用于蓄热式加热炉的助燃调节系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种用于蓄热式加热炉的助燃调节系统，属于工业炉窑助燃气体系统领域。本系统包括蓄热式加热炉本体系统、助燃空气系统Ⅰ、富氧气体系统Ⅱ、贫氧气体系统Ⅲ与氧浓度选择控制系统Ⅳ；氧浓度选择控制系统Ⅳ根据加热炉的不同工作状态，自动选择向助燃空气系统Ⅰ中掺入来自富氧气体系统Ⅱ的富氧气体或者来自贫氧气体系统Ⅲ的贫氧气体，或者仅有助燃空气系统Ⅰ的助燃空气但富氧气体与贫氧气体均不掺入；本实用新型专利技术也适用于常规加热炉的节能减排改进，可灵活调节助燃气体中的氧气浓度，使加热炉在正常生产时具有更高的燃料利用率，降低生产成本；在非正常生产时，污染物排放低，减少对环境的污染。减少对环境的污染。减少对环境的污染。

【技术实现步骤摘要】
用于蓄热式加热炉的助燃调节系统


[0001]本技术属于加热炉
，涉及一种用于蓄热式加热炉的助燃调节系统。

技术介绍

[0002]冶金行业中各种工业炉窑采用燃烧碳氢燃料(如：天然气、混合煤气、高炉煤气等等)燃烧释放热量为工件进行加热，在燃烧反应过程中，氧气作为氧化剂参与燃烧反应。空气作为一种常见的含氧气体且取自于大自然，因此被广泛的作为助燃气体用于燃烧反应。
[0003]一般而言，燃烧反应的强度随氧气浓度的增加而增加，燃烧能达到的理论燃烧温度也随氧浓度升高而升高。然而，在高温条件下，原本几乎不参与氧化反应的惰性气体(如氮气)也开始参与反应，生成大量的污染物(如NO、NO2等等)，造成环境污染。目前工业炉窑采用单一空气作为助燃气体已不能满足节能、减排要求。
[0004]传统的蓄热式加热炉在正常生产时，产生的烟气经过蓄热回收后仍有约180℃，而助燃气体中大量未参与燃烧反应的惰性气体(如氮气)也会被加热至约180℃随燃烧产物排出，带走大量热量，降低燃料利用率，引起能耗增加。根据燃烧反应原理，当提高助燃气体氧气浓度后，所需的助燃气体量降低，助燃气体带入的不参与反应的惰性气体量也随之减少，排烟热损失相应减少，燃料利用率提高。
[0005]对于生产企业而言，还需要考虑生产成本等因素。传统的燃烧系统采用空气作为助燃气体，因空气可广泛的取自于大自然，基本不需要成本，而采用富氧燃烧后，富氧的氧气往往需要单独制备，需要投入生产成本，当富氧气体的使用成本高于节约的燃料成本时，采用富氧气体生产就不具备经济性。r/>[0006]另外，传统的蓄热式加热炉采用空气作为助燃气体，氧气浓度固定，其燃烧反应的理论燃烧温度一致，当加热炉在低负荷运行时，燃烧器无法工作在最佳状态，造成污染物大量生成。根据燃烧反应理论，降低助燃气体的氧气浓度，可以降低燃烧反应理论温度，从而降低惰性气体与氧气反应强度，降低污染物生成。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本技术的目的在于提供一种用于蓄热式加热炉的助燃调节系统。
[0008]为达到上述目的，本技术提供如下技术方案：
[0009]用于蓄热式加热炉的助燃调节系统，其特征在于，包括蓄热式加热炉本体系统、助燃空气系统Ⅰ、富氧气体系统Ⅱ、贫氧气体系统Ⅲ与氧浓度选择控制系统Ⅳ；氧浓度选择控制系统Ⅳ根据加热炉的不同工作状态，自动选择向助燃空气系统Ⅰ中掺入来自富氧气体系统Ⅱ的富氧气体或者来自贫氧气体系统Ⅲ的贫氧气体，或者仅有助燃空气系统Ⅰ的助燃空气但富氧气体与贫氧气体均不掺入；
[0010]所述氧浓度选择控制系统Ⅳ的调节方式为：
[0011]当检测到加热炉污染物的排放浓度超标时，启动贫氧气体系统Ⅲ，向助燃助燃空气系统Ⅰ中掺入贫氧气体，降低助燃气体氧气浓度，从而降低加热炉火焰燃烧温度，减少污
染物生成；
[0012]当检测到加热炉污染物排放浓度不超标时，氧浓度选择控制系统Ⅳ综合判断富氧气体系统Ⅱ中富氧气体成本；
[0013]若采用富氧气体燃烧时所节约的燃料成本高于掺入的富氧气体价格(盈利状态)，则启动富氧气体系统Ⅱ向助燃空气系统Ⅰ掺入富氧气体，加热炉燃烧系统按富氧燃烧运行；
[0014]若采用富氧气体燃烧时所节约的燃料成本低于掺入的富氧气体价格(亏损状态)，加热炉运行在常规燃烧模式，仅有助燃空气系统Ⅰ运行，富氧气体系统Ⅱ与贫氧气体系统Ⅲ均停止运行。
[0015]进一步地，所述蓄热式加热炉本体系统由蓄热式加热炉本体1、空烟系统、煤烟系统组成；煤烟系统由蓄热式烧嘴煤气侧箱体3、煤烟排烟风机前管道4、煤烟排烟风机5、煤烟排烟风机后管道6、煤烟烟囱7组成；空烟系统由蓄热式烧嘴空气侧箱体8、空烟风机前管道9、空烟排烟风机10、空烟风机后管道11、空烟烟囱12组成。
[0016]进一步地，所述煤烟系统的蓄热式烧嘴煤气侧箱体3和空烟系统的蓄热式烧嘴空气侧箱体8与蓄热式加热炉本体1连接，加热炉本体1产生的烟气经煤烟系统和空烟系统排出。
[0017]进一步地，所述助燃空气系统Ⅰ由助燃风机25、空气流量检测设备26组成。
[0018]进一步地，所述富氧气体系统Ⅱ由富氧气体调节切断阀组前管道20、富氧气体氧浓度检测设备21、富氧气体调节切断阀组22、富氧气体流量检测设备23、富氧气体调节切断阀组后管道24组成。
[0019]进一步地，所述贫氧气体系统Ⅲ由引风机前调节切断阀组13、引风机前管道14、引风机15、引风机后氧浓度检测设备16、引风机后管道17、引风机后调节切断阀组18、引风机后流量检测设备19组成。
[0020]进一步地，所述氧浓度选择控制系统Ⅳ由氧浓度选择控制系统2、空气流量检测设备与助燃气体氧浓度检测设备间管道27、助燃气体氧浓度检测设备28、助燃气体氧浓度检测设备后管道29组成。
[0021]进一步地，所述富氧气体系统Ⅱ的富氧气体调节切断阀组后管道24接入空气流量监测设备与助燃气体氧浓度检测设备间管道27；贫氧气体系统Ⅲ引风机后管道17接入空气流量监测设备与助燃气体氧浓度检测设备间管道27。
[0022]进一步地，所述氧浓度选择控制系统Ⅳ选择常规燃烧时，助燃空气系统Ⅰ运行，但富氧气体系统Ⅱ与贫氧气体系统Ⅲ不运行；富氧气体系统Ⅱ中的富氧气体调节切断阀组22关闭；贫氧系统Ⅲ中的引风机前调节切断阀组13与引风机后调节切断阀组18关闭，且引风机15停止运行。
[0023]进一步地，所述氧浓度选择控制系统Ⅳ选择富氧燃烧时并设定好助燃气体系统运行的氧浓度时，助燃空气系统Ⅰ与富氧气体系统Ⅱ运行，但贫氧气体系统Ⅲ不运行；贫氧系统Ⅲ中的引风机前调节切断阀组13、引风机后调节切断阀组18关闭，引风机15停止运行；助燃空气系统Ⅰ中的助燃风机25运行，通过空气流量监测设备26检测空气流量；富氧气体系统Ⅱ中的富氧气体氧浓度检测设备21检测富氧气体氧浓度，富氧气体流量检测设备23检测富氧气体流量，通过富氧气体调节切断阀组22控制掺入的富氧气体量，使助燃气体氧浓度检测设备28检测到的助燃气体氧浓度达到氧浓度选择控制系统Ⅳ所设定的氧浓度。
[0024]进一步地，所述氧浓度选择控制系统Ⅳ选择贫氧燃烧并设定好助燃气体系统运行的氧浓度时，助燃空气系统Ⅰ与贫氧气体系统Ⅲ运行，但富氧气体系统Ⅱ不运行；富氧气体系统Ⅱ中的富氧气体调节切断阀组22关闭；贫氧气体系统Ⅲ中引风机前调节切断阀组13、引风机后调节切断阀组18打开，引风机15启动运行，由引风机后氧浓度检测设备16检测贫氧气体中氧浓度，引风机后流量检测设备19检测贫氧气体流量，通过引风机后调节切断阀组18控制掺入的贫氧气体量，使助燃气体氧浓度检测设备28检测到的助燃气体氧浓度达到氧浓度选择控制系统Ⅳ所设定的氧浓度。
[0025]进一步地，所述助燃空气系统Ⅰ提供的助燃空气由助燃风机25从大气中吸入。
[0026]进一步地，所述富氧气体系统Ⅱ提供的富氧气体由车间富氧气体管网提供。
[0027]进一步地，所述贫氧气体系统Ⅲ提供的贫氧气体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于蓄热式加热炉的助燃调节系统，其特征在于，包括蓄热式加热炉本体系统、助燃空气系统Ⅰ、富氧气体系统Ⅱ、贫氧气体系统Ⅲ与氧浓度选择控制系统Ⅳ；氧浓度选择控制系统Ⅳ根据加热炉的不同工作状态，自动选择向助燃空气系统Ⅰ中掺入来自富氧气体系统Ⅱ的富氧气体或者来自贫氧气体系统Ⅲ的贫氧气体，或者仅有助燃空气系统Ⅰ的助燃空气；所述氧浓度选择控制系统Ⅳ的调节方式为：当检测到加热炉污染物的排放浓度超标时，启动贫氧气体系统Ⅲ，向助燃空气系统Ⅰ中掺入贫氧气体；当检测到加热炉污染物排放浓度低于排放标准时，氧浓度选择控制系统Ⅳ综合判断富氧气体系统Ⅱ中富氧气体成本；若采用富氧气体燃烧时所节约的燃料成本高于掺入的富氧气体价格，则启动富氧气体系统Ⅱ向助燃空气系统Ⅰ掺入富氧气体，加热炉燃烧系统按富氧燃烧运行；若采用富氧气体燃烧时所节约的燃料成本低于掺入的富氧气体价格，加热炉运行在常规燃烧模式，仅有助燃空气系统Ⅰ运行，富氧气体系统Ⅱ与贫氧气体系统Ⅲ均停止运行。2.根据权利要求1所述的助燃调节系统，其特征在于，所述蓄热式加热炉本体系统由蓄热式加热炉本体(1)、空烟系统、煤烟系统组成；煤烟系统进一步地由蓄热式烧嘴煤气侧箱体(3)、煤烟排烟风机前管道(4)、煤烟排烟风机(5)、煤烟排烟风机后管道(6)、煤烟烟囱(7)组成；空烟系统由蓄热式烧嘴空气侧箱体(8)、空烟风机前管道(9)、空烟排烟风机(10)、空烟风机后管道(11)、空烟烟囱(12)组成。3.根据权利要求2所述的助燃调节系统，其特征在于，所述煤烟系统的蓄热式烧嘴煤气侧箱体(3)和空烟系统的蓄热式烧嘴空气侧箱体(8)与蓄热式加热炉本体(1)连接，加热炉本体(1)产生的烟气经煤烟系统和空烟系统排出。4.根据权利要求1所述的助燃调节系统，其特征在于，所述助燃空气系统Ⅰ由助燃风机(25)、空气流量检测设备(26)组成。5.根据权利要求1所述的助燃调节系统，其特征在于，所述富氧气体系统Ⅱ由富氧气体调节切断阀组前管道(20)、富氧气体氧浓度检测设备(21)、富氧气体调节切断阀组(22)、富氧气体流量检测设备(23)、富氧气体调节切断阀组后管道(24)组成。6.根据权利要求1所述的助燃调节系统，其特征在于，所述贫氧气体系统Ⅲ进一步地由引风机前调节切断阀组(13)、引风机前管道(14)、引风机(15)、引风机后氧浓度检测设备(16)、引风机后管道(17)、引风机后调节切断阀组(18)、引风机后流量检测设备(19)组成。7.根据权利要求1所述的助燃调节系统，其特征在于，所述氧浓度选择控制系统Ⅳ由氧浓度选择控制系统(2)、空气流量检测设备与助燃气体氧浓度检测设备间管道(27)、助燃气体氧浓度检测设备(28)、助燃气体氧浓度检测设备后管道(29)组成。8.根据权利要求1所述的助燃调节系统，其特征在于，所述助燃空气系统Ⅰ由助燃风机(25)、空气流量检测设备(26)组成；富氧气体系统Ⅱ由富氧气体调节切断阀组前管道(20)、富氧气体氧浓度检测设备(21)、富氧气体调节切断阀组(22)、富氧气体流...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐龙伟，赵建明，吴宏，陈中，王宝岚，
申请(专利权)人：重庆赛迪热工环保工程技术有限公司，
类型：新型
国别省市：