一种分隔式掺氨低碳燃烧装置及其控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及冶金工业炉窑节能燃烧技术领域，具体涉及一种分隔式掺氨低碳燃烧装置及其控制方法

【技术实现步骤摘要】
一种分隔式掺氨低碳燃烧装置及其控制方法


[0001]本专利技术涉及冶金工业炉窑节能燃烧
，具体涉及一种分隔式掺氨低碳燃烧装置及其控制方法
。

技术介绍

[0002]传统加热炉燃烧过程有如下几点固有缺陷，能量利用效率不高，燃烧污染物排放量较大，以及加热炉内燃烧温度难以控制
。
在燃料燃烧过程中，会产生诸多污染物，其燃烧过程中产生的氮氧化物
(NOx)
是重要的空气污染物之一
。NOx
排放不仅对空气质量造成影响，还对大气环境和生态系统产生负面影响
。NOx
排放还是光化学烟雾
、
酸雨和臭氧污染的前体物质
。
随着环境意识的增强和环境法规的出台，减少
NOx
排放已成为工业和能源领域的重要目标之一
。
[0003]燃烧过程中的能源利用效率直接影响能源消耗和碳排放
。
提高能源利用率是实现可持续发展和能源资源有效利用的关键
。
通过优化燃烧过程，减少能源浪费和燃料的不完全燃烧，可以提高燃烧效率并最大化能源利用
。
随着经济发展，能源需求量也在不断增加
。
尽管可再生能源的利用比例逐年提高，但短期内煤炭作为能源安全“压舱石”的角色仍然无法替代
。
在传统燃料燃烧中，技术创新可以推动燃烧效率的提高和排放控制的改善，如何在以传统能源为主的行业，逐渐加入新型能源，以此来达到新型能源替代传统能源的大趋势
。
当前仍旧是以传统能源为主的大趋势，因此开发新的燃料燃烧的装置非常重要，在现有燃烧装置已经大面积应用的情况下，如何改造现有设备，拥有简便操作，便捷安装，合理改造的效果
。
如何同时应用传统能源与新型能源，在消耗传统能源的同时掺入新型能源，这将符合降低污染排放，提高能量利用效率，提高能量利用率，提高产品质量等方面的需求
。
[0004]传统燃料燃烧方式具有如下各种固有弊端，比如说高污染排放，传统燃料燃烧通常会产生大量的空气污染物，如二氧化碳
(CO2)、
二氧化硫
(SO2)、
氮氧化物
(NOx)、
颗粒物等
。
这些污染物对空气质量和环境造成负面影响，并对人体健康带来风险
。
并且传统燃料燃烧过程中存在能源浪费的问题
。
不完全燃烧和热损失会导致燃料能量的大量损失，使能源利用效率低下
。
传统燃料主要来自于化石燃料，如煤炭
、
石油和天然气等
。
这些化石燃料的资源是有限的，且其开采和使用对环境造成破坏，同时也容易受到能源市场的波动和供应不稳定的影响
。
因此开发新的燃料燃烧装置非常重要
。
[0005]现有技术已存在一些掺氨燃烧装置以及分隔式燃烧装置，例如，中国专利
CN2697468Y
公开了一种分隔式双预热蓄热式燃烧器，包括炉体，在炉体的两侧分别设置有蓄热式燃烧器体，在蓄热式燃烧器体内并列设置有蓄热式空气燃烧器烧嘴和蓄热式煤气燃烧器烧嘴，蓄热式煤气燃烧器烧嘴和蓄热式空气燃烧器分别与炉室连通，在蓄热式空气燃烧器烧嘴和蓄热式煤气燃烧器烧嘴的内腔分别装填有蓄热体；中国专利
CN217302798U
公开了一种分隔式双气体分配燃烧器，包括：固定板，垂直装配于固定板的扩散筒，同轴套设于扩散筒并连接固定板的外筒；扩散筒径向向外延伸形成抵持外筒的隔板，以通过隔板将外筒与扩散筒之间区域分隔形成燃气腔与废气腔，贯通于外筒并用于向废气腔输入废气的废
气通道，扩散筒周向外侧围设若干废气燃烧喷枪，废气燃烧喷枪用于连通废气腔，固定板沿环形贯穿若干连通燃气腔的燃气燃烧喷枪；中国专利
CN112902163B
公开了一种一种基于氨分解的掺氢低氮燃烧系统和方法
。
包括氨气分解装置
、
空气源
、
燃烧装置，燃烧装置包括第一燃烧区
、
第二燃烧区，氨气分解装置内部设置除氮气装置，氨气分解装置的分解气出口分别与第一燃烧区
、
第二燃烧区的气体入口连接，空气源分别与第一燃烧区
、
第二燃烧区的气体入口连接，另有部分新鲜氨气与第二燃烧区的尾部连接，第一燃烧区为富燃区，第二燃烧区为贫燃区，提供了一种氨气作为氢气载体，氨气分解气作为燃烧气体，空气作为供氧体的低氮燃烧系统
。
[0006]但是，现有技术的加热炉燃烧装置仍存在优化空间，例如燃料利用率仍可以进一步提高，污染物的排放仍然可以降低，并且现有燃烧装置缺少从燃料本身来优化燃料燃烧的方案
。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种分隔式掺氨低碳燃烧装置及其控制方法，安装方便
、
操作简单，一方面可以提升燃料燃烧的热值，使得现有燃烧装置燃烧更均匀更充分，另一方面，可以有效降低碳排放，保护环境
。
[0008]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：
[0009]一
、
一种分隔式掺氨低碳燃烧装置
[0010]本专利技术提供了一种分隔式掺氨低碳燃烧装置，主要包括燃料系统
4、
空气系统
3、
氨气系统5和燃烧区间，所述燃烧区间通过分隔器2从上至下分隔为第一燃烧室
、
第二燃烧室
、
第三燃烧室，且各燃烧室内均安装有温度传感器；
[0011]所述燃料系统4包括燃气管道，所述燃气管道上装有燃气流量控制阀；所述空气系统3包括空气管道，所述空气管道上装有空气流量控制阀；所述氨气系统5包括氨气管道，所述氨气管道上装有氨气流量控制阀，所述氨气管道内设有导流板6；
[0012]所述燃气流量控制阀
、
空气流量控制阀
、
氨气流量控制阀和温度传感器均与燃烧装置控制器电连接
。
[0013]优选的，所述燃料系统4的燃气管道从燃烧装置壳体外部远离所述燃烧区间的一端直接延伸至所述燃烧区间前部
。
[0014]优选的，所述空气系统3设有两个空气管道，且两个空气管道分别连接至所述燃烧区间前部的上下两侧
。
[0015]优选的，所述氨气系统5设有两个氨气管道，且两个氨气管道分别连接至所述燃气管道远离燃烧区间一端的的上下两侧并分别与所述燃气管道的上下两侧外壁构成上下两条氨气进气管道
。
[0016]优选的，所述上下两条氨气进气管道内壁均设有钝体1，所述钝体1为垂直于氨气进气方向的凸形结构，用于改变所述氨气进气管道内的氨气浓度
。
[0017]优选的，上侧氨气进气管道内为浓氨气气流，所述上侧氨气进气管道对应第一燃烧室和第二燃烧室；下侧氨气进气管道内为淡氨气气流，所本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种分隔式掺氨低碳燃烧装置，用于以燃气为燃料的轧钢加热炉，其特征在于，包括燃料系统
(4)、
空气系统
(3)、
氨气系统
(5)
和燃烧区间，所述燃烧区间通过分隔器
(2)
从上至下分隔为第一燃烧室
、
第二燃烧室
、
第三燃烧室，且各燃烧室内均安装有温度传感器；所述燃料系统
(4)
包括燃气管道，所述燃气管道上装有燃气流量控制阀；所述空气系统
(3)
包括空气管道，所述空气管道上装有空气流量控制阀；所述氨气系统
(5)
包括氨气管道，所述氨气管道上装有氨气流量控制阀，所述氨气管道内设有导流板
(6)
；所述燃气流量控制阀
、
空气流量控制阀
、
氨气流量控制阀和温度传感器均与燃烧装置控制器电连接
。2.
根据权利要求1所述的一种分隔式掺氨低碳燃烧装置，其特征在于，所述燃料系统
(4)
的燃气管道从燃烧装置壳体外部远离所述燃烧区间的一端直接延伸至所述燃烧区间前部
。3.
根据权利要求2所述的一种分隔式掺氨低碳燃烧装置，其特征在于，所述空气系统
(3)
设有两个空气管道，且两个空气管道分别连接至所述燃烧区间前部的上下两侧
。4.
根据权利要求2所述的一种分隔式掺氨低碳燃烧装置，其特征在于，所述氨气系统
(5)
设有两个氨气管道，且两个氨气管道分别连接至所述燃气管道远离燃烧区间一端的的上下两侧并分别与所述燃气管道的上下两侧外壁构成上下两条氨气进气管道
。5.
根据权利要求4所述的一种分隔式掺氨低碳燃烧装置，其特征在于，所述上下两条氨气进气管道内壁均设有钝体
(1)
，所述钝体
(1)
为垂直于氨气进气方向的凸形结构，用于改变所述氨气进气管道内的氨气浓度
。6.
根据权利要求5所述的一种分隔式掺氨低碳燃烧装置，其特征在于，上侧氨气进气管道内为浓氨气气流，所述上侧氨气进气管道对应第一燃烧室和第二燃烧室；下侧氨气进气管道内为淡氨气气流，所述下侧氨气进气管道对应第二燃烧室和第三燃烧室
。7.
根据权利要求3所述的一种分隔式掺氨低碳燃烧装置，其特征在于，上侧空气管道对应第一燃烧室和第二燃烧室；下侧空气管道对应第二燃烧室和第三燃烧室
。8.
一种权利要求1至7中任意一项所述分隔式掺氨低碳燃烧装置的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1

【专利技术属性】
技术研发人员：丁翠娇，杨超，肖海明，陈长松，易祥，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：