本實(shí)用新型專利技術(shù)公開(kāi)了一種環(huán)保節(jié)能型加熱爐裝置，它包括加熱爐主體（1），接入在加熱爐主體（1）內(nèi)的燃燒器（2），安裝在加熱爐主體（1）尾部的管式加熱器（3），煙氣通道（4）從加熱爐主體（1）的尾端引出，依次經(jīng)過(guò)左電控四通閥（5），第一支管路上的陶瓷蓄熱器（6），右電控四通閥（7），最后經(jīng)引風(fēng)機(jī)（8）進(jìn)入煙囪（9）；助燃空氣通道（10）從送風(fēng)機(jī)（11）引出依次經(jīng)過(guò)右電控四通閥（7），第二支管路上的陶瓷蓄熱器（6），左電控四通閥（5），最后和二次風(fēng)入口（101）相連。該加熱爐裝置能夠降低排煙溫度，減少排煙熱損失，提高燃料的熱能利用率，且能降低排放煙氣中氮氧化物的排放量，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本技術(shù)涉及一種應(yīng)用于化工行業(yè)熱能動(dòng)力領(lǐng)域的加熱爐裝置，具體涉及一種能夠進(jìn)行煙氣余熱回收利用及降低氮氧化物排放量的加熱爐裝置。
技術(shù)介紹
目前，國(guó)內(nèi)一般的工業(yè)窯爐排煙溫度在200°C左右，有的甚至高達(dá)250°C，如此高的排煙溫度不僅浪費(fèi)了大量能源，同時(shí)也造成了環(huán)境熱污染，高的排煙溫度表明燃燒設(shè)備的排煙熱損失較高，設(shè)備的熱能利用率低，理論上說(shuō)，排放的煙氣溫度越低越好，但是如果煙氣溫度過(guò)低，低于蒸汽的露點(diǎn)溫度，則易造成窯爐尾部受熱面的堵灰和酸性蒸汽的腐蝕， 因此，余熱回收后的煙氣溫度一般控制在蒸汽露點(diǎn)以上。即燃料采用油時(shí)，排煙溫度不低于 130°C，燃料為氣體燃料時(shí)，排煙溫度不低于100°C。且在燃料的燃燒過(guò)程中，氮氧化物的生成是燃燒反應(yīng)的一部分，燃燒生成的氮氧化物主要是NO和NO2,統(tǒng)稱為NOx，大氣中的NOx溶于水后會(huì)形成硝酸雨，同樣的酸濃度下硝酸雨對(duì)樹(shù)木和農(nóng)作物的損害是硫酸雨的兩倍，NOx 還對(duì)人體健康有直接損害，NOx濃度大時(shí)毒性很大，因?yàn)樗缀蛣?dòng)物血液中的血色素結(jié)合， 造成血液缺氧而引起中樞神經(jīng)麻痹。目前，許多國(guó)家均制定了各燃燒裝置的氮氧化物排放量標(biāo)準(zhǔn)，為了降低NOx的排放量，目前已有的方法可以分為兩類一類是降低在煙氣中已經(jīng)生成的NOx的煙氣處理法，另一類是控制在燃燒過(guò)程中NOx生成量的低NOx燃燒技術(shù)，前一種方法初始投資費(fèi)用昂貴，因此重點(diǎn)應(yīng)發(fā)展低NOx燃燒技術(shù)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
專利技術(shù)目的本技術(shù)的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種新型環(huán)保的加熱爐裝置，該加熱爐裝置不僅能夠進(jìn)行煙氣余熱回收再利用，還能有效降低煙氣中氮氧化物的排放量。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)以上目的，本技術(shù)提供的環(huán)保節(jié)能型加熱爐裝置，它包括加熱爐主體，接入在加熱爐主體爐膛內(nèi)的的燃燒器，安裝在加熱爐主體尾部的管式加熱器， 煙氣通道從加熱爐主體的尾端引出經(jīng)過(guò)左電控四通閥，然后經(jīng)過(guò)第一支管路上的陶瓷蓄熱器，再經(jīng)過(guò)右電控四通閥，最后通過(guò)引風(fēng)機(jī)后進(jìn)入煙囪；助燃空氣通道從送風(fēng)機(jī)出口引出經(jīng)過(guò)右電控四通閥，然后經(jīng)過(guò)第二支管路上的陶瓷蓄熱器，再經(jīng)過(guò)左電控四通閥，最后和加熱爐主體前部的二次風(fēng)入口相連。以上所述的加熱爐裝置，其中在左電控四通閥和右電控四通閥之間設(shè)有兩支管路，一支管路作為煙氣通道，另一支管路則作為助燃空氣通道，并且這兩支管路可以通過(guò)兩電控四通閥的換向功能來(lái)實(shí)現(xiàn)交替切換。作為優(yōu)選方案，以上所述的環(huán)保節(jié)能型加熱爐裝置，其中左右兩電控四通閥之間的兩支管路上的陶瓷蓄熱器的數(shù)目可根據(jù)實(shí)際需要設(shè)置單個(gè)或多個(gè)，如1至6個(gè)，并且，應(yīng)對(duì)最終從煙 排出的煙氣溫度進(jìn)行檢測(cè)，應(yīng)控制在蒸汽露點(diǎn)以上。本技術(shù)提供的環(huán)保節(jié)能型加熱爐裝置，對(duì)于加熱爐煙氣余熱回收利用，本技術(shù)采取將煙氣中的余熱通過(guò)蓄熱器蓄積起來(lái)，再將蓄積的熱量對(duì)助燃空氣進(jìn)行加熱的方案，其工作原理是系統(tǒng)最初運(yùn)行時(shí)，加熱爐中產(chǎn)生的煙氣經(jīng)煙氣管道進(jìn)入左右兩電控四通閥之間的第一支管路后，該管路上的陶瓷蓄熱器開(kāi)始逐漸蓄積煙氣中的余熱，然后溫度降低的煙氣經(jīng)過(guò)引風(fēng)機(jī)最后從煙囪排出，而此時(shí)兩電控四通閥之間的第二支管路作為助燃空氣的流通管路，助燃空氣從送風(fēng)機(jī)出口引出，在該支管路上的陶瓷蓄熱器尚不能對(duì)流經(jīng)該支路的助燃空氣進(jìn)行加熱。隨著時(shí)間的推移，煙氣管路上的陶瓷蓄熱器達(dá)到設(shè)定的溫度值，此時(shí)，左右兩電控四通閥換向，原先的煙氣支管路和助燃空氣支管路進(jìn)行切換，即煙氣改為從原先的助燃空氣支管路通過(guò)，這樣煙氣開(kāi)始加熱該管路上的陶瓷蓄熱器；而助燃空氣改為從原先煙氣通過(guò)的支管路通過(guò)，并且在流動(dòng)過(guò)程中吸收著該管路上原先已被加熱到設(shè)定溫度的陶瓷蓄熱器中的熱量，這樣助燃空氣被加熱升溫，而該管路上的陶瓷蓄熱器被逐漸冷卻，如此循環(huán)進(jìn)行下去，便實(shí)現(xiàn)了降低煙氣溫度，減少排煙熱損失，提高熱能利用率和節(jié)約燃料的目的。為了實(shí)現(xiàn)低NOx排放的目的，以上所述的環(huán)保節(jié)能型加熱爐裝置，其中燃燒器上設(shè)有燃料進(jìn)口，燃料進(jìn)口與燒嘴相連通，在燒嘴外圍設(shè)有一次風(fēng)筒，一次風(fēng)筒上設(shè)有一次風(fēng)入口，在靠近燒嘴出口處的一次風(fēng)筒內(nèi)壁與燒嘴外壁之間設(shè)有旋流葉片，高能電子點(diǎn)火槍插入在燒嘴的中心，所述的燒嘴和一次風(fēng)筒與加熱爐主體內(nèi)的圓柱火道相連通，在圓柱火道外圍靠近火道出口的位置設(shè)有煙氣循環(huán)促進(jìn)裝置，所述的圓柱火道外壁與加熱爐主體的爐膛內(nèi)壁之間形成了二次風(fēng)室，在圓柱火道出口附近的圓周上還設(shè)有與二次風(fēng)室相連通的小孔。所述的煙氣循環(huán)促進(jìn)裝置為一帶錐形出口的環(huán)形部件，錐度方向?qū)驁A柱火道的中心，在錐形出口的圓周方向上間隔均勻地分布有擋板。因?yàn)槎物L(fēng)從煙氣循環(huán)促進(jìn)環(huán)的敞口處高速噴出時(shí)，因氣流對(duì)周圍煙氣的引射作用，將會(huì)在其封閉間隔處形成煙氣自再循環(huán)， 這樣加熱爐內(nèi)的煙氣溫度可以得到降低，對(duì)NOx的形成具有一定的抑制作用，并且由于出口錐度的導(dǎo)向及加強(qiáng)流速作用，將使二次風(fēng)與從圓柱火道噴出的氣流得以更加充分地混合，達(dá)到充分燃燒的目的。本技術(shù)提供的環(huán)保節(jié)能型加熱爐裝置的工作原理為燃料氣或燃料油經(jīng)燃燒器的燃料進(jìn)口進(jìn)入燒嘴(燃料油需采取機(jī)械霧化方式)，一次風(fēng)從燃燒器上的一次風(fēng)入口進(jìn)入一次風(fēng)筒，二次風(fēng)(即前述的被煙氣余熱加熱的助燃空氣)通過(guò)加熱爐主體上的二次風(fēng)入口進(jìn)入二次風(fēng)室，一次風(fēng)和二次風(fēng)的總的風(fēng)量應(yīng)為燃料燃燒時(shí)的空氣需要量，即一次風(fēng)只能提供部分的助燃空氣，需二次風(fēng)進(jìn)行補(bǔ)充，一次風(fēng)筒中的一次風(fēng)經(jīng)過(guò)旋流葉片后與燒嘴出口處的燃料進(jìn)行混合，被高能電子點(diǎn)火槍引燃后，火焰從燒嘴噴口開(kāi)始，經(jīng)過(guò)圓柱火道射入加熱爐爐膛，如前所述，因一次風(fēng)只是提供了部分的助燃空氣，故圓柱火道內(nèi)呈還原性狀態(tài)，即燃燒為缺氧燃燒狀態(tài)，燃燒溫度較低，此時(shí)可抑制NOx的生成，同時(shí)，二次風(fēng)室中的助燃空氣的小部分通過(guò)圓柱火道上的斜孔對(duì)火道中的火焰補(bǔ)充氧氣，以維持火焰燃燒穩(wěn)定， 其余大部分助燃空氣通過(guò)煙氣循環(huán)促進(jìn)裝置的導(dǎo)向，對(duì)從圓柱火道噴出的火焰尾端進(jìn)行補(bǔ)充氧氣，這樣，因一次風(fēng)供氧量不足而未能參與燃燒的燃料將在火焰尾部得以燃盡，且此時(shí)火焰進(jìn)入空間開(kāi)闊的加熱爐爐膛，散熱條件較好，燃燒溫度有所降低。此外氣流(火焰及部分未參與燃燒的燃?xì)獾幕旌衔?高速離開(kāi)圓柱火道時(shí)會(huì)對(duì)爐內(nèi)煙氣產(chǎn)生引射作用，使周圍煙氣產(chǎn)生自再循環(huán)，再加上如前所述的煙氣循環(huán)促進(jìn)裝置對(duì)爐內(nèi)煙氣的引射作用的疊加， 使得整個(gè)加熱爐內(nèi)部煙氣循環(huán)良好，燃燒溫度低且均勻，從而可有效地抑制NOx的生成。本技術(shù)的加熱爐裝置，采用的燃料可以是氣體燃料(如天然氣)，也可以是液體燃料(輕油、渣油等)。有益效果本技術(shù)提供的加熱爐裝置和現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)本技術(shù)提供的環(huán)保節(jié)能型加熱爐裝置，不僅能夠有效地回收利用排放煙氣中的熱量，降低排煙溫度，減少排煙熱損失和對(duì)環(huán)境的熱污染，提高燃料的熱能利用率，節(jié)約燃料，并且通過(guò)降低燃燒溫度和控制氧濃度的方法能有效降低排放煙氣中氮氧化物的排放量，減輕對(duì)周圍環(huán)境的污染，實(shí)現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的目標(biāo)。附圖說(shuō)明圖1為本技術(shù)提供的環(huán)保節(jié)能型加熱爐裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1所示加熱爐裝置中的燃燒器和加熱爐主體的局部剖視圖。圖3為加熱爐裝置中的煙氣循環(huán)促進(jìn)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本技術(shù)，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本技術(shù)而不用于限制本技術(shù)的范圍，在閱讀了本技術(shù)之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本技術(shù)的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
１．一種環(huán)保節(jié)能型加熱爐裝置，其特征在于，它包括加熱爐主體（１），接入在加熱爐主體（１）爐膛內(nèi)的的燃燒器（２），安裝在加熱爐主體（１）尾部的管式加熱器（３），煙氣通道（４）從加熱爐主體（１）的尾端引出經(jīng)過(guò)左電控四通閥（５），然后經(jīng)過(guò)第一支管路上的陶瓷蓄熱器（６），再經(jīng)過(guò)右電控四通閥（７），最后通過(guò)引風(fēng)機(jī)（８）后進(jìn)入煙囪（９）；助燃空氣通道（１０）從送風(fēng)機(jī)（１１）出口引出經(jīng)過(guò)右電控四通閥（７），然后經(jīng)過(guò)第二支管路上的陶瓷蓄熱器（６），再經(jīng)過(guò)左電控四通閥（５），最后和加熱爐主體（１）前部的二次風(fēng)入口（１０１）相連。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：張曉東，宋傳蒼，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：王仁華，
類型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：84
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