【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于煤气蓄热燃烧系统领域，具体涉及一种能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统。
技术介绍
1、高炉煤气等以co为主要可燃成分的低热值煤气在用于轧钢加热炉燃烧供热时，由于加热炉炉膛工作温度要达到1150~1320℃的高温，一般都采用蓄热预热方式将高炉煤气、助燃空气分别预热到~1000℃后喷入炉膛燃烧以满足炉膛高温及低烟温排放需求。在蓄热预热燃烧系统中，需要依靠各自对应的二位三通换向阀对低热值煤气与烟气、助燃空气与烟气同步进行周期性的换向，实现连续的低热值煤气、助燃空气经蓄热烧嘴预热后喷入炉膛燃烧及炉膛高温烟气被抽出经蓄热烧嘴蓄热后低温排放。在每个换向周期的低热值煤气与烟气通过换向阀换向的过程中，从换向阀到煤气蓄热式烧嘴间的设备与管道容积内驻留的未能进入炉膛的大量残留煤气及其所含有的co会首先被反向抽排随烟气排放到大气中，造成大量的煤气浪费，且排放烟气因co含量高不能实现达标排放造成环境污染而受限。特别是采用一个换向阀带多个煤气蓄热式烧嘴的分段集中换向模式的煤气蓄热燃烧系统，由于换向阀到煤气蓄热式烧嘴间的煤气通道容积比较大且长，因换向后排烟反抽造成的残留煤气排放浪费占比达2.5~4%，排放烟气中的co浓度更是严重超标甚至危及工作区域安全。
2、为解决上述高炉煤气等低热值煤气在蓄热预热燃烧中存在的因周期性换向燃烧造成的残留煤气反抽排放浪费及排放烟气中co含量超高不符合环保标准受限的问题，一般会在煤气蓄热预热燃烧系统中配置反吹扫系统，在换向阀换向时关闭煤气通道后到开始抽排烟气前的间隙时间内，利用反吹扫系统的反吹风
3、反吹烟气通入到二位三通换向阀到煤气蓄热式烧嘴间的设备与管道容积内，可以从换向阀后的管道上开口接入，也可从二位三通换向阀阀板后的公用腔室开口接入。从换向阀后的管道中开口接入反吹烟气时，换向阀阀板后的公用腔室到反吹接入点间的设备与管道容积区域存在有不能被反吹烟气吹扫到的较大的盲区；从二位三通换向阀阀体的阀板后的公用腔室开口接入反吹扫烟气时，换向阀阀板后的公用腔室因反吹扫接入口位置受阀体结构的限制也会存在有吹扫不到的盲区。这些盲区的存在会使得换向时对残留煤气的反吹扫不干净、不彻底，会在烟气抽排的开始即首先被抽出排放到大气中，使得排放烟气中co浓度间断性严重超标造成不达标排放与环境污染。而对于广泛应用的加热炉分段分侧集中换向的煤气蓄热燃烧系统（即一个供热段一侧的二位三通换向阀连通该加热段同侧的多个蓄热烧嘴），由于二位三通换向阀到煤气蓄热式烧嘴间的煤气通道容积更大更长，反吹扫盲区也无法完全消除，因此残留煤气通道的反吹扫也不能彻底，反吹扫过程需要的时间更是长达8~10s，进而对炉膛温度场及钢坯加热质量造成了更严重的不利影响，并因此更大的加剧了钢坯的氧化烧损。此外，上述两种反吹扫接入方式都需要在换向阀反吹烟气接入口前的烟气管道上配套设置密封性好、动作快的快切阀，这又会严重挤占炉顶狭窄的空间且大大增加了设备与管道布置安装的难度，增大了吹扫通道体积和反吹扫烟气用量，也增加了燃烧系统的构造成本。
4、由上可知，对于加热炉采用煤气蓄热预热燃烧方式燃烧供热、且设置有烟气反吹扫系统的燃烧系统，尤其是分段分侧集中换向模式的煤气蓄热燃烧系统，其煤气/烟气换向反吹扫时存在吹扫时间长、吹扫盲区吹扫不干净、对炉膛温度场和钢坯加热质量不利影响大等问题，而且，反吹扫烟气接入口前的烟气管道上因配设反吹烟气快切阀挤占炉顶空间，还存在设备与管道布置安装难度大、构造成本高的问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，该系统能快速无盲区反吹扫，提高了吹扫效果、减少了吹扫时间，降低了换向燃烧造成的煤气损耗，降低了吹扫过程对炉膛温度场和被加热钢坯质量的不利影响，降低了安装难度和构造成本。
2、本专利技术所采用的技术方案是：
3、一种能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，包括分布在加热炉供热区段两侧炉墙上的煤气蓄热式烧嘴、与各处煤气蓄热式烧嘴对应的三位四通换向阀、煤气管网、反吹烟气管网、排烟管网、烧嘴前支管、设在烧嘴前支管上的切断阀；三位四通换向阀的阀体内设有煤气腔室、反吹烟气腔室、排放烟气腔室和公用腔室，煤气腔室、反吹烟气腔室和排放烟气腔室依次并行排布且相互隔开，三者在阀体外侧分别设置用于外接的煤气接口、反吹烟气接口和排放烟气接口，三者在阀体内侧分别设置与公用腔室一端连通的通道口，公用腔室另一端在阀体外侧设置公用接口，三者均配备快切阀板组件，快切阀板组件包括能启闭通道口的阀板、通过阀杆带动阀板动作的驱动件，驱动件安装在阀体外侧，反吹烟气腔室的通道口在公用腔室侧设有用于向四周导流反吹烟气的导流板；煤气管网的输送末端分别接入各煤气接口，反吹烟气管网的输送末端分别接入各反吹烟气接口，各排放烟气接口分别接入排烟管网，各公用接口分别通过烧嘴前支管接入对应的煤气蓄热式烧嘴。
4、作为一种优选例，三位四通换向阀安装在加热炉上对应煤气蓄热式烧嘴附近的炉顶上。
5、作为另一种优选例，三位四通换向阀安装在加热炉上对应煤气蓄热式烧嘴附近的炉侧平台上。
6、作为一种优选例，煤气蓄热式烧嘴在加热炉供热区段两侧炉墙上单排设置，每个三位四通换向阀对应一个煤气蓄热式烧嘴。
7、作为另一种优选例，煤气蓄热式烧嘴在加热炉供热区段两侧炉墙上双排设置，同一位置上下两个煤气蓄热式烧嘴为一组，每个三位四通换向阀对应一组煤气蓄热式烧嘴。
8、优选地，煤气管网包括煤气主管路和煤气支管路，煤气主管路连接煤气气源，煤气支管路连接在煤气主管路上且分别接入各煤气接口；反吹烟气管网包括反吹烟气主管路和反吹烟气支管路，反吹烟气主管路连接反吹烟气气源，反吹烟气支管路连接在反吹烟气主管路上且分别接入各反吹烟气接口；排烟管网包括排烟主管路和排烟支管路，各排放烟气接口分别接入各排烟支管路，各排烟支管路分别连接至排烟主管路，排烟主管路连接排烟设施。
9、优选地，阀体内部一侧为公用腔室，阀体内部另一侧通过隔板分隔为煤气腔室、反吹烟气腔室和排放烟气腔室，煤气腔室、反吹烟气腔室和排放烟气腔室靠近公用腔室的一侧通过共用的端板封闭，端板上分布开孔作为各通道口、设置密封阀座与阀板配合。
10、优选地，导流板为喇叭口形状的回转体，导流板靠近通道口的一端为窄口、另一端为宽口，导流板位于反吹烟气腔室的通道口中心。
11、进一步地，导流板通过连接板焊接在反吹烟气腔室的通道口公用腔室一侧。
12、优选地，驱动件为气缸或油缸。
13、本专利技术的有益效果是：
14、该燃烧系统中，三位四通换向阀能实现煤气蓄热式烧嘴的全分散换向燃烧，三位四通换向阀中的导流板可以使被吹扫区域不存在反吹烟气吹扫不到的盲区，残余煤气被吹扫得干净、彻底，还本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：包括分布在加热炉供热区段两侧炉墙上的煤气蓄热式烧嘴、与各处煤气蓄热式烧嘴对应的三位四通换向阀、煤气管网、反吹烟气管网、排烟管网、烧嘴前支管、设在烧嘴前支管上的切断阀；三位四通换向阀的阀体内设有煤气腔室、反吹烟气腔室、排放烟气腔室和公用腔室，煤气腔室、反吹烟气腔室和排放烟气腔室依次并行排布且相互隔开，三者在阀体外侧分别设置用于外接的煤气接口、反吹烟气接口和排放烟气接口，三者在阀体内侧分别设置与公用腔室一端连通的通道口，公用腔室另一端在阀体外侧设置公用接口，三者均配备快切阀板组件，快切阀板组件包括能启闭通道口的阀板、通过阀杆带动阀板动作的驱动件，驱动件安装在阀体外侧，反吹烟气腔室的通道口在公用腔室侧设有用于向四周导流反吹烟气的导流板；煤气管网的输送末端分别接入各煤气接口，反吹烟气管网的输送末端分别接入各反吹烟气接口，各排放烟气接口分别接入排烟管网，各公用接口分别通过烧嘴前支管接入对应的煤气蓄热式烧嘴。
2.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：三位四通换向阀安装在加热炉上对应煤
3.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：三位四通换向阀安装在加热炉上对应煤气蓄热式烧嘴附近的炉侧平台上。
4.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：煤气蓄热式烧嘴在加热炉供热区段两侧炉墙上单排设置，每个三位四通换向阀对应一个煤气蓄热式烧嘴。
5.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：煤气蓄热式烧嘴在加热炉供热区段两侧炉墙上双排设置，同一位置上下两个煤气蓄热式烧嘴为一组，每个三位四通换向阀对应一组煤气蓄热式烧嘴。
6.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：煤气管网包括煤气主管路和煤气支管路，煤气主管路连接煤气气源，煤气支管路连接在煤气主管路上且分别接入各煤气接口；反吹烟气管网包括反吹烟气主管路和反吹烟气支管路，反吹烟气主管路连接反吹烟气气源，反吹烟气支管路连接在反吹烟气主管路上且分别接入各反吹烟气接口；排烟管网包括排烟主管路和排烟支管路，各排放烟气接口分别接入各排烟支管路，各排烟支管路分别连接至排烟主管路，排烟主管路连接排烟设施。
7.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：阀体内部一侧为公用腔室，阀体内部另一侧通过隔板分隔为煤气腔室、反吹烟气腔室和排放烟气腔室，煤气腔室、反吹烟气腔室和排放烟气腔室靠近公用腔室的一侧通过共用的端板封闭，端板上分布开孔作为各通道口、设置密封阀座与阀板配合。
8.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：导流板为喇叭口形状的回转体，导流板靠近通道口的一端为窄口、另一端为宽口，导流板位于反吹烟气腔室的通道口中心。
9.如权利要求8所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：导流板通过连接板焊接在反吹烟气腔室的通道口公用腔室一侧。
10.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：驱动件为气缸或油缸。
...【技术特征摘要】
1.一种能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：包括分布在加热炉供热区段两侧炉墙上的煤气蓄热式烧嘴、与各处煤气蓄热式烧嘴对应的三位四通换向阀、煤气管网、反吹烟气管网、排烟管网、烧嘴前支管、设在烧嘴前支管上的切断阀；三位四通换向阀的阀体内设有煤气腔室、反吹烟气腔室、排放烟气腔室和公用腔室，煤气腔室、反吹烟气腔室和排放烟气腔室依次并行排布且相互隔开，三者在阀体外侧分别设置用于外接的煤气接口、反吹烟气接口和排放烟气接口，三者在阀体内侧分别设置与公用腔室一端连通的通道口，公用腔室另一端在阀体外侧设置公用接口，三者均配备快切阀板组件，快切阀板组件包括能启闭通道口的阀板、通过阀杆带动阀板动作的驱动件，驱动件安装在阀体外侧，反吹烟气腔室的通道口在公用腔室侧设有用于向四周导流反吹烟气的导流板；煤气管网的输送末端分别接入各煤气接口，反吹烟气管网的输送末端分别接入各反吹烟气接口，各排放烟气接口分别接入排烟管网，各公用接口分别通过烧嘴前支管接入对应的煤气蓄热式烧嘴。
2.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：三位四通换向阀安装在加热炉上对应煤气蓄热式烧嘴附近的炉顶上。
3.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：三位四通换向阀安装在加热炉上对应煤气蓄热式烧嘴附近的炉侧平台上。
4.如权利要求1所述的能实现快速无盲区反吹扫的煤气蓄热燃烧系统，其特征在于：煤气蓄热式烧嘴在加热炉供热区段两侧炉墙上单排设置，每个三位四通换向阀对应一个煤气蓄热式烧嘴。
5.如权利要求1所述的能实现快速无盲...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐少春，周圣亮，李飞，
申请(专利权)人：中冶南方武汉热工有限公司，
类型：发明
国别省市：
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