采用立式结构，形式上更加轻巧、紧凑；>炉体免耐材砌筑，炉体重量较同类型的卧式烟气炉要低40%以上，明显降低采购，运输及维护成本；>烟气炉内筒采用多孔设计，混风效果明显提高，炉体出口处的烟气温度均勻性好；>高效的高炉煤气烧嘴采用多流股设计，烧嘴调节比高，火焰长度短，能保证燃料充分燃烧；>系统采用点火烧嘴和主烧嘴单独控制设计，可根据热负荷的不同分别调整，控制上更加灵活；>先进的控制使整个烟气炉系统能够实现生产自动化，同时增加了煤气管道氮气吹扫，防爆阀，安全连锁等一系列软硬件设施确保系统的安全可靠；
>采用优化的燃烧控制策略(改进型双交叉限幅控制)，严格控制烟气中的氧含量，确保后道工序(煤粉干燥系统)的安全性；>扩大了低热值燃料的应用范围，可以燃烧热值低的、含尘量大的高炉煤气，降低了生产成本，同时也大大降低了 CO和CO2的排放量，是一种理想的节能环保设备；>烟气炉点火后完全采用自动控制，自动调节出口的风量和风温，无需操作人员干预，大大降低了操作人员的工作强度。使用本发明，开炉时先点燃点火烧嘴(采用焦炉煤气作为燃料)，点火烧嘴配有火焰检测装置，在规定点火时间内如果检测不到火焰，炉子的煤气系统会自动切断，同时开启 N2自动吹扫装置，确保点火安全。点火烧嘴将烧嘴燃烧室加热到800°C左右时，可以打开主烧嘴(采用高炉煤气作为燃料)，在烟气炉的出口设有温度检测，在烟气炉的入口也同样设有温度和流量检测，这样就可以根据干燥系统的实际要求风量和风温，通过自动调节系统来控制烟气炉的产气量和产气温度。在生产过程中，空燃比可以实现自动调节，同时严格控制烟气中O2的含量，防止氧含量过高而引起煤粉干燥系统爆炸事故的发生。
权利要求
1. 一种立式烟气升温炉，其特征在于包括旋流涡壳、炉体外套筒、多孔内套筒、高炉煤气主烧嘴以及焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置；所述的炉体外套筒为立式结构；在炉体外套筒的中上部旋流涡壳和炉体外套筒结合在一起，组合成侧向进风结构； 在旋流涡壳的下部多孔内套筒安置在炉体外套筒内；所述的主烧嘴安置在炉体外套筒的顶部；所述的焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置中点火烧嘴安装在主烧嘴轴心位置；所述的焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置中自动点火采用采用电极点火； 所述的焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置中火焰检测装置是在主烧嘴上安装两个角度不同的紫外线火焰监测器。
全文摘要
本发明涉及一种立式烟气升温炉，包括炉体外套筒为立式结构；在炉体外套筒的中上部旋流涡壳和炉体外套筒结合在一起，组合成侧向进风结构；在旋流涡壳的下部多孔内套筒安置在炉体外套筒内；主烧嘴安置在炉体外套筒的顶部；焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置中点火烧嘴安装在主烧嘴轴心位置；焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置中自动点火采用采用电极点火；所述的焦炉煤气点火烧嘴、自动点火及火焰检测装置中火焰检测装置是在主烧嘴上安装两个角度不同的紫外线火焰监测器；本发明的有益效果是扩大了低热值燃料的应用范围，可以燃烧热值低的、含尘量大的高炉煤气。
文档编号F26B23/02GK102221285SQ20101014896
公开日2011年10月19日 申请日期2010年4月16日 优先权日2010年4月16日
发明者张范斌, 都晓溪 申请人:上海东方冶金工业炉有限公司