专利名称：台车式节能高效燃烧炉的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及燃烧炉设备，特别是涉及一种台车式节能高效燃烧炉。
背景技术：
目前国内蓄热式燃烧方式有两种， 一种是使用蓄热小球蓄热的内置式蓄热燃烧技
术，一种是使用蜂窝体蓄热的烧嘴式蓄热燃烧技术，其蓄热燃烧原理相同。 蓄热式燃烧由换向机构及控制系统来实现换向燃烧，它的燃气喷嘴是成对出现
的，其工作原理如是前半个周期，左侧的燃气喷嘴、蓄热烧嘴处于燃烧状态，右侧的燃气喷
嘴、蓄热烧嘴处于蓄热状态。助燃空气进入左侧燃气喷嘴与燃料混合燃烧，同时，燃烧完后
的烟气进入右侧蓄热烧嘴，烟气中的热量被吸收，低温烟气由引风机排入大气。当达到一定
时间或燃烧系统的热工参数达到设定值时，控制系统发出信号驱动换向装置，使左侧的燃
气喷嘴、蓄热烧嘴和右侧的燃气喷嘴、蓄热烧嘴的工作状态互换，进入后半个周期，实现换
向燃烧。系统如此周而复始循环往复的交替工作，实现烟气余热的有效利用，降低能耗和温
室气体的排放量。 但是，在现有技术中，在使用蓄热烧嘴的台车式燃烧炉上，通常蓄热烧嘴是布置在炉壁两侧高于台车表面的位置上，燃烧所形成的火焰会直接冲刷物料表面，物料会存在局部高温、过热、过烧的情况。
实用新型内容本实用新型的目的就是为了克服以上缺陷，提供一种保证蓄热、放热速度快，热交换效率高，换向时间短，可保证物料均匀加热的台车式节能高效燃烧炉。 为达到上述目的，本实用新型提供的台车式节能高效燃烧炉，包括对称式的炉体
及一燃烧控制装置，所述炉体两侧分别有燃气喷嘴和蓄热烧嘴，所述燃气喷嘴的出口经一
次空气燃烧通道和二次空气燃烧通道与所述炉体的内腔相通，所述蓄热烧嘴的出口经二次
空气均流通道、喷出道和二次空气燃烧通道与所述炉体的内腔相通，所述燃气喷嘴的燃气
入口和所述蓄热烧嘴的空气入口分别经管道与所述燃烧控制装置相通，所述蓄热烧嘴包括
烧嘴本体及其内衬、集气腔、蓄热体和由烧嘴挡砖砌成的高温侧集气腔，所述集气腔位于所
述烧嘴本体的前端，所述空气入口位于所述集气腔的侧壁上，所述蓄热体安装在所述内衬
中，所述高温侧集气腔位于所述内衬的末端，所述蓄热体由若干陶瓷蜂窝体阵列叠放而成，
所述蓄热烧嘴安装在所述炉体位于台车上表面标高以下的侧壁上，所述喷出道的方向垂直
向上，所述高温侧集气腔的出口方向与所述喷出道的出口方向相互垂直。 本实用新型台车式节能高效燃烧炉，其中所述烧嘴本体的内腔为方形，所述陶瓷
蜂窝体的形状为正方体，其蜂窝壁厚为0. 5 lmm，位于高温端的陶瓷蜂窝体采用刚玉莫来
石质材料制成，位于低温端的陶瓷蜂窝体采用堇青石材料制成。 本实用新型台车式节能高效燃烧炉，其中所述燃烧控制装置包括鼓风机、引风机、四通换向阀和一PLC控制系统，所述四通换向阀与所述鼓风机、引风机和所述炉体两侧的空气入口分别通过管道相连，在所述四通换向阀与所述燃气入口和空气入口相连的管道上分别安装有压力和流量的计量仪表及控制阀门，所述计量仪表及控制阀门分别与所述PLC控制系统相连，所述PLC控制系统采集压力和流量数据并分别输出控制信号至所述鼓风机、引风机、四通换向阀和各控制阀门。 本实用新型台车式节能高效燃烧炉的优点是由于采用了带陶瓷蜂窝体的蓄热烧嘴，其比表面积大，蓄热速度快，蓄热烧嘴的高温段设在炉壁内，保温效果好，传热效率高。蓄热烧嘴体积小，现场施工、安装方便。烧嘴本体与喷出道相互垂直并经集气腔与二次空气燃烧通道相通，由于火焰垂直向上喷入炉内，火焰不直接冲刷被加热物料，物料不会出现局部高温、过热、过烧的情况。同时，可使换向时间减为40 80秒，更有利于燃烧炉内温度场，保证物料均匀加热。 下面将参照附图并结合实施例对本实用新型进行详细说明。
图l-a是本实用新型台车式节能高效燃烧炉前半个周期的工作状态示意图；[0012] 图l-b是本实用新型台车式节能高效燃烧炉后半个周期的工作状态示意图；[0013] 图2是本实用新型台车式节能高效燃烧炉的结构剖视图；[0014] 图3是蓄热烧嘴的主视剖视图；[0015] 图4是图3的B-B剖视图。
具体实施方式参照图2，本实用新型台车式节能高效燃烧炉，包括对称式的炉体9以及一燃烧控制装置。炉体9左、右侧分别安装有燃气喷嘴IO和蓄热烧嘴ll，燃气喷嘴IO和蓄热烧嘴11分别安装在炉体9的侧壁上，蓄热烧嘴11安装的位置在炉体9的台车18上表面标高以下。燃气喷嘴10的出口经一次空气燃烧通道14和二次空气燃烧通道15与炉体9的内腔相通。蓄热烧嘴11的出口经二次空气均流通道16、喷出道17和二次空气燃烧通道15与炉体9的内腔相通。 参照图3和图4，蓄热烧嘴11包括烧嘴本体30及其内衬32、集气腔31、蓄热体33和由烧嘴挡砖砌成的高温侧集气腔35。烧嘴挡砖完全不同于传统的烧嘴砖，它形成了蓄热式烧嘴高温侧的集气腔35，并形成了空气的喷出口 。集气腔31位于烧嘴本体30的前端。空气入口 12位于集气腔31的侧壁上。烧嘴本体30的内腔为方形，用浇注料和高绝热性材料做内衬32，蓄热体33安装在内衬32中，高温侧集气腔35位于内衬32的末端，蓄热体33由若干陶瓷蜂窝体34阵列叠放而成。陶瓷蜂窝体34为正方体，其蜂窝壁厚为0. 5 lmm，位于高温端的陶瓷蜂窝体34采用刚玉莫来石质材料制成，保证有较高的耐火度和良好的抗渣性。位于低温端的陶瓷蜂窝体34采用堇青石材料制成。堇青石的特点是在低于IOO(TC的工况下具有较好的抗腐蚀和耐急冷急热性。由于蜂窝体壁很薄，透热深度小，因而蓄热、放热速度快，温度效率高，换向时间仅为40 80秒，有利于燃烧炉内温度场，保证物料均匀加热。陶瓷蜂窝体34内气流的通道规则，采用较高压力的气体频繁换向，起到了吹刷通道的作用，故不易产生灰尘沉积堵塞。 本实用新型台车式节能高效燃烧炉采用蜂窝体蓄热体，比表面积大，传热效率高，蓄热速度快，寿命长，维护费用低。其蓄热过程可将助燃空气预热到仅比炉温低IO(TC ，排烟温度小于15(TC。由于采用的蓄热烧嘴11体积小，现场施工、安装较方便。蓄热烧嘴ll的高温段埋在炉壁内，保温效果好，密封性能好，运行可靠，设备维护少。 本实用新型台车式节能高效燃烧炉在安装时，由于蓄热烧嘴11布置在炉体9的两侧位于台车18上表面标高以下，喷出道17的方向垂直向上，高温侧集气腔35的出口与喷出道17的出口是相互垂直的。空气预热后与喷入的煤气在喷出道17上部混合燃烧，燃烧后的高温产物垂直喷入炉内，不直接冲刷物料，火焰刚度小，没有局部高温，炉内温度均匀，对物料进行加热后从对面的蓄热烧嘴ll和辅助烟道排出。由于排烟温度低，操作条件大大改善。 燃烧控制装置为现有技术，参见图la，包括鼓风机6、引风机7、四通换向阀8和一PLC控制系统，四通换向阀8与鼓风机6、引风机7和蓄热烧嘴11分别通过管道相连。四通换向阀8可实现频繁且快速的换向，换向系统可在1 2秒钟内实现空气和烟气的同时换向动作。在与燃气喷嘴10、蓄热烧嘴11相连的管道上分别安装有压力和流量的计量仪表及控制阀门，计量仪表及控制阀门分别与PLC控制系统相连，PLC控制系统采集压力和流量数据并输出控制信号至鼓风机6、引风机7四通换向阀8和各控制阀门，执行机构由气缸驱动，工作平稳可靠，维护简单。PLC控制系统具有定温换向、定时换向、超温报警、程序动作、自动保护等一系列功能。若排烟温度达到或超过温度警戒线时，系统将发出报警信号，并自动迅速切断煤气和空气，系统自锁，防止因超温造成设备损坏。[0021] 下面对本实用新型台车式节能高效燃烧炉的工作过程做出说明。[0022] 参见图la，前半个周期，左侧的燃气喷嘴10处于燃烧状态，右侧的燃气喷嘴10处于关闭状态。助燃空气进入左侧蓄热烧嘴ll，蓄热体33放热，助燃空气被加热到仅比炉温低IO(TC后进入燃烧炉与燃料混合燃烧；同时，燃烧完后的烟气进入右侧蓄热烧嘴ll，蓄热体33蓄热，烟气中90%以上热量被蓄热体33吸收，高温烟气经过蓄热体33后变为小于15(TC低温烟气由引风机排入大气。当达到一定时间或燃烧系统的热工参数达到设定值时，参见图lb，控制系统发出信号驱动换向装置，使左、右侧燃气喷嘴10的工作状态互换，实现换向燃烧。系统如此周而复始循环往复的交替工作，实现烟气余热的有效利用，降低能耗和温室气体的排放量。废气排放温度为60°C 150°C，空气预热温度仅比炉气温度低IO(TC左右。 由于喷出道17的口径为小100mm，预热空气喷入二次空气燃烧通道15内，与从煤气烧嘴10内喷出的燃气混合燃烧后，垂直贴靠炉壁、绕过炉顶、沿对面的炉壁通过蓄热烧嘴11排出，故火焰不直接冲刷物料，通过辐射热加热物料，物料不存在局部高温、过热、过烧的情况。由于排出的烟气温度小于15(TC，管道和四通换向阀等设备都处于低温下工作，延长了设备的使用寿命。 以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型涉及精神的前提下，本领域普通工程技术人员对本实用新型的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本实用新型的权利要求书确定的保护范围内。
权利要求一种台车式节能高效燃烧炉，包括对称式的炉体(9)及一燃烧控制装置，所述炉体(9)两侧分别安装有燃气喷嘴(10)和蓄热烧嘴(11)，所述燃气喷嘴(10)的出口经一次空气燃烧通道(14)和二次空气燃烧通道(15)与所述炉体(9)的内腔相通，所述蓄热烧嘴(11)的出口经二次空气均流通道(16)、喷出道(17)和二次空气燃烧通道(15)与所述炉体(9)的内腔相通，所述燃气喷嘴(10)的燃气入口(13)和所述蓄热烧嘴(11)的空气入口(12)分别经管道与所述燃烧控制装置相通，其特征在于所述蓄热烧嘴(11)包括烧嘴本体(30)及其内衬(32)、集气腔(31)、蓄热体(33)和由烧嘴挡砖砌成的高温侧集气腔(35)，所述集气腔(31)位于所述烧嘴本体(30)的前端，所述空气入口(12)位于所述集气腔(31)的侧壁上，所述蓄热体(33)安装在所述内衬(32)中，所述高温侧集气腔(35)位于所述内衬(32)的末端，所述蓄热体(33)由若干陶瓷蜂窝体(34)阵列叠放而成；所述蓄热烧嘴(11)安装在所述炉体(9)位于台车(18)上表面标高以下的侧壁上，所述喷出道(17)的方向垂直向上，所述高温侧集气腔(35)的出口方向与所述喷出道(17)的出口方向相互垂直。
2. 根据权利要求1所述的台车式节能高效燃烧炉，其特征在于其中所述烧嘴本体 (30)的内腔为方形，所述陶瓷蜂窝体(34)的形状为正方体，其蜂窝壁厚为0.5 lmm，位于 高温端的陶瓷蜂窝体(34)采用刚玉莫来石质材料制成，位于低温端的陶瓷蜂窝体(34)采 用堇青石材料制成。
3. 根据权利要求1或2所述的台车式节能高效燃烧炉，其特征在于其中所述燃烧控 制装置包括鼓风机(6)、引风机(7)、四通换向阀(8)和一PLC控制系统，所述四通换向阀与 所述鼓风机(6)、引风机(7)和所述炉体(9)两侧的空气入口 (12)分别通过管道相连，在所 述四通换向阀(8)与所述燃气入口 (13)和空气入口 (12)相连的管道上分别安装有压力和 流量的计量仪表及控制阀门，所述计量仪表及控制阀门分别与所述PLC控制系统相连，所 述PLC控制系统采集压力和流量数据并分别输出控制信号至所述鼓风机(6)、引风机(7)、 四通换向阀(8)和各控制阀门。
专利摘要本实用新型台车式节能高效燃烧炉，包括对称式炉体，炉体两侧安装有燃气喷嘴和蓄热烧嘴。燃气喷嘴出口经一、二次空气燃烧通道与炉体内腔相通，蓄热烧嘴出口经二次空气均流通道、喷出道和二次空气燃烧通道与炉体内腔相通。燃气喷嘴的燃气入口和蓄热烧嘴的空气入口经管道与燃烧控制装置相通。蓄热烧嘴包括烧嘴本体及其内衬、集气腔、蓄热体和高温侧集气腔，蓄热体安装在内衬中。蓄热烧嘴的出口与喷出道相互垂直安装。其优点是采用带陶瓷蜂窝体的蓄热烧嘴，比表面积大，蓄热速度快。蓄热烧嘴高温段在炉壁内，保温效果好，传热效率高。由于喷出通道垂直向上，燃烧形成垂直向上的火焰不直接冲刷物料，更有利于均化炉内温度场，保证物料均匀加热。
文档编号F23D14/00GK201547758SQ20092031311
公开日2010年8月11日 申请日期2009年10月23日 优先权日2009年10月23日
发明者胡和平 申请人:胡和平