一種蓄熱式富氧燃燒方法及其裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及富氧燃燒技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種蓄熱式富氧燃燒方法，包括S1：一個燒嘴作為燃燒燒嘴，向其內(nèi)通入燃?xì)?、氧氣和空氣，燃?xì)?、氧氣和空氣在燒嘴噴頭處混合，并在爐膛中燃燒，同時，另一個燒嘴作為排煙燒嘴，向其燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，爐膛中的煙氣進(jìn)入排煙燒嘴的蓄熱室，與其中的蓄熱體換熱后排出排煙燒嘴；S2：經(jīng)過一個換向周期，執(zhí)行換向操作，在兩個燒嘴中進(jìn)行S1的相反過程，前一換向周期的燃燒燒嘴變?yōu)榕艧煙?，前一換向周期的排煙燒嘴則變成燃燒燒嘴；S3：重復(fù)S1?S2。向排煙燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，可阻止高溫?zé)煔膺M(jìn)入燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)，對其起到冷卻作用，從而保護(hù)燃?xì)鈱?dǎo)管不受高溫?zé)煔鉄龘p。本發(fā)明還涉及一種蓄熱式富氧燃燒裝置。
【專利說明】
_種蓄熱式富氧燃燒方法及其裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及富氧燃燒技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種蓄熱式富氧燃燒方法及其裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前國內(nèi)外廣泛應(yīng)用的高新節(jié)能技術(shù)有高溫空氣燃燒技術(shù)和富氧燃燒技術(shù)，其中高溫空氣燃燒技術(shù)是高溫空氣與燃?xì)饣旌先紵?富氧燃燒技術(shù)是燃?xì)馀c助燃?xì)怏w在氧濃度大于21%的工況條件下混合燃燒。但這兩種技術(shù)均存在缺點，單純的蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)追求的是從煙氣中最大限度地回收余熱，具體表現(xiàn)為盡量提高助燃?xì)怏w的預(yù)熱溫度，同時盡量降低排煙溫度，而在提高空氣助燃特性質(zhì)量和減少單位燃料的排煙量方面存在嚴(yán)重缺陷;單純的富氧燃燒主要缺陷是排煙溫度高，從^排放濃度大，燃?xì)鈱?dǎo)管易堵塞等問題。
[0003]公開號CNl 01280916的專利公開了一種蓄熱式富氧燃燒方法，其在一個蓄熱式富氧燃燒器的氧氣混合噴頭處將燃?xì)夂脱鯕饣蛱烊粴?、液化氣、焦?fàn)t煤氣以及柴油中的一種充分混合，并噴入設(shè)置在蓄熱室中心的混合氣體導(dǎo)管;經(jīng)充分混合的上述氣體與被預(yù)熱到900?1000°C的助燃空氣在燃燒器噴頭處再次混合，并燃燒。
[0004]該專利還公開了一種實現(xiàn)上述方法的蓄熱式富氧燃燒裝置，其包括分左右設(shè)置的兩個蓄熱式富氧燃燒器，如圖1所示，每一個燃燒器包括蓄熱室01、設(shè)置在蓄熱室01內(nèi)的蓄熱體02以及位于蓄熱體中02的混合氣體導(dǎo)管03，在蓄熱體02周圍包有隔熱層04，在蓄熱室01的一個端壁連接有燃燒器噴頭05，在燃燒器噴頭05的中心開有一個通孔與混合氣體導(dǎo)管03的管末端相連通并且沿其圓周方向開有多個與蓄熱室01相連通的通孔;蓄熱室01的另一個端壁與空氣室06的一個端壁相連接，空氣室06側(cè)壁經(jīng)其上裝有三通閥門的管道與一個其上設(shè)置有空氣入口和廢氣出口的四通換向閥相連接，空氣室06的另一端壁與氧氣混合噴頭07相連通，氧氣混合噴頭07分別設(shè)置在其上裝有閥門08的燃?xì)夤艿?9和其上裝有閥門010的氧氣管道011的端部，氧氣混合噴頭07與混合氣體導(dǎo)管03同軸相對設(shè)置。
[0005]上述專利公開的蓄熱式富氧燃燒方法采用燃料和氧氣或天然氣、液化氣、焦?fàn)t煤氣以及柴油中的一種預(yù)先充分混合，由設(shè)置在蓄熱室中心的混合氣體導(dǎo)管噴出，并與經(jīng)蓄熱室預(yù)熱的助燃空氣在燃燒器噴頭處混合燃燒，使得在爐膛靠近燃燒器噴頭處容易產(chǎn)生局部高溫，從而導(dǎo)致混合氣體導(dǎo)管燒損，縮短其使用壽命。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006](一)要解決的技術(shù)問題
[0007]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決現(xiàn)有的蓄熱式富氧燃燒裝置在爐膛內(nèi)部易產(chǎn)生局部高溫而導(dǎo)致混合氣體導(dǎo)管易燒損的問題。
[0008](二)技術(shù)方案
[0009]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種蓄熱式富氧燃燒方法，包括如下步驟:SI: 一個燒嘴作為燃燒燒嘴，向燃燒燒嘴內(nèi)通入燃?xì)?、氧氣和空氣，燃?xì)?、氧氣和空氣在燃燒燒嘴的燒嘴噴頭處混合，并在爐膛中燃燒，與此同時，另一個燒嘴作為排煙燒嘴，向排煙燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，爐膛中燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入排煙燒嘴的蓄熱室內(nèi)，煙氣與蓄熱室中的蓄熱體換熱，煙氣的熱量被蓄熱體吸收，溫度降低形成廢氣，并排出排煙燒嘴;S2:經(jīng)過一個換向周期，執(zhí)行換向操作，在兩個燒嘴中進(jìn)行步驟SI的相反過程，前一換向周期的燃燒燒嘴變?yōu)榕艧煙?，前一換向周期的排煙燒嘴則變成燃燒燒嘴;S3:重復(fù)步驟S1-步驟S2。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，在步驟SI中，向燃燒燒嘴內(nèi)通入燃?xì)?、氧氣和空氣?向燃燒燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入燃?xì)?，并向其蓄熱室?nèi)通入空氣和氧氣的混合氣體;混合氣體在經(jīng)過蓄熱室時吸收蓄熱室內(nèi)設(shè)置的蓄熱體的熱量而被預(yù)熱，燃?xì)馀c被預(yù)熱的混合氣體在燃燒燒嘴的燒嘴噴頭處混合，并在爐膛中燃燒。
[0011]根據(jù)本發(fā)明，在執(zhí)行步驟SI前執(zhí)行如下步驟:S01:向設(shè)于爐膛上的啟爐燒嘴內(nèi)通入燃?xì)夂椭伎諝?，點燃啟爐燒嘴，使燃?xì)夂椭伎諝庠趩t燒嘴的燒嘴噴頭處混合，并在爐膛中燃燒;S02:向燃燒燒嘴內(nèi)充入空氣和燃?xì)猓?dāng)爐膛內(nèi)的溫度上升至預(yù)設(shè)溫度時停止向啟爐燒嘴內(nèi)通入燃?xì)夂椭伎諝狻?br>[0012]本發(fā)明還提供了一種蓄熱式富氧燃燒裝置，包括:爐膛;設(shè)于爐膛的燒嘴，燒嘴有兩個，每個燒嘴包括蓄熱室和設(shè)于蓄熱室靠近爐膛的一端的燒嘴噴頭，蓄熱室內(nèi)設(shè)有蓄熱體和燃?xì)鈱?dǎo)管，燒嘴噴頭設(shè)有第一通孔和環(huán)繞第一通孔的第二通孔，燃?xì)鈱?dǎo)管的一端與第一通孔連通，燃?xì)鈱?dǎo)管的另一端與第一燃?xì)夤┙o管道和氮氣供給管道連通，第二通孔與蓄熱室連通;以及與燒嘴遠(yuǎn)離爐膛的一端連通的空氣供給管道和氧氣供給管道。
[0013]根據(jù)本發(fā)明，蓄熱室遠(yuǎn)離爐膛的一端設(shè)有與其連通的氧化劑供給管道，兩個氧化劑供給管道通過一個四通換向閥可選擇地與空氣供給管道連通，氧氣供給管道設(shè)于空氣供給管道上并與其連通，四通換向閥上還連接有煙氣管道。
[0014]根據(jù)本發(fā)明，爐膛上還設(shè)有啟爐燒嘴，啟爐燒嘴上設(shè)有第二燃?xì)夤┙o管道和助燃空氣供給管道。
[0015]根據(jù)本發(fā)明，第二燃?xì)夤┙o管道和助燃空氣供給管道上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥。
[0016]根據(jù)本發(fā)明，第一燃?xì)夤┙o管道、氧化劑供給管道、空氣供給管道、氧氣供給管道以及氮氣供給管道上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥。
[0017]根據(jù)本發(fā)明，第一燃?xì)夤┙o管道、空氣供給管道、氧氣供給管道以及氮氣供給管道上均設(shè)有切斷閥。
[0018](三)有益效果
[0019]本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下優(yōu)點:
[0020](I)本發(fā)明的蓄熱式富氧燃燒方法，在燒嘴的工作狀態(tài)由燃燒換至排煙后，向該燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，對其進(jìn)行氮氣吹掃，可將其中的燃?xì)馊看等霠t膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，從而保證整個燃燒過程的安全性;在燒嘴的工作狀態(tài)為排煙時，則持續(xù)向其中通入氮氣，由此可阻止高溫?zé)煔膺M(jìn)入排煙燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)，并對燃?xì)鈱?dǎo)管起到冷卻的作用，從而保護(hù)燃?xì)鈱?dǎo)管不受高溫?zé)煔鉄龘p。
[0021](2)本發(fā)明的蓄熱式富氧燃燒方法，氧氣和空氣預(yù)先充分混合后再經(jīng)過蓄熱室預(yù)熱，燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入燃?xì)?，燃?xì)馀c被預(yù)熱的氧氣和空氣混合氣體在燒嘴噴頭處混合，并在爐膛中燃燒，由此可避免爐膛內(nèi)部在靠近燒嘴噴頭處產(chǎn)生較高的局部高溫，進(jìn)一步防止燃?xì)鈱?dǎo)管被燒損，延長其使用壽命。
[0022](3)本發(fā)明的蓄熱式富氧燃燒裝置，設(shè)有與燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管連通的氮氣供給管道，在燒嘴的工作狀態(tài)由燃燒換至排煙后，可向該燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，對其進(jìn)行氮氣吹掃，以將其中的燃?xì)馊看等霠t膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，從而保證整個燃燒過程的安全性;在燒嘴的工作狀態(tài)為排煙時，則可持續(xù)向其中通入氮氣，由此可阻止高溫?zé)煔膺M(jìn)入排煙燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)，并對燃?xì)鈱?dǎo)管起到冷卻的作用，從而保護(hù)燃?xì)鈱?dǎo)管不受高溫?zé)煔鉄龘p。
[0023](4)本發(fā)明的蓄熱式富氧燃燒裝置，其第一燃?xì)夤┙o管道與燃?xì)鈱?dǎo)管連通，空氣供給管道和氧氣供給管道通過氧化劑供給管道與蓄熱室連通，可使得燃?xì)庥扇細(xì)鈱?dǎo)管通入燒嘴噴頭中，空氣和氧氣充分混合后由氧化劑供給管道通入蓄熱室預(yù)熱，然后與燃?xì)庠跓靽婎^處混合，并在爐膛內(nèi)燃燒。由此可避免爐膛內(nèi)部在靠近燒嘴處產(chǎn)生較高的局部高溫，進(jìn)一步防止燃?xì)鈱?dǎo)管被燒損，延長其使用壽命。
【附圖說明】
[0024]圖1是【背景技術(shù)】中的蓄熱式富氧燃燒裝置的蓄熱式富氧燃燒器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實施例的蓄熱式富氧燃燒裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0026]圖中:01:蓄熱室；02:蓄熱體;03:混合氣體導(dǎo)管;04:隔熱層;05:燃燒器噴頭;06:空氣室;07:氧氣混合噴頭;08、010:閥門；09:燃?xì)夤艿?011:氧氣管道；1:爐膛;21:第一燒嘴;22:第二燒嘴;3、3':第一燃?xì)夤┙o管道;4、4':氧化劑供給管道;5:空氣供給管道;6:氧氣供給管道;7、7':氮氣供給管道;8:四通換向閥；9:煙氣管道；10:啟爐燒嘴；11:第二燃?xì)夤┙o管道；12:助燃空氣供給管道；131、132、133、133 \ 134、134 \ 135、136、137、137調(diào)節(jié)閥；143、143'、145、146、147、147':切斷閥。
【具體實施方式】
[0027]為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0028]本發(fā)明的蓄熱式富氧燃燒方法的一個實施例，包括如下步驟:
[0029]SI: 一個燒嘴作為燃燒燒嘴，向燃燒燒嘴內(nèi)通入燃?xì)?、氧氣和空氣，燃?xì)?、氧氣和空氣在燃燒燒嘴的燒嘴噴頭處混合，并在爐膛中燃燒;與此同時，另一個燒嘴作為排煙燒嘴，向排煙燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，爐膛中燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入排煙燒嘴的蓄熱室內(nèi)，煙氣與蓄熱室中的蓄熱體換熱，煙氣的熱量被蓄熱體吸收，溫度降低形成廢氣，并排出排煙燒嘴。
[0030]S2:經(jīng)過一個換向周期，執(zhí)行換向操作，在兩個燒嘴中進(jìn)行步驟SI的相反過程，前一換向周期的燃燒燒嘴變?yōu)榕艧煙?，前一換向周期的排煙燒嘴則變成燃燒燒嘴。
[0031]S3:重復(fù)步驟S1-步驟S2。
[0032]本實施例的上述燃燒方法，在燒嘴的工作狀態(tài)由燃燒換至排煙后，向該燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，對其進(jìn)行氮氣吹掃，可將其中的燃?xì)馊看等霠t膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，從而保證整個燃燒過程的安全性;在燒嘴的工作狀態(tài)為排煙時，則持續(xù)向其中通入氮氣，由此可阻止高溫?zé)煔膺M(jìn)入排煙燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)，并對燃?xì)鈱?dǎo)管起到冷卻的作用，從而保護(hù)燃?xì)鈱?dǎo)管不受高溫?zé)煔鉄龘p。
[0033]進(jìn)一步，在本實施例中，在所述步驟SI中，向燃燒燒嘴內(nèi)通入燃?xì)?、氧氣和空氣?向燃燒燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入燃?xì)猓⑾蚱湫顭崾覂?nèi)通入空氣和氧氣的混合氣體;混合氣體在經(jīng)過蓄熱室時吸收蓄熱室內(nèi)設(shè)置的蓄熱體的熱量而被預(yù)熱，燃?xì)馀c被預(yù)熱的混合氣體在燃燒燒嘴的燒嘴噴頭處混合，并在爐膛中燃燒。由此可避免爐膛內(nèi)部在靠近燒嘴噴頭處產(chǎn)生較高的局部高溫，進(jìn)一步防止燃?xì)鈱?dǎo)管被燒損，延長其使用壽命。
[0034]進(jìn)一步，在本實施例中，在執(zhí)行步驟SI前執(zhí)行如下步驟:
[0035]SOl:向設(shè)于爐膛上的啟爐燒嘴內(nèi)通入燃?xì)夂椭伎諝?，點燃啟爐燒嘴，使燃?xì)夂椭伎諝庠趩t燒嘴的燒嘴噴頭處混合，并在爐膛中燃燒。
[0036]S02:向燃燒燒嘴內(nèi)充入空氣和燃?xì)?，?dāng)爐膛內(nèi)的溫度上升至預(yù)設(shè)溫度時停止向啟爐燒嘴內(nèi)通入燃?xì)夂椭伎諝狻?br>[0037]由此，能夠在兩個燒嘴開始工作前使?fàn)t膛內(nèi)的溫度升到工藝設(shè)定的溫度，并在爐膛內(nèi)形成溫度分布均勻、燃燒完全的火焰，從而保證兩個燒嘴開始工作后爐膛內(nèi)的溫度分布均勻，進(jìn)一步防止產(chǎn)生局部高溫，且使得進(jìn)入爐膛的燃?xì)獬浞秩紵?，實現(xiàn)爐膛內(nèi)的超高溫工況，提高燃燒效率。
[0038]在本實施例中，向燃燒燒嘴內(nèi)通入的空氣優(yōu)選為壓縮空氣。
[0039]綜上，本實施例的蓄熱式富氧燃燒方法，在燒嘴的工作狀態(tài)由燃燒換至排煙后，向該燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，對其進(jìn)行氮氣吹掃，可將其中的燃?xì)馊看等霠t膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，從而保證整個燃燒過程的安全性;在燒嘴的工作狀態(tài)為排煙時，則持續(xù)向其中通入氮氣，由此可阻止高溫?zé)煔膺M(jìn)入排煙燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)，并對燃?xì)鈱?dǎo)管起到冷卻的作用，從而保護(hù)燃?xì)鈱?dǎo)管不受高溫?zé)煔鉄龘p。
[0040]如圖2所示，本實施例還提供了一種蓄熱式富氧燃燒裝置，包括:爐膛1、燒嘴、第一燃?xì)夤┙o管道、氮氣供給管道、空氣供給管道和氧氣供給管道。其中，燒嘴設(shè)于爐膛I，燒嘴有兩個，為分別設(shè)于爐膛I兩端的第一燒嘴21和第二燒嘴22。每個燒嘴包括蓄熱室和設(shè)于蓄熱室靠近爐膛I的一端的燒嘴噴頭，蓄熱室內(nèi)設(shè)有蓄熱體和燃?xì)鈱?dǎo)管，燒嘴噴頭設(shè)有第一通孔和環(huán)繞第一通孔的第二通孔，燃?xì)鈱?dǎo)管的一端與第一通孔連通，燃?xì)鈱?dǎo)管的另一端與第一燃?xì)夤┙o管道和氮氣供給管道連通，第二通孔與蓄熱室連通。空氣供給管道和氧氣供給管道均與燒嘴遠(yuǎn)離爐膛I的一端連通。在本實施例中，兩個燒嘴中的一個作為燃燒燒嘴時，另一個則作為排煙燒嘴。燃?xì)饧翱諝夂脱鯕庥扇紵裏爝M(jìn)入爐膛I燃燒，產(chǎn)生的煙氣則可由排煙燒嘴排出，且煙氣經(jīng)過排煙燒嘴的蓄熱室時，其熱量被蓄熱室中的蓄熱體吸收，當(dāng)該燒嘴的工作狀態(tài)由排煙換至燃燒后，蓄熱體吸收的熱量則可用于對通入蓄熱室中的氧氣和空氣進(jìn)行預(yù)熱。本實施例的燃?xì)鈱?dǎo)管采用碳化硅材料制成。
[0041]本實施例的上述蓄熱式富氧燃燒裝置，設(shè)有與燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管連通的氮氣供給管道，在燒嘴的工作狀態(tài)由燃燒換至排煙后，可向該燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，對其進(jìn)行氮氣吹掃，以將其中的燃?xì)馊看等霠t膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，從而保證整個燃燒過程的安全性;在燒嘴的工作狀態(tài)為排煙時，則可持續(xù)向其中通入氮氣，由此可阻止高溫?zé)煔膺M(jìn)入排煙燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)，并對燃?xì)鈱?dǎo)管起到冷卻的作用，從而保護(hù)燃?xì)鈱?dǎo)管不受高溫?zé)煔鉄龘p。
[0042]進(jìn)一步，在本實施中，蓄熱室遠(yuǎn)離爐膛I的一端設(shè)有與其連通的氧化劑供給管道，兩個氧化劑供給管道通過一個四通換向閥8可選擇地與空氣供給管道5連通，氧氣供給管道6設(shè)于空氣供給管道5上，并且，氧氣供給管道6與空氣供給管道5連通，四通換向閥8上還連接有煙氣管道9。即:四通換向閥8的四個端口上分別連接有空氣供給管道5、煙氣管道9、與第一燒嘴21連通的氧化劑供給管道4和與第二燒嘴22連通的氧化劑供給管道4'。當(dāng)?shù)谝粺?1為燃燒燒嘴、第二燒嘴22為排煙燒嘴時，四通換向閥8使得氧化劑供給管道4與空氣供給管道5連通、與煙氣管道9不連通，且氧化劑供給管道4'與煙氣管道9連通、與空氣供給管道5不連通;經(jīng)過一個換向周期后，二者互換，即可調(diào)節(jié)四通換向閥8，使得氧化劑供給管道4'與空氣供給管道5連通、與煙氣管道9不連通，且氧化劑供給管道4與煙氣管道9連通、與空氣供給管道5不連通。在本實施例中，煙氣管道9的出口處設(shè)有引風(fēng)機(jī)。
[0043]由此，在本實施例的蓄熱式富氧燃燒裝置中，第一燃?xì)夤┙o管道與燃?xì)鈱?dǎo)管連通，空氣供給管道5和氧氣供給管道5通過氧化劑供給管道與蓄熱室連通，可使得燃?xì)庥扇細(xì)鈱?dǎo)管通入燒嘴噴頭中，空氣和氧氣充分混合后由氧化劑供給管道通入蓄熱室預(yù)熱，然后與燃?xì)庠跓靽婎^處混合，并在爐膛I內(nèi)燃燒。由此可避免爐膛I內(nèi)部在靠近燒嘴處產(chǎn)生較高的局部高溫，進(jìn)一步防止燃?xì)鈱?dǎo)管被燒損，延長其使用壽命。
[0044]進(jìn)一步，在本實施例中，爐膛I上還設(shè)有啟爐燒嘴10，啟爐燒嘴10上設(shè)有第二燃?xì)夤┙o管道11和助燃空氣供給管道12。啟爐燒嘴10用于在第一燒嘴21和第二燒嘴22開始工作前先向爐膛內(nèi)通入燃?xì)夂椭伎諝猓Ⅻc燃使其在爐膛I內(nèi)燃燒，使?fàn)t膛內(nèi)的溫度升到工藝設(shè)定的溫度。在本實施中，第二燃?xì)夤┙o管道11上設(shè)有調(diào)節(jié)閥131，助燃空氣供給管道12上設(shè)有調(diào)節(jié)閥132，分別用于調(diào)節(jié)和控制燃?xì)夂椭伎諝獾耐ㄈ肓俊Ｖ伎諝夤艿?2的進(jìn)口處設(shè)有鼓風(fēng)機(jī)。
[0045]進(jìn)一步，在本實施例中，第一燃?xì)夤┙o管道、氧化劑供給管道、空氣供給管道5、氧氣供給管道6以及氮氣供給管道上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥，分別用于調(diào)節(jié)和控制燃?xì)?、氧化劑、空氣、氧氣以及氮氣的通入量，上述氧化劑即為空氣和氧氣的混合氣體。
[0046]進(jìn)一步，在本實施例中，第一燃?xì)夤┙o管道、空氣供給管道5、氧氣供給管道6以及氮氣供給管道上均設(shè)有切斷閥，分別用于控制第一燃?xì)夤┙o管道、空氣供給管道5、氧氣供給管道6以及氮氣供給管道的開啟和關(guān)閉。
[0047]本實施例的上述蓄熱式富氧燃燒裝置在使用時，首先啟動鼓風(fēng)機(jī)，開啟助燃空氣供給管道12上的調(diào)節(jié)閥132和第二燃?xì)夤┙o管道11上的調(diào)節(jié)閥131，以向爐膛I內(nèi)通入燃?xì)夂椭伎諝猓秒娮狱c火控制器點燃啟爐燒嘴10，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥132和調(diào)節(jié)閥131，以控制助燃空氣和燃?xì)獾耐ㄈ肓?。?dāng)爐膛I內(nèi)的溫度升至預(yù)設(shè)溫度(800-900°C)時，開啟與第一燒嘴21連通的氧化劑供給管道4上的調(diào)節(jié)閥134和與第二燒嘴22連通的氧化劑供給管道4'上的調(diào)節(jié)閥134\開啟引風(fēng)機(jī)，開啟空氣供給管道5上的切斷閥145和調(diào)節(jié)閥135，以向爐膛I內(nèi)通入空氣，開啟與第一燒嘴21連通的第一燃?xì)夤┙o管道3上的切斷閥143和調(diào)節(jié)閥133，以向爐膛I內(nèi)通入燃?xì)?，?dāng)在爐膛I內(nèi)形成溫度分布均勻、燃燒完全的火焰后，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥132和調(diào)節(jié)閥131。然后開啟氧氣供給管道6上的切斷146和調(diào)節(jié)閥136，四通換向閥8使得與第一燒嘴21連通的氧化劑供給管道4與空氣供給管道5及氧氣供給管道6連通、與煙氣管道9不連通，且與第二燒嘴22連通的氧化劑供給管道4'與煙氣管道9連通、與空氣供給管道5及氧氣供給管道6不連通，此時第一燒嘴21為燃燒燒嘴，第二燒嘴22為排煙燒嘴。燃?xì)庥傻谝蝗細(xì)夤┙o管道3通入第一燒嘴21的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)；空氣和氧氣混合后由氧化劑供給管道4通入第一燒嘴21的蓄熱室內(nèi)，并被預(yù)熱至900-1600°C。燃?xì)馀c被預(yù)熱的空氣和氧氣的混合氣體在燒嘴噴頭處混合，并在爐膛I中燃燒，產(chǎn)生的煙氣則進(jìn)入第二燒嘴22的蓄熱室并經(jīng)與第二燒嘴22的蓄熱室連通的氧化劑供給管道V以及與氧化劑供給管道V連通的煙氣管道9排出。此時開啟與第二燒嘴22連通的氮氣供給管道7'上的切斷閥147 ’和調(diào)節(jié)閥137 ’，以向第二燒嘴22的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，從而阻止?fàn)t膛I內(nèi)的煙氣進(jìn)入第二燒嘴22的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)。經(jīng)過一個換向周期(60-180秒)后，關(guān)閉與第一燒嘴21連通的第一燃?xì)夤┙o管道3上的切斷閥143，以停止向第一燒嘴21通入燃?xì)猓_啟與第一燒嘴21連通的氮氣供給管道7上的切斷閥147和調(diào)節(jié)閥137，以向第一燒嘴21通入氮氣，關(guān)閉氧氣供給管道6上的切斷閥146，以停止向第一燒嘴21通入氧氣。4秒后，調(diào)節(jié)四通換向閥8，使得氧化劑供給管道4'與空氣供給管道5及氧氣供給管道6連通、與煙氣管道9不連通，且氧化劑供給管道4與煙氣管道9連通、與空氣供給管道5及氧氣供給管道6不連通，此時第一燒嘴21變換為排煙燒嘴，而第二燒嘴22變換為燃燒燒嘴。6秒后，開啟氧氣供給管道6上的切斷閥146，以向第二燒嘴22通入氧氣，此時，空氣和氧氣混合后由混合氣體管道4'通入第二燒嘴22的蓄熱室內(nèi)。關(guān)閉與第二燒嘴22連通的氮氣供給管道7'上的切斷閥147'和調(diào)節(jié)閥137'，以停止向第二燒嘴22通入氮氣，開啟與第二燒嘴22連通的第一燃?xì)夤┙o管道3 '上的切斷閥143 ’和調(diào)節(jié)閥133 ’，以向第二燒嘴22通入燃?xì)?。在?jīng)過另一個換向周期后，四通換向閥8自動換向，并執(zhí)行與上述步驟相反的操作。通過四通換向閥8自動換向，可重復(fù)進(jìn)行上述步驟，從而實現(xiàn)第一燒嘴21和第二燒嘴22的工作狀態(tài)的自動轉(zhuǎn)換，進(jìn)而對燃燒產(chǎn)生的煙氣的熱量進(jìn)行充分利用，提高熱利用率。
[0048]本實施例的空氣供給管道5優(yōu)選用于通入壓縮空氣。
[0049]將本實施例的蓄熱式富氧燃燒方法應(yīng)用到本實施的蓄熱式富氧燃燒裝置時，其具體操作步驟如下:
[0050]SO1:啟動鼓風(fēng)機(jī)，開啟助燃空氣供給管道上12的調(diào)節(jié)閥132和第二燃?xì)夤┙o管道11上的調(diào)節(jié)閥131，用電子點火控制器點燃啟爐燒嘴10，調(diào)節(jié)調(diào)節(jié)閥132和調(diào)節(jié)閥131，以控制助燃空氣和燃?xì)獾耐ㄈ肓俊?br>[0051]S02:當(dāng)爐膛I內(nèi)的溫度升至預(yù)設(shè)溫度(800-900°C)時，開啟與第一燒嘴21連通的氧化劑供給管道4上的調(diào)節(jié)閥134和與第二燒嘴連通的氧化劑供給管道4'上的調(diào)節(jié)閥134'，開啟引風(fēng)機(jī)，開啟空氣供給管道5上的切斷閥145和調(diào)節(jié)閥135，開啟與第一燒嘴21連通的第一燃?xì)夤┙o管道3上的切斷閥143和調(diào)節(jié)閥133，當(dāng)爐膛I內(nèi)形成溫度分布均勻、燃燒完全的火焰后，關(guān)閉調(diào)節(jié)閥132和調(diào)節(jié)閥131。
[0052]S1:開啟氧氣供給管道6上的切斷146和調(diào)節(jié)閥136，四通換向閥8使得與第一燒嘴21連通的氧化劑供給管道4與空氣供給管道5及氧氣供給管道6連通、與煙氣管道9不連通，且與第二燒嘴22連通的氧化劑供給管道4'則與煙氣管道9連通、與空氣供給管道5及氧氣供給管道6不連通，與此同時，開啟與第二燒嘴22連通的氮氣供給管道7'上的切斷閥147'和調(diào)節(jié)閥137 \
[0053]S2:經(jīng)過一個換向周期(60-180秒)，執(zhí)行換向操作，換向操作具體包括如下操作步驟:
[0054]S21:關(guān)閉與第一燒嘴21連通的第一燃?xì)夤┙o管道3上的切斷閥143，開啟與第一燒嘴21連通的氮氣供給管道7上的切斷閥147和調(diào)節(jié)閥137，關(guān)閉氧氣供給管道6上的切斷閥146。
[0055]S22: 4秒后，調(diào)節(jié)四通換向閥8，使得氧化劑供給管道4'與空氣供給管道5及氧氣供給管道6連通、與煙氣管道9不連通，且氧化劑供給管道4與煙氣管道9連通、與空氣供給管道5及氧氣供給管道6不連通;6秒后，開啟氧氣供給管道6上的切斷閥146。
[0056]S23:關(guān)閉與第二燒嘴22連通的氮氣供給管道7 ,上的切斷閥147 ’和調(diào)節(jié)閥137 ’，開啟與第二燒嘴22連通的第一燃?xì)夤┙o管道3'上的切斷閥143丨和調(diào)節(jié)閥133丨。
[0057]S24:在經(jīng)過另一個換向周期后，四通換向閥8自動換向，并執(zhí)行與步驟S21-S23相反的操作。
[0058]S3:重復(fù)執(zhí)行步驟S2。
[0059]綜上，本實施例的蓄熱式富氧燃燒裝置，設(shè)有與燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管連通的氮氣供給管道，在燒嘴的工作狀態(tài)由燃燒換至排煙后，可向該燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，對其進(jìn)行氮氣吹掃，以將其中的燃?xì)馊看等霠t膛內(nèi)進(jìn)行燃燒，從而保證整個燃燒過程的安全性;在燒嘴的工作狀態(tài)為排煙時，則可持續(xù)向其中通入氮氣，由此可阻止高溫?zé)煔膺M(jìn)入排煙燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)，并對燃?xì)鈱?dǎo)管起到冷卻的作用，從而保護(hù)燃?xì)鈱?dǎo)管不受高溫?zé)煔鉄龘p。
[0060]最后應(yīng)說明的是:以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制;盡管參照前述實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
【主權(quán)項】
1.一種蓄熱式富氧燃燒方法，其特征在于，包括如下步驟: Si: 一個燒嘴作為燃燒燒嘴，向燃燒燒嘴內(nèi)通入燃?xì)?、氧氣和空氣，燃?xì)狻⒀鯕夂涂諝庠谌紵裏斓臒靽婎^處混合，并在爐膛中燃燒，與此同時，另一個燒嘴作為排煙燒嘴，向排煙燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入氮氣，爐膛中燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入排煙燒嘴的蓄熱室內(nèi)，煙氣與蓄熱室中的蓄熱體換熱，煙氣的熱量被蓄熱體吸收，溫度降低形成廢氣，并排出排煙燒嘴； S2:經(jīng)過一個換向周期，執(zhí)行換向操作，在兩個燒嘴中進(jìn)行所述步驟SI的相反過程，前一換向周期的燃燒燒嘴變?yōu)榕艧煙欤耙粨Q向周期的排煙燒嘴則變成燃燒燒嘴； S3:重復(fù)所述步驟S1-所述步驟S2。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式富氧燃燒方法，其特征在于，在所述步驟SI中，所述向燃燒燒嘴內(nèi)通入燃?xì)?、氧氣和空氣?向燃燒燒嘴的燃?xì)鈱?dǎo)管內(nèi)通入燃?xì)猓⑾蚱湫顭崾覂?nèi)通入空氣和氧氣的混合氣體;混合氣體在經(jīng)過蓄熱室時吸收蓄熱室內(nèi)設(shè)置的蓄熱體的熱量而被預(yù)熱，燃?xì)馀c被預(yù)熱的混合氣體在燃燒燒嘴的燒嘴噴頭處混合，并在爐膛中燃燒。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的蓄熱式富氧燃燒方法，其特征在于，在執(zhí)行所述步驟SI前執(zhí)行如下步驟: SO1:向設(shè)于爐膛上的啟爐燒嘴內(nèi)通入燃?xì)夂椭伎諝?，點燃啟爐燒嘴，使燃?xì)夂椭伎諝庠趩t燒嘴的燒嘴噴頭處混合，并在爐膛中燃燒； S02:向燃燒燒嘴內(nèi)充入空氣和燃?xì)猓?dāng)爐膛內(nèi)的溫度上升至預(yù)設(shè)溫度時停止向啟爐燒嘴內(nèi)通入燃?xì)夂椭伎諝狻?.一種蓄熱式富氧燃燒裝置，其特征在于，包括:爐膛;設(shè)于所述爐膛的燒嘴，所述燒嘴有兩個，每個所述燒嘴包括蓄熱室和設(shè)于所述蓄熱室靠近所述爐膛的一端的燒嘴噴頭，所述蓄熱室內(nèi)設(shè)有蓄熱體和燃?xì)鈱?dǎo)管，所述燒嘴噴頭設(shè)有第一通孔和環(huán)繞所述第一通孔的第二通孔，所述燃?xì)鈱?dǎo)管的一端與所述第一通孔連通，所述燃?xì)鈱?dǎo)管的另一端與第一燃?xì)夤┙o管道和氮氣供給管道連通，所述第二通孔與所述蓄熱室連通；以及與所述燒嘴遠(yuǎn)離所述爐膛的一端連通的空氣供給管道和氧氣供給管道。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄熱式富氧燃燒裝置，其特征在于，所述蓄熱室遠(yuǎn)離所述爐膛的一端設(shè)有與其連通的氧化劑供給管道，兩個所述氧化劑供給管道通過一個四通換向閥可選擇地與所述空氣供給管道連通，所述氧氣供給管道設(shè)于所述空氣供給管道上并與其連通，所述四通換向閥上還連接有煙氣管道。6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄熱式富氧燃燒裝置，其特征在于，所述爐膛上還設(shè)有啟爐燒嘴，所述啟爐燒嘴上設(shè)有第二燃?xì)夤┙o管道和助燃空氣供給管道。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄熱式富氧燃燒裝置，其特征在于，所述第二燃?xì)夤┙o管道和所述助燃空氣供給管道上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥。8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蓄熱式富氧燃燒裝置，其特征在于，所述第一燃?xì)夤┙o管道、所述氧化劑供給管道、所述空氣供給管道、所述氧氣供給管道以及所述氮氣供給管道上均設(shè)有調(diào)節(jié)閥。9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的蓄熱式富氧燃燒裝置，其特征在于，所述第一燃?xì)夤┙o管道、所述空氣供給管道、所述氧氣供給管道以及所述氮氣供給管道上均設(shè)有切斷閥。
【文檔編號】F23D14/66GK106051747SQ201610602787
【公開日】2016年10月26日
【申請日】2016年7月27日 公開號201610602787.8, CN 106051747 A, CN 106051747A, CN 201610602787, CN-A-106051747, CN106051747 A, CN106051747A, CN201610602787, CN201610602787.8
【發(fā)明人】鐘貴全, 王東方, 郭科宏, 王志軍, 宋敏潔, 吳道洪
【申請人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司