一种超低氮热风炉系统及其控制方法技术方案

本发明专利技术涉及热风炉燃烧气体低污染处理领域，具体涉及一种超低氮热风炉系统及其控制方法。一种超低氮热风炉系统，包括设有端板的高温腔体的热风炉本体，端板上设有进火口、进气口；所述进火口与烧嘴的喷口连通，所述烧嘴受第一助燃空气管道上设有第一助燃风流量调节阀、第一燃气管道上设有第一燃气切断阀控制，所述第一燃气切断阀进气前端设有燃气流量调节阀；所述进气口与二次风入口风道连通，所述二次风入口风道与第二空气管道、第二燃气管道连通，第二空气管道上设有第二助燃风流量调节阀，第二燃气管道上设有第二燃气切断阀，第二燃气切断阀进气前端设有燃气流量调节阀。本发明专利技术通过有焰燃烧先预热后进行高温无焰燃烧，实现低NOx、CO的低排放。CO的低排放。CO的低排放。

【技术实现步骤摘要】
一种超低氮热风炉系统及其控制方法


[0001]本专利技术涉及热风炉燃烧气体低污染处理领域，具体涉及一种超低氮热风炉系统及其控制方法。

技术介绍

[0002]随着现代蓄热技术在工业中的广泛应用，一些燃烧高热值燃料的加热设备通常运行在高温环境中。在传统有焰燃烧模式下，化学反应集中在一个比较狭小的火焰面上进行，造成温度分布不均匀，火焰锋面温度高，导致了热力型NOx的大量生成以及CO的生成和排放。
[0003]如今发展资源节约型、环境友好型经济已逐渐成为经济发展的主要方向，因此，国家对于氮氧化物排放标准越来越严格，在一些环保要求特别严苛的地方，NOx、CO等有害气体的排放标准非常低(NOx排放要求甚至达到30mg/m3)，而在实际燃烧过程中，NOx与CO的生成量几乎成反相关，炉膛温度高时，CO排放量较低，而NOx排放又较高，反之，炉膛温度低时，NOx排放较低，而CO排放又往往较高。
[0004]对此学者们提出多种新型燃烧模式，但是都有一定的技术缺陷：催化燃烧所使用的催化剂制备费用高昂，并且在高温工况时，催化剂的稳定性不好，寿命短；富油
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淬灭
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贫油燃烧可达到超低排放(小于18.5mg/m3)，但目前对于它的研究仍主要集中在燃气轮机上；纯氧燃烧虽然能够实现NOx的近零排放，但前期纯氧富集的投资非常大。
[0005]与其他新型的低污染燃烧方式对比，无焰燃烧技术设备简单，燃烧温度均匀，燃烧稳定，效率高，排放低，节约能源，抑制NOx的生成，减少CO的产生，在工业上有着广泛的应用前景。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种超低氮热风炉系统，包括热风炉本体，所述热风炉本体包括高温腔体，所述高温腔体进风一侧设有端板，所述端板上设有进火口、进气口；
[0007]所述进火口与烧嘴的喷口连通，所述烧嘴分别与第一助燃空气管道、第一燃气管道连通，所述第一助燃空气管道上设有第一助燃风流量调节阀，所述第一燃气管道上设有第一燃气切断阀，所述第一燃气切断阀进气前端设有燃气流量调节阀；
[0008]所述进气口与二次风入口风道连通，所述二次风入口风道通入二次风，所述二次风入口风道分别与第二空气管道、第二燃气管道连通，所述第二空气管道上设有第二助燃风流量调节阀，所述第二燃气管道上设有第二燃气切断阀，所述第二燃气切断阀进气前端设有燃气流量调节阀。
[0009]优选的，还包括，控制器，所述高温腔体内设有第一热电偶，所述控制器与第一热电偶、第一助燃风流量调节阀、第二助燃风流量调节阀、燃气流量调节阀相连。
[0010]优选的，所述热风炉本体还包括低温腔体，所述低温腔体套设在所述高温腔体外；
[0011]所述二次风入口风道包括A通道、B通道，所述A通道通过进气口与高温腔体连通，所述B通道与低温腔体连通。
[0012]所述A通道、B通道之间设有二次风分配阀。
[0013]优选的，所述A通道内设有燃气喷射器，所述燃气喷射器与第二燃气管道连接。
[0014]优选的，所述燃气流量调节阀进气前端设有燃气安全切断阀组。
[0015]优选的，所述低温腔体与所述高温腔体间设有混合器，所述混合器上均匀分布有低温二次风喷口。
[0016]优选的，所述高温腔体远离烧嘴的一侧还设有热风传输通道，所述热风传输通道内设有第二热电偶，所述第二热电偶与所述控制器相连。
[0017]一种超低氮热风炉低排放控制方法，包括以下步骤：
[0018]S1：使超低氮热风炉系统处于第一状态，所述第一状态为：
[0019]燃气流量调节阀、第一燃气切断阀、第一助燃风流量调节阀处于开启状态，第二燃气切断阀、第二助燃风流量调节阀处于关闭状态，燃气和助燃空气在烧嘴中混合点燃并通过进火口在高温腔体形成火焰燃烧；
[0020]S2：使超低氮热风炉系统处于第二状态，所述第二状态为：
[0021]燃气流量调节阀、第二燃气切断阀、第二助燃风流量调节阀处于开启状态，第一燃气切断阀、第一助燃风流量调节阀处于关闭状态，燃气、助燃空气和二次风通过进气口在高温腔体形成无焰燃烧。
[0022]优选的，，S1与S2之间还包括SA：控制器获得当前高温腔体的温度t，根据温度t判断是否将第一状态切换至第二状态。
[0023]优选的，SA具体包括：
[0024]SA1：高温腔体内的第一热电偶检测当前高温腔体的温度t；
[0025]SA2：第一热电偶将温度t发送至控制器；
[0026]SA3：若t＜800度，控制器控制超低氮热风炉系统保持第一状态，并根据温度调节第一助燃风流量调节阀、燃气流量调节阀控制流量加大；
[0027]若t＞800度，控制器控制超低氮热风炉系统切换至第二状态。
[0028]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0029]1、本专利技术通过利用有焰燃烧将燃烧腔体预热后进行高温无焰燃烧，借助高温无焰燃烧技术的超低NOx排放，由于燃料燃烧在高温腔体内发生，在高温的环境下保证燃料燃烧更加完全，同时保证了CO的低排放。
[0030]2、在高温腔体外套设低温腔体，也就意味着将传统的低温热风炉炉体分为高温腔体和低温腔体，高温腔体在内，低温腔体在外，有效降低了热风炉壳体表面温度，有效避免了热风炉壳体可能出现的高温区域，减薄了热风炉外保温层的厚度，热风炉周围环境更加友好。
[0031]3、在热风炉二次风入口增加二次风分配阀，自动调整进入高温腔体与低温腔体的二次风风量，为高温腔体内实现安全稳定的无焰燃烧创造了条件。
附图说明
[0032]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部
分，并不构成对本专利技术实施例的限定。
[0033]图1为本专利技术第一实施例的一种超低氮热风炉系统的结构示意图；
[0034]图2为本专利技术第二实施例的超低氮热风炉低排放控制方法的流程示意图；
[0035]图3为本专利技术第二实施例的燃气流量、助燃风流量调节控制的方法流程图；
[0036]图4为本专利技术第二实施例的第一电偶温度检测的方法流程图。
[0037]附图中标记及对应的零部件名称：
[0038]1‑
燃气安全切断阀组，2
‑
燃气流量调节阀，3
‑
第一燃气切断阀，4
‑
第二燃气切断阀，5
‑
燃气喷射器，6
‑
二次风入口风道，61
‑
A通道，62
‑
B通道，7
‑
二次风分配阀，8
‑
热风炉本体，81
‑
高温腔体，811
‑
端板，8111
‑
进火口，8112
‑
进气口，82
‑
低温腔体，9
‑
内保温层，10
‑
第二助燃风流量调节本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低氮热风炉系统，其特征在于，包括热风炉本体(8)，所述热风炉本体(8)包括高温腔体(81)，所述高温腔体(81)进风一侧设有端板(811)，所述端板(811)上设有进火口(8111)、进气口(8112)；所述进火口(8111)与烧嘴(12)的喷口连通，所述烧嘴(12)分别与第一助燃空气管道、第一燃气管道连通，所述第一助燃空气管道上设有第一助燃风流量调节阀(11)，所述第一燃气管道上设有第一燃气切断阀(3)，所述第一燃气切断阀(3)进气前端设有燃气流量调节阀(2)；所述进气口(8112)与二次风入口风道(6)连通，所述二次风入口风道(6)通入二次风，所述二次风入口风道(6)分别与第二空气管道、第二燃气管道连通，所述第二空气管道上设有第二助燃风流量调节阀(10)，所述第二燃气管道上设有第二燃气切断阀(4)，所述第二燃气切断阀(4)进气前端设有燃气流量调节阀(2)。2.根据权利要求1所述的一种超低氮热风炉系统，其特征在于，还包括，控制器(18)，所述高温腔体(81)内设有第一热电偶(13)，所述控制器(18)与第一热电偶(13)、第一助燃风流量调节阀(11)、第二助燃风流量调节阀(10)、燃气流量调节阀(2)相连。3.根据权利要求1所述的一种超低氮热风炉系统，其特征在于，所述热风炉本体(8)还包括低温腔体(82)，所述低温腔体(82)套设在所述高温腔体(81)外；所述二次风入口风道(6)包括A通道(61)、B通道(62)，所述A通道(61)通过进气口(8112)与高温腔体(81)连通，所述B通道(62)与低温腔体(82)连通。所述A通道(61)、B通道(62)之间设有二次风分配阀(7)。4.根据权利要求3所述的一种超低氮热风炉系统，其特征在于，所述A通道(61)内设有燃气喷射器(5)，所述燃气喷射器(5)与第二燃气管道连接。5.根据权利要求1～4任一项所述的一种超低氮热风炉系统，其特征在于，所述燃气流量调节阀(2)进气前端设有燃气安全切断阀组(1)。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：张麒麟，张爽，谢天华，熊昌宇，陈万福，
申请(专利权)人：四川铭能科技开发有限公司，
类型：发明
国别省市：