蓄热式燃烧炉

一，设备简介

蓄热式燃烧器是在极短时间内把常温空气加热，被加热的高温空气进入炉膛后，卷吸周围炉内的烟气形成一股含氧量大大低于21%的稀薄贫氧高温气流，同时往稀薄高温空气附近注入燃料，燃料在贫氧（2%~20%）状态下实现燃烧。同时，炉膛内燃烧后的热烟气经过另一个蓄热式燃烧器排空，将高温烟气显热储存在另一个蓄热式燃烧器内。工作温度不高的换向阀以一定的频率进行切换，常用的切换周期为30~200秒。两个蓄热式燃烧器处于蓄热与放热交替工作状态，从而达到节能目的。

1.实现了蓄热体温度效率、热回收率和炉子热效率三高

作为一个回收烟气余热的燃烧系统，温度效率、热回收率和炉子热效率可以说是衡量它热工性能优劣的主要指标。国内外大量生产实际的测试数据表明，在适当的换向周期下，经过蓄热体后的高温空气温度和进入蓄热体的烟气温度十分接近，仅差100℃左右，温度效率高达95%左右，热回收率为80%左右。炉子热效率得到了较大的提高。

2 . 加热质量好，氧化烧损小

由于高温空气燃烧技术是属于低氧空气燃烧范畴，而且助燃空气的切入点和燃料切入点与传统的燃烧方法不一样，从而避免了高温火焰过分集中造成的炉内各区域温差大的弊病，同时也减少了高温氧化烧损的可能性。由于炉温的均匀程度大大提高，被冶炼的物料加热质量得到了充分保证。

3.节能效果显著

蓄热式燃烧系统与传统燃烧系统比，热回收率大大提高，节能效果特别明显，其节能率往往达到40～50%。这对于传统燃烧系统来说几乎是不可能的。

4.适用性较强，能用于多种不同工艺要求的工业炉

由于蓄热式燃烧系统的炉温均匀性好，炉温波动小，不存在高温区过分集中及火焰对工件的冲刷等问题，所以它的适用范畴较宽。目前己在大中型推钢式及步进式轧钢加热炉、均热炉、罩式热处理炉、辐射管气体渗碳炉、钢包烘烤炉、玻璃熔化炉、熔铝炉、锻造炉等工业炉上使用。不论是采用蓄热式燃烧器的炉子或蓄热式工业炉，在实际运行中都比较稳定可靠，取得了比较好的经济效益和社会效益。

5.建设投资相对不高，投资回收期短

从全国冶金行业已经改造或新建的二十余座蓄热式工业炉情况来看，将传统燃烧方式的工业炉改造为蓄热式工业炉的投资比仍采用传统燃烧方式的炉子要高，但是在同等要求下新建蓄热式工业炉与新建传统燃烧方式的工业炉投资基本相当或略有上升。蓄热式工业炉与传统燃烧方式工业炉在建设投资的比较上并没有显示较大的优势，但是在投资回收期的缩短上体现了强劲的优势。如果考虑到由于炉温均匀而导致加热质量提高、氧化烧损减少，由于加热能力的提高导致产量的增加等方面的收益，则综合经济效益更加可观。

二，主要技术参数

炉子的主要尺寸：

炉底面积： 1.9 mm^2

炉膛温度：1200度

燃料名称：天燃气

炉前燃气压力：4-6KPa

最大天燃气消耗量；20-25Nm/h

烧嘴数量：1对

燃烧方式：对烧

蓄热体形式：高铝球

鼓风机压力：6000Pa

鼓风机流量：400m³/h

引风机压力；5000 Pa

引风机流量：650 m³/h

压缩空气压力0.6MPa

烧嘴排烟温度；<=100℃

三．工作原理

配备在工业炉上的蓄热式燃烧系统，由蓄热式烧嘴、换向系统和控制系统组成。

工作原理如上图所示

来自鼓风机的助燃空气经换向系统和燃料分别进入左侧烧嘴的各自通道，助燃空气由下向上通过蓄热室A。预热后的空气从左侧通道喷出并与燃料混合燃烧。燃烧产物对物料进行加热后进人右侧通道，在蓄热室B内进行热交换将大部分热量留给蓄热体后,以200℃以下的温度进入换向阀，经引风机排入大气。设定的换向时间一到控制系统发出指令，换向机构动作，空气、烟气同时换向。此时助燃空气从右侧通道喷口喷出并与燃烧器B的燃料混合燃烧，这时左侧喷口作为烟道。在引风机的作用下，使高温烟气通过蓄热体、换向阀、引风机排出，一个换向周期完成。采用蓄热式烧嘴可取消常规工业炉上的烧嘴、换热器、高温管道、地下烟道及高大的烟囱．操作及维护简单，无烟尘污

染，换向设备灵活，控制系统功能完备，炉内温度均匀，节能30%～50%。

四，技术、结构特点

4.1 蓄热式燃烧器

加热炉外部安装2个空气蓄热式燃烧器，2个空气蓄热器对称安装，蓄热式燃烧器为单喷口。一个空气喷口和天燃气喷口，组成一个燃烧单元。蓄热器中的蓄热体采用陶瓷小球和陶瓷蜂窝体的复合蓄热结构，它具有换向时间适中（中型厂设计换向时间2min），耐急冷急热性好、导热性能好等优点；每个燃烧器前的天燃气和空气连接管上都安有手动调节阀，从而使得各个燃烧器、特别是上部与下部燃烧器的能力能够按需要进行调节；维修方便，可以在不影响炉子正常生产的情况下利用常规检修更换蓄热体。

4.2引火烧嘴

采用电子打火点燃，使用安全可靠。

4.3自动控制

炉温控制系统采用在工业炉窑控制中广泛使用的双交叉限幅控制方式，为保证供热区温度的可控性，首先设置独立的，以温度为主

环，空煤气流量调节为副环的炉温控制回路。根据工艺的供热分配情况，设有温度调节回路。炉膛压力控制为减少换向对炉压调节的干扰采用手动调节煤气烟道及空气烟道的废气调节阀门，保证炉膛压力稳定在给定范围。

4.4换向控制

换向采用二腔二通换向阀，换向燃烧控制按定时的原则，并按规定的换向时序，控制2个天燃气换向阀和2个空气换向阀的动作，也可手动控制换向。

4.5安全保护系统

仪表控制安全连锁逻辑保护系统在天燃气总管压力过低、空气压力过低、仪表气源压力过低、电源故障情况下，发生自动停炉；当发生自动停炉时，系统完成如下动作：总管煤气立即切断，并在10min后停引风机，鼓风机则需要手动停止。另外还有紧急手动停炉。用于在特殊情况下，如控制系统故障时，由操作员通过操作台的急停按钮，完成停炉操作。

五，蓄热式燃烧系统操作流程

A操作前必须做的准备工作