專利名稱：蓄熱式無氧化加熱爐的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種蓄熱式工業爐，尤其涉及一種可應用于冶金板帶連退生產
線，以及熱鍍鋅、熱鍍鋁和熱鍍鋁鋅硅生產線的蓄熱式無氧化加熱爐。
背景技術：
在森吉米爾法鍍鋅工藝中，預熱爐加熱帶鋼氧化相對嚴重，同時排煙溫度較高，即 使有換熱措施，換熱效率低，爐內氣氛難控制，直至目前國內還不能將低熱值燃料(如高爐 煤氣)應用于冶金板帶連退生產線，熱鍍鋅、熱鍍鋁、熱鍍鋁鋅硅生產線。
實用新型內容為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種蓄熱式無氧化加熱爐，能夠有 效提高熱能利用率。
為了達到上述目的，本實用新型提供一種蓄熱式無氧化加熱爐，包括 爐體； 第一蓄熱燒嘴l，設置在所述爐體外的一側，所述第一蓄熱燒嘴1配置有第一空氣 蓄熱室3和第一燃氣蓄熱室2，其中所述第一空氣蓄熱室3通過第一空氣/煙氣管道27與 空氣換向閥13的第一端口連接；所述第一燃氣蓄熱室2通過第一燃氣/煙氣管道26與燃 氣換向閥8的第一端口連接； 第一預混室38，設置在所述爐體內，且與所述第一蓄熱燒嘴1的位置對應，所述第 一預混室38的上部通過第一補燃空氣管道4與第一補燃空氣快切閥5的一端口連接，所述 第一補燃空氣快切閥5的另一端口與二次補燃總管道28的一端連接； 第二蓄熱燒嘴19，設置在所述爐體外的另一側，所述第二蓄熱燒嘴19配置有第二 空氣蓄熱室21和第二燃氣蓄熱室20，其中，所述第二空氣蓄熱室21通過第二空氣/煙氣管 道24與所述空氣換向閥13的第四端口連接；所述第二燃氣蓄熱室20通過第二燃氣/煙氣 管道25與所述燃氣換向閥(8)的第四端口連接； 第二預混室39，設置在所述爐體內，且與所述第二蓄熱燒嘴19的位置對應，所述 第二預混室39的上部通過第二補燃空氣管道22與第二補燃空氣快切閥18的一端口連接， 所述第二補燃空氣快切閥18的另一端口與所述二次補燃總管道28的一端連接。 優選的，所述第一燃氣蓄熱室2、第一空氣蓄熱室3、第二燃氣蓄熱室20和第二空 氣蓄熱室21內放置有陶瓷蓄熱球或蜂窩陶瓷蓄熱體。 優選的，所述燃氣換向閥8的第二端通過燃氣管道29依次與燃氣流量計9、燃氣流 量電動調節閥10和燃氣氣源36連接，所述燃氣換向閥8的第三端口通過燃氣排煙管道30 依次與燃氣排煙電動調節閥12和燃氣排煙風機35連接，所述燃氣排煙管道30設置有燃氣 排煙溫度傳感器ll。 優選的，所述空氣換向閥13的第二端口通過空氣管道31依次與空氣流量計14、 空氣流量電動調節閥15和空氣助煙風機34連接，所述空氣換向閥13的第三端口通過空氣排煙管道32依次與空氣排煙電動調節閥17和空氣排煙風機33連接，且所述空氣排煙管道 32上設置有空氣排煙溫度傳感器16。 優選的，所述二次補燃總管道28的另一端依次與二次補燃空氣流量計6、二次補 燃空氣流量電動調節閥7和二次補燃風機37連接。 優選的，所述空氣換向閥13、所述空氣流量電動調節閥15、所述空氣排煙電動調 節閥17、所述燃氣流量電動調節閥10、所述燃氣換向閥8、所述燃氣排煙電動調節閥12、所 述二次補燃空氣流量電動調節閥7、所述第一補燃空氣快切閥5和所述第二補燃空氣快切 閥18為電磁閥、電動閥和氣動閥中的任意一種。 優選的，所述爐體的頂部或爐體的側面設置有爐溫監測點23。 由上述可知，本實用新型中的蓄熱式無氧化加熱爐的爐體兩側布置有蓄熱燃燒裝
置，可交替在兩側同時加熱和蓄熱即將進入爐內燃燒的空氣和燃氣，大大提高熱能利用率。
同時保留了原有補燃措施，能有效精確控制爐內空燃比，實現還原氣氛加熱，同時確保過剩
空氣系數小于1的煙氣中的能源不浪費。實現無氧化加熱的前提下，進一步提高熱能利用
率，實現了低熱值燃料在板帶熱處理領域的應用，開創了新型節能的蓄熱式無氧化加熱技術。
圖1為本實用新型中的蓄熱式無氧化加熱爐的結構示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施 例和附圖，對本實用新型實施例做進一步詳細地說明。在此，本實用新型的示意性實施例及 說明用于解釋本實用新型，但并不作為對本實用新型的限定。 參見圖1 ，為本實施例中的蓄熱式無氧化加熱爐的結構示意圖，該蓄熱式無氧化加 熱爐包括爐體、第一蓄熱燒嘴1、第一預混室38、第二蓄熱燒嘴19和第二預混室39，其中 第一蓄熱燒嘴l，設置在該爐體外的一側，該第一蓄熱燒嘴1配置有第一空氣蓄熱 室3和第一燃氣蓄熱室2，其中該第一空氣蓄熱室3通過第一空氣/煙氣管道27與空氣換 向閥13的第一端口連接，該空氣換向閥13的第二端口通過空氣管道31依次與空氣流量計 14、空氣流量電動調節閥15和空氣助煙風機34連接，該空氣換向閥13的第三端口通過空 氣排煙管道32依次與空氣排煙電動調節閥17和空氣排煙風機33連接，且在該空氣排煙管 道32上設置有空氣排煙溫度傳感器16 ;該第一燃氣蓄熱室2通過第一燃氣/煙氣管道26 與燃氣換向閥8的第一端口連接，該燃氣換向閥8的第二端口通過燃氣管道29依次與燃氣 流量計9、燃氣流量電動調節閥10和燃氣氣源36連接，該燃氣換向閥8的第三端口通過燃 氣排煙管道30依次與燃氣排煙電動調節閥12和燃氣排煙風機35連接，且燃氣排煙管道30 設置有燃氣排煙溫度傳感器11 ; 第一預混室38，設置在該爐體內，且與該第一蓄熱燒嘴1的位置對應，該第一預混 室38的上部通過第一補燃空氣管道4與第一補燃空氣快切閥5的一端口連接，該第一補燃 空氣快切閥5的另一端口通過二次補燃總管道28依次與二次補燃空氣流量計6、二次補燃 空氣流量電動調節閥7和二次補燃風機37連接；[0022] 第二蓄熱燒嘴19，設置在該爐體外的另一側，該第二蓄熱燒嘴19配置有第二空氣 蓄熱室21和第二燃氣蓄熱室20，其中，該第二空氣蓄熱室21通過第二空氣/煙氣管道24 與該空氣換向閥13的第四端口連接；該第二燃氣蓄熱室20通過第二燃氣/煙氣管道25與 燃氣換向閥8的第四端口連接； 第二預混室39，設置在該爐體內，且與第二蓄熱燒嘴19的位置對應，該第二預混 室39的上部通過第二補燃空氣管道22與第二補燃空氣快切閥18的一端口連接，第二補燃 空氣快切閥18的另一端口與二次補燃總管道28連接，，即該二次補燃總管道28的一端分 別與第一補燃空氣快切閥5和第二補燃空氣快切閥18連接，該二次補燃總管道28的另一 端則連接二次補燃空氣流量計6，通過采用電氣自動化控制對流體回路進行周期性切換，對 空氣和燃氣的流量進行精確控制。 在本實施例中，上述第一燃氣蓄熱室2、第一空氣蓄熱室3、第二燃氣蓄熱室20和 第二空氣蓄熱室21內放置有陶瓷蓄熱球或蜂窩陶瓷蓄熱體。 上述空氣換向閥13、空氣流量電動調節閥15、空氣排煙電動調節閥17、燃氣流量 電動調節閥10、燃氣換向閥8、燃氣排煙電動調節閥12、二次補燃空氣流量電動調節閥7、 第一補燃空氣快切閥5、第二補燃空氣快切閥18為電磁閥、電動閥和氣動閥中的任意一種。 例如該空氣換向閥13可選用空氣二位四通換向閥，燃氣換向閥8可選用燃氣二位四通換向 閥。 為了能夠有效監控爐體內的溫度，在本實施例中還可在爐體的頂部或爐體的側面 設置有爐溫監測點23。 由上述可知，本實用新型中的蓄熱式無氧化加熱爐的爐體兩側布置有蓄熱燃燒裝 置，可交替在兩側同時加熱和蓄熱即將進入爐內燃燒的空氣和燃氣，大大提高熱能利用率， 保留了原有補燃措施，能有效精確控制爐內空燃比實現還原氣氛加熱，同時確保過剩空氣 系數小于1的煙氣中的能源不浪費。 實現無氧化加熱的前提下，進一步提高熱能利用率，實現了低熱值燃料在板帶熱 處理領域的應用，開創了新型節能的蓄熱式無氧化加熱技術。
以下結合附圖對本實用技術進行詳細描述在工作時，A側的第一蓄熱燒嘴1與B 側的第二蓄熱燒嘴19分別交替工作在燃燒和蓄熱狀態。當A側的第一蓄熱燒嘴1在燃燒 時，空氣換向閥13把A側的空氣管道31與第一空氣/煙氣管道27相通；同時把B側的空 氣排煙管道32與第二空氣/煙氣管道24相通； 與此同時，燃氣換向閥8把A側的燃氣管道29與第一燃氣/煙氣管道26相通；同 時把B側的燃氣/煙氣管道25與燃氣煙氣管道30相通。此時空氣由鼓風機加壓經過空氣 流量電動調節閥15控制流量，然后經過空氣流量計14監測，經過空氣換向閥13，然后經過 A側的第一空氣/煙氣管道27，經過A側的第一空氣蓄熱室3把空氣加熱(放熱)，熱空氣 到達A側的第一預混室38。 燃氣與經過燃氣流量電動調節閥10控制流量，經過燃氣流量計9監測，經過燃氣 換向閥8，經過A側的第一燃氣/煙氣管道26，經過A側的第一燃氣蓄熱燒嘴2的燃氣混合 并燃燒。由于空氣、燃氣都能進行精確流量控制，為保證掌握爐內還原氣氛創造有利條件。 與此同時，B側的第二補燃空氣快切閥18開啟；A側的第一補燃空氣快切閥5關 閉；經過二次補燃風機37加壓的空氣經過二次補燃空氣流量電動調節閥7控制流量，經過二次補燃空氣流量計6監測，經過B側的二次補燃空氣快切閥18，經過B側的二次補燃空氣 管道22供來的補燃空氣與爐內過來的煙氣中過剩的燃氣在此完全燃燒，燃盡的高溫煙氣 經過B側的蓄熱室降溫(蓄熱)后，經過B側的第二空氣/煙氣管道24和第二燃氣/煙氣 管道25，經過燃氣換向閥8和空氣換向閥13，經過燃氣排煙管道30和空氣排煙管道32，經 過空氣排煙電動調節閥17和燃氣排煙電動調節閥12，經過排煙風機排出，如此便實現了 A 側的第一蓄熱燒嘴1的燃燒，B側的第二蓄熱燒嘴19的蓄熱(蓄熱分為空氣蓄熱和燃氣蓄 熱)。 當B側的第二蓄熱燒嘴19在燃燒時，空氣換向閥13把B側的空氣管道31與第二 空氣/煙氣管道24相通，經過第二空氣蓄熱室21將空氣送入第二預混室39，與此同時，燃 氣換向閥8把燃氣管道29和第二燃氣/煙氣管道25相通，經過第二燃氣蓄熱室20將燃氣 送入第二預混室39，預混燃燒、此時煙氣經過第一空氣蓄熱室3和第一燃氣蓄熱室2，然后 空氣換向閥13把空氣排煙管道32與第一空氣/煙氣管道27相通；同時燃氣換向閥8把燃 氣排煙管道30和第一燃氣/煙氣管道26相通，經過空氣排煙電動調節閥17和燃氣排煙電 動調節閥12，經過排煙風機排出。如此便實現了 B側得第二蓄熱燒嘴19的燃燒，A側的第 一蓄熱燒嘴1的蓄熱(蓄熱分為空氣蓄熱和燃氣蓄熱)，這時A側的第一補燃空氣快切閥5 打開，B側的第二補燃空氣快切閥18關閉，二次補燃空氣經過二次補燃空氣流量電動調節 閥7，經過二次補燃空氣流量計6，經過第一補燃空氣管道4讓補燃空氣與爐內煙氣剩余燃 氣混合完全燃燒。燃盡后的高溫煙氣經空氣和燃氣蓄熱室蓄熱后，經排煙管道排出。 如此一個周期結束，下一個周期開始；周而復始，排煙溫度在120 18(TC之間周 期性變化，實現了蓄熱、放熱的過程。工作前先由設置的烘爐燒嘴將爐溫升到800°C ，才能啟 動蓄熱燒嘴投入燃燒，通過電腦適時控制各換向閥；二次補燃空氣快切閥實現定時換向，定 溫換向；實現煙氣熱能最佳回收，通過電腦精確計算控制空氣流量電動調節閥；燃氣流量 電動調節閥實現最佳空燃比。 以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技 術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和 潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
權利要求一種蓄熱式無氧化加熱爐，其特征在于，包括爐體；第一蓄熱燒嘴(1)，設置在所述爐體外的一側，所述第一蓄熱燒嘴(1)配置有第一空氣蓄熱室(3)和第一燃氣蓄熱室(2)，其中所述第一空氣蓄熱室(3)通過第一空氣/煙氣管道(27)與空氣換向閥(13)的第一端口連接；所述第一燃氣蓄熱室(2)通過第一燃氣/煙氣管道(26)與燃氣換向閥(8)的第一端口連接；第一預混室(38)，設置在所述爐體內，且與所述第一蓄熱燒嘴(1)的位置對應，所述第一預混室(38)的上部通過第一補燃空氣管道(4)與第一補燃空氣快切閥(5)的一端口連接，所述第一補燃空氣快切閥(5)的另一端口與二次補燃總管道(28)的一端連接；第二蓄熱燒嘴(19)，設置在所述爐體外的另一側，所述第二蓄熱燒嘴(19)配置有第二空氣蓄熱室(21)和第二燃氣蓄熱室(20)，其中，所述第二空氣蓄熱室(21)通過第二空氣/煙氣管道(24)與所述空氣換向閥(13)的第四端口連接；所述第二燃氣蓄熱室(20)通過第二燃氣/煙氣管道(25)與所述燃氣換向閥(8)的第四端口連接；第二預混室(39)，設置在所述爐體內，且與所述第二蓄熱燒嘴(19)的位置對應，所述第二預混室(39)的上部通過第二補燃空氣管道(22)與第二補燃空氣快切閥(18)的一端口連接，所述第二補燃空氣快切閥(18)的另一端口與所述二次補燃總管道(28)的一端連接。
2. 根據權利要求1所述的蓄熱式無氧化加熱爐，其特征在于，所述第一燃氣蓄熱室 (2)、第一空氣蓄熱室(3)、第二燃氣蓄熱室(20)和第二空氣蓄熱室(21)內放置有陶瓷蓄熱 球或蜂窩陶瓷蓄熱體。
3. 根據權利要求2所述的蓄熱式無氧化加熱爐，其特征在于，所述燃氣換向閥(8)的 第二端通過燃氣管道(29)依次與燃氣流量計(9)、燃氣流量電動調節閥(10)和燃氣氣源 (36)連接，所述燃氣換向閥(8)的第三端口通過燃氣排煙管道(30)依次與燃氣排煙電動調 節閥(12)和燃氣排煙風機(35)連接，所述燃氣排煙管道(30)設置有燃氣排煙溫度傳感器 (11)。
4. 根據權利要求3所述的蓄熱式無氧化加熱爐，其特征在于，所述空氣換向閥(13)的 第二端口通過空氣管道(31)依次與空氣流量計(14)、空氣流量電動調節閥(15)和空氣助 煙風機(34)連接，所述空氣換向閥(13)的第三端口通過空氣排煙管道(32)依次與空氣排 煙電動調節閥(17)和空氣排煙風機(33)連接，且所述空氣排煙管道(32)上設置有空氣排 煙溫度傳感器(16)。
5. 根據權利要求4所述的蓄熱式無氧化加熱爐，其特征在于，所述二次補燃總管道 (28)的另一端依次與二次補燃空氣流量計(6)、二次補燃空氣流量電動調節閥(7)和二次 補燃風機(37)連接。
6. 根據權利要求5所述的蓄熱式無氧化加熱爐，其特征在于，所述空氣換向閥(13)、 所述空氣流量電動調節閥(15)、所述空氣排煙電動調節閥(17)、所述燃氣流量電動調節閥 (10)、所述燃氣換向閥(8)、所述燃氣排煙電動調節閥(12)、所述二次補燃空氣流量電動調 節閥(7)、所述第一補燃空氣快切閥(5)和所述第二補燃空氣快切閥(18)為電磁閥、電動閥 和氣動閥中的任意一種。
7. 根據權利要求6所述的蓄熱式無氧化加熱爐，其特征在于，所述爐體的頂部或爐體 的側面設置有爐溫監測點(23)。
專利摘要本實用新型提供一種蓄熱式無氧化加熱爐，包括爐體；第一蓄熱燒嘴，設置在爐體外的一側，配置有第一空氣蓄熱室和第一燃氣蓄熱室，其中第一空氣蓄熱室通過第一空氣/煙氣管道與空氣換向閥的第一端口連接，空氣換向閥的第二端口通過空氣管道依次與空氣流量計、空氣流量電動調節閥和空氣助煙風機連接，空氣換向閥的第三端口通過空氣排煙管道依次與空氣排煙電動調節閥和空氣排煙風機連接，且在空氣排煙管道上設置有空氣排煙溫度傳感器；第一燃氣蓄熱室通過第一燃氣/煙氣管道與燃氣換向閥的第一端口連接，所述燃氣換向閥的第二端通過燃氣管道依次與燃氣流量計、燃氣流量電動調節閥和燃氣氣源連接，能夠有效提高熱能利用率。
文檔編號C23C2/12GK201538799SQ200920246650
公開日2010年8月4日 申請日期2009年10月22日 優先權日2009年10月22日
發明者許雷 申請人:北京京杰銳思技術開發有限公司