雙蓄熱式燃燒裝置以及燃燒爐系統的制作方法

本發明涉及熱能領域，具體而言，涉及一種雙蓄熱式燃燒裝置以及燃燒爐系統。

背景技術：

雙蓄熱式燃燒裝置，在煉鋼爐、熔鋁爐等中的應用越來越廣泛。雙蓄熱式燃燒裝置與傳統的燃燒爐系統，對廢氣余熱的回收更加的充分。因此具有良好的節能效果，其應用范圍也越來越廣闊。

但是，在節約能耗的同時，雙蓄熱式燃燒裝置應用于加熱爐系統，存在的系統不穩定性、能源的利用率低、環境污染的問題，成為制約其應用的障礙。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種雙蓄熱式燃燒裝置，其能夠使得燃氣和空氣進入爐內充分燃燒，減少廢氣的產生。

本發明的目的在于提供一種燃燒爐系統，其能夠提高能源的利用率。

為了實現上述目的，本發明實施例采用的技術方案如下：

一種雙蓄熱式燃燒裝置，包括：第一蓄熱器，第一蓄熱器的進氣口連接有第一空氣進氣管；第一混氣裝置，第一混氣裝置的進氣口連通于第一蓄熱器的出氣口，第一混氣裝置連接有第一燃氣進氣管；第二混氣裝置，第二混氣裝置連接有第二燃氣進氣管；第二混氣裝置和第一混氣裝置均連通于爐體；第二蓄熱器，第二蓄熱器的進氣口連接有第二空氣進氣管；第二蓄熱器的出氣口連通于第二混氣裝置的進氣口，第二蓄熱器和第一蓄熱器均連通于爐體。

在本發明較佳的實施例中，第一混氣裝置和第二混氣裝置與爐體的連接處均設置有多個燒嘴。

在本發明較佳的實施例中，第一蓄熱器和第二蓄熱器與爐體的連接處均設置有閥門。

在本發明較佳的實施例中，閥門為單向閥。

在本發明較佳的實施例中，第一空氣進氣管和第二空氣進氣管上均設置有一氧化碳檢測裝置。

在本發明較佳的實施例中，第一空氣進氣管和第二空氣進氣管上還設置有流量檢測裝置。

在本發明較佳的實施例中，第一空氣進氣管和第二空氣進氣管上還設置有泵。

在本發明較佳的實施例中，第一蓄熱器包括第一圓柱形壁體以及第一蓄熱材料，第一蓄熱材料設置于第一圓柱形壁體的內部，第一蓄熱材料包括多層；

第二蓄熱器包括第二圓柱形壁體以及第二蓄熱材料，第二蓄熱材料設置于第二圓柱形壁體的內部，第二蓄熱材料包括多層，每一層第二蓄熱材料和每一層第一蓄熱材料均為六邊形蜂巢狀通孔結構。

一種爐體系統，包括上述的雙蓄熱式燃燒裝置以及渦輪增壓組件，第一空氣進氣管和第二空氣進氣管均連接于渦輪增壓組件。

在本發明較佳的實施例中，渦輪增壓組件包括第一渦輪，第二渦輪、軸以及多個換向閥，第一渦輪和第二渦輪分別連接于軸的相對的兩端，多個換向閥設置于第一空氣進氣管和第二空氣進氣管上。

本發明的有益效果是：

本發明提供的雙蓄熱式燃燒裝置，包括第一蓄熱器、第二蓄熱器，第一空氣進氣管、第二空氣進氣管、第一燃氣進氣管、第二燃氣進氣管以及第一混氣裝置和第二混氣裝置。通過設置第一混氣裝置和第二混氣裝置，使得燃氣和空氣在進入爐體內之前，先經過充分的混合，從而能夠使得進入爐體后的氣體燃燒的更加地充分，從而有效地減少爐體中產生的一氧化氮等有害氣體，減少對環境的污染。

本發明提供的燃燒爐系統，通過設置上述的雙蓄熱式燃燒裝置以及渦輪增壓組件，其能夠進一步地提高燃燒爐系統的能源的利用率。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，應當理解，以下附圖僅示出了本發明的某些實施例，因此不應被看作是對范圍的限定，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他相關的附圖。

圖1為本發明第一實施例提供的雙蓄熱式燃燒裝置的結構示意圖；

圖2為本發明第一實施例提供的雙蓄熱式燃燒裝置的使用狀態參考圖；

圖3為本發明第二實施例提供的燃燒爐系統的結構示意圖；

圖4為本發明第二實施例提供的燃燒爐系統的使用狀態參考圖。

圖標：100-雙蓄熱式燃燒裝置；110-第一混氣裝置；120-第二混氣裝置；130-第一蓄熱器；131-第一蓄熱材料；132-第一圓柱形壁體；140-第二蓄熱器；141-第二蓄熱材料；142-第二圓柱形壁體；150-爐體；111-第一空氣進氣管；112-第二空氣進氣管；113-第一燃氣進氣管；114-第二燃氣進氣管；115-閥門；116-燒嘴；117-一氧化碳檢測裝置；118-流量檢測裝置；200-燃燒爐系統；210-渦輪增壓組件；211-第一渦輪；212-第二渦輪；213-軸；214-第二換向閥；215-第三換向閥；216-第四換向閥；217-第一換向閥。

具體實施方式

為使本發明實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。通常在此處附圖中描述和示出的本發明實施例的組件可以以各種不同的配置來布置和設計。

因此，以下對在附圖中提供的本發明的實施例的詳細描述并非旨在限制要求保護的本發明的范圍，而是僅僅表示本發明的選定實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。

應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。

在本發明實施例的描述中，需要說明的是，術語“上”、“內”等指示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，或者是該發明產品使用時慣常擺放的方位或位置關系，僅是為了便于描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。

在本發明的描述中，還需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語“設置”、“安裝”、“相連”、“連接”應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對于本領域的普通技術人員而言，可以具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

第一實施例

請參照圖1，本實施例提供一種雙蓄熱式燃燒裝置100。雙蓄熱式燃燒裝置100包括第一混氣裝置110，第二混氣裝置120，第一蓄熱器130、第二蓄熱器140，第一空氣進氣管111、第二空氣進氣管112、第一燃氣進氣管113以及第二燃氣進氣管114。

第一蓄熱器130的進氣口連接有第一空氣進氣管111，從而能夠保證將空氣通過第一空氣進氣管111順利地進入到第一蓄熱器130內，最終輸送至爐體150中。

進一步地，第一混氣裝置110的進氣口連通于第一蓄熱器130的出氣口，并且第一混氣裝置110連接有第一燃氣進氣管113。

通過上述的設置，燃氣能夠順利地從第一燃氣進氣管113進入到第一混氣裝置110內，并且經過與從第一蓄熱器130內輸送的空氣進行充分的混合后，順利地輸送至爐體150內。

第一混氣裝置110的設置，能夠使得燃氣和經過第一蓄熱器130預熱后的空氣在第一混氣裝置110內充分地混合后再進入到爐體150內。這樣在進入爐體150之前進行充分的混氣，能夠使得爐體150中的燃燒更加的充分。進而能夠使得混合氣體在爐體150中燃燒時進行完全的燃燒，進而減少提高燃氣的利用率，減少有害氣體的產生，減少對大氣的污染。

同樣地，第二混氣裝置120連接有第二燃氣進氣管114。第二混氣裝置120和第一混氣裝置110均連通于爐體150。

進一步地，在第一混氣裝置110和第二混氣裝置120與爐體150的連接處均設置有多個燒嘴116。

通過設置燒嘴116，當混合氣體經過第一混氣裝置110混氣后，只需要在第一混氣裝置110與爐體150的連接處點燃并輸送至爐體150中。

進一步地，第一空氣進氣管111和第二空氣進氣管112上均設置有一氧化碳檢測裝置117。當爐體150內的空氣燃燒不充分時，在第二空氣進氣管112處通過一氧化碳檢測裝置117檢測一氧化碳的濃度，當一氧化碳的濃度超過預先設定的閾值時，一氧化碳檢測裝置117能夠檢測出一氧化碳的值，從而反饋給控制系統(圖未示)，進而控制系統能夠根據反饋的值進行相應的調整。

進一步地，第一蓄熱器130和第二蓄熱器140與爐體150的連接處均設置有閥門115。上述的閥門115均為單向閥，從而能夠保證煙氣的排出。

進一步地，第一空氣進氣管111和第二空氣進氣管112上還設置有流量檢測裝置118。

通過設置上述的流量檢測裝置118，能夠進一步地對通入第一空氣進氣管111和第二空氣進氣管112中的空氣進行監控，從而根據預先設定的值進行實時的調整。進而使得輸送至雙蓄熱式燃燒裝置100內的燃氣和空氣的流量的比例達到最佳的比例。

進一步地，第一空氣進氣管111和第二空氣進氣管112上還設置有泵。通過設置泵，能夠通過調節泵的轉速，進而調節進入到第一空氣進氣管111和第二空氣進氣管112內的空氣的流量。從而與上述的流量檢測裝置118相互配合，更好地調控輸送進入雙蓄熱式燃燒裝置100內部的燃氣或者燃氣、與空氣的流量的比例，使得爐體150內的燃料燃燒更加地充分，從而實現能源的優化利用，減少廢氣的產生，提高雙蓄熱式燃燒裝置100的環保性能。

請繼續參照圖1，進一步地，第一蓄熱材料131設置于第一圓柱形壁體132的內部。第一蓄熱材料131包括多層，每一層第一蓄熱材料131均為六邊形蜂巢狀通孔結構。

第二蓄熱材料141設置于所述第二圓柱形壁體142的內部，第二蓄熱材料141包括多層，每一層第二蓄熱材料141也均為六邊形蜂巢狀通孔結構。

通過將第一蓄熱材料131和第二蓄熱材料141設置為六邊形蜂巢狀通孔結構，增加了第一蓄熱材料131和第二蓄熱材料141單位面積內與煙氣或者空氣的接觸面積，加快了第一蓄熱材料131和第二蓄熱材料141由中心向外部進行熱傳遞的速度。當爐體150產生的煙氣經過第一蓄熱器130或者第二蓄熱器140時，能夠快速的進行熱傳遞。煙氣經過第一蓄熱器130或者第二蓄熱器140后，進入到排煙管道中時，對于排出煙氣的溫度具有一定的要求，通過上述的六邊形蜂巢狀通孔結構的第一蓄熱材料131和第二蓄熱材料141，能夠極大地減少煙氣降溫到預先要求的溫度所需要的時間，進而提高了生產效率。

進一步地，通過將第一蓄熱器130和第二蓄熱器140均設置成圓柱形，極大地避免了方形的蓄熱室的邊角處與蓄熱室中部的溫度不一致的問題，增大了熱量的接觸面積，使得整個蓄熱室的導熱、儲熱性能增強，提高了熱量的利用率。

進一步地，第一圓柱形壁體132和第二圓柱形壁體142均為中空圓柱形壁體。

通過將上述的第一圓柱形壁體132和第二圓柱形壁體142設置為中空圓柱形壁體，能夠減少整個第一蓄熱器130和第二蓄熱器140內部的熱量的損失。由于中空的結構的設置，而空氣的導熱系數較低，從而能夠有效地減小第一蓄熱器130和第二蓄熱器140的外壁對第一蓄熱器130和第二蓄熱器140內的熱量的散失所引起的損耗。

在其他優選的實施例中，第一圓柱形壁體132和第二圓柱形壁體142均為真空圓柱形壁體。

通過將上述的第一圓柱形壁體132和第二圓柱形壁體142設置為真空圓柱形壁體，能夠進一步地減少小第一蓄熱器130和第二蓄熱器140的外壁對小第一蓄熱器130和第二蓄熱器140內的熱量的散失所引起的損耗。

雙蓄熱式燃燒裝置100是這樣裝配的：將第一燃氣進氣管113連接于第一混氣裝置110，將第一混氣裝置110連接于第一蓄熱器130，將第一蓄熱器130連接于爐體150。同時，將將第二燃氣進氣管114連接于第二混氣裝置120，將第二混氣裝置120連接于第二蓄熱器140，將第二蓄熱器140連接于爐體150。即完成雙蓄熱式燃燒裝置100的裝配。

請結合圖1和圖2，本實施提供的雙蓄熱式燃燒裝置100，通過設置第一混氣裝置110和第二混氣裝置120，使得燃氣和空氣在進入爐體150內之前，先經過充分的混合，從而能夠使得進入爐體150后的氣體燃燒的更加地充分，從而有效地減少爐體150中產生的一氧化氮等有害氣體，減少對環境的污染。

第二實施例

本實施例提供一種燃燒爐系統200，其包括第一實施例提供的雙蓄熱式燃燒裝置100以及及渦輪增壓組件210，第一空氣進氣管111和第二空氣進氣管112均連接于渦輪增壓組件210。

渦輪增壓組件210包括第一渦輪211，第二渦輪212、軸213以及多個換向閥，第一渦輪211和第二渦輪212分別連接于軸213的相對的兩端，多個換向閥設置于第一空氣進氣管111和第二空氣進氣管112上。

請結合圖3和圖4，使用時，當空氣從第一渦輪211進入時，打開第一換向閥217，從而空氣進入到第一蓄熱器130，經過爐體150的一系列反應后，產生的煙氣經過第二蓄熱器140，進入第二空氣進氣管112，此時打開第二換向閥214，使得煙氣通過第二渦輪212排出。當空氣從第二渦輪212進入時，打開第三換向閥215，從而空氣進入到第二蓄熱器140，經過爐體150的一系列反應后，產生的煙氣經過第一蓄熱器130，進入第一空氣進氣管111，此時打開第四換向閥216，使得煙氣通過第一渦輪211排出。

本實施例提供的燃燒爐系統200能夠利用系統產生的煙氣本身作為動力，在渦輪增壓組件210的帶動下，使得外界的常溫空氣自發地進入到燃燒爐系統200中，極大地利用了燃燒爐系統200本身的能源，提高了能源的利用率，生產效率高。

綜上所述，本發明提供的換熱裝置，包括用于排放爐體設備產生的廢氣的第一管道、用于從外界引入空氣至爐體設備第二管道以及換熱管。通過將第一管道和第二管道均設置于換熱管之中，并且沿第一管道的軸向和第二管道的軸向，將第二管道設置于第一管道之上，極大地增大了第一管道和第二管道之間的散熱面積，極大地促進了熱量的交換。使得能源的利用更加地充分。并且整個裝置結構簡單，成本較低。

本發明提供的爐體系統，通過設置上述的換熱裝置，其能夠良好的進行能源利用。

以上所述僅為本發明的優選實施例而已，并不用于限制本發明，對于本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。應注意到：相似的標號和字母在下面的附圖中表示類似項，因此，一旦某一項在一個附圖中被定義，則在隨后的附圖中不需要對其進行進一步定義和解釋。