一種利用富氧燃燒的加熱爐系統技術方案

本實用新型專利技術涉及一種利用富氧燃燒的加熱爐系統，包括煤氣管路系統、助燃氣管路系統、煤氣換熱器（12）、助燃氣換熱器（13）、燃燒系統和爐體（14），燃燒系統包括富氧燃燒器（15）、助燃氣調節閥（16）、煤氣調節閥（17）及控制系統，煤氣管路系統通入的煤氣經過煤氣換熱器（12）預熱后通入富氧燃燒器（15）內，助燃氣管路系統通入的助燃氣經過助燃氣換熱器（13）預熱后通入富氧燃燒器（15）內，通過助燃氣調節閥（16）、煤氣調節閥（17）以及燃燒器控制系統調節煤氣和助燃氣的供入流量。本實用新型專利技術采用富氧燃燒技術，可實現低熱值煤氣的有效利用，更加高效、節能、環保，同時富氧燃燒加熱爐系統簡單，制造成本低，生產穩定性好。（*該技術在2023年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
一種利用富氧燃燒的加熱爐系統
本技術涉及加熱爐
，更具體地說，涉及一種利用富氧燃燒技術的加熱爐系統。
技術介紹
目前，加熱爐廣泛應用于鋼坯軋制、鍛造生產線中。利用加熱爐將鋼坯加熱，燒成紅鋼，使其達到滿足軋制、鍛造需要的鋼坯溫度，而后進行軋制或鍛造。在我國，加熱爐數量眾多，傳統加熱爐多采用常規擴散燃燒的方式，能耗高，污染嚴重。近年來，在軋鋼加熱爐上發展了蓄熱式燃燒技術，蓄熱式加熱爐可以將鋼鐵企業副產高爐煤氣應用于軋鋼加熱爐，節省了天然氣、焦爐煤氣等高熱值優質煤氣，實現了副產高爐煤氣的有效利用。但是，蓄熱式加熱爐仍然存在許多缺點:(I)電耗較高，其蓄熱系統換向閥頻繁工作消耗大量電能，系統配置較大功率的引風機，亦消耗大量電能；(2)換向閥、蓄熱體使用壽命短，更換頻繁，增加了生產成本，降低了有效利用時間；(3)排煙中CO含量較高，尤其是雙蓄熱加熱爐的煤氣側排煙，其CO含量高達幾千個ppm，局部甚至超過一萬個ppm,嚴重污染環境。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題在于，提供一種燃燒高效、節能環保的利用富氧燃燒技術的加熱爐系統，可實現低熱值煤氣的有效利用。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種利用富氧燃燒的加熱爐系統，包括煤氣管路系統、助燃氣管路系統、煤氣換熱器、助燃氣換熱器、燃燒系統和爐體，所述燃燒系統包括富氧燃燒器、助燃氣調節閥、煤氣調節閥及控制系統，煤氣管路系統通入的煤氣經過煤氣換熱器預熱后通入富氧燃燒器內，助燃氣管路系統通入的助燃氣經過助燃氣換熱器預熱后通入富氧燃燒器內，通過所述助燃氣調節閥、煤氣調節閥以及燃燒器控制系統調節煤氣和助燃氣的供入流量。在本技術所述的利用富氧燃燒的加熱爐系統中，所述煤氣管路系統包括煤氣管路和設置在所述煤氣管路上的煤氣閥門，所述煤氣管路與所述煤氣換熱器連接。在本技術所述的利用富氧燃燒的加熱爐系統中，所述助燃氣管路系統包括助燃氣管路和分別與所述助燃氣管路連接的第一氧氣閥門、第二氧氣閥門和空氣閥門，所述第一氧氣閥門與氧氣管網連接，所述第二氧氣閥門與制氧機組連接，所述空氣閥門與助燃風機連接。在本技術所述的利用富氧燃燒的加熱爐系統中，所述助燃氣管路系統中輸送的氧氣濃度范圍為21?60%。在本技術所述的利用富氧燃燒的加熱爐系統中，所述爐體上設有煙道，所述煤氣換熱器和助燃氣換熱器與所述煙道串聯。在本技術所述的利用富氧燃燒的加熱爐系統中，所述助燃氣換熱器為管式換熱器、板式換熱器或熱管換熱器。在本技術所述的利用富氧燃燒的加熱爐系統中，所述煤氣換熱器的為管式換熱器、板式換熱器或熱管換熱器。在本技術所述的利用富氧燃燒的加熱爐系統中，所述煤氣管路系統中通入的煤氣為混合煤氣、轉爐煤氣或高爐煤氣。在本技術所述的利用富氧燃燒的加熱爐系統中，所述爐體為軋鋼加熱爐、環形加熱爐或鍛造加熱爐。實施本技術利用富氧燃燒的加熱爐系統，具有以下有益效果:1、本技術采用富氧燃燒技術，更加高效、節能、環保。2、利用富氧燃燒及助燃氣、煤氣雙預熱方式將高爐煤氣、轉爐煤氣、混合煤氣等低熱值煤氣應用于加熱爐燃燒，實現鋼鐵廠副產低熱值煤氣的有效利用，節省天然氣、焦爐煤氣等高熱值優質煤氣。3、本技術利用富氧燃燒的加熱爐系統簡單，制造成本低，生產穩定性好。【附圖說明】下面將結合附圖及實施例對本技術作進一步說明，附圖中:圖1是本技術利用富氧燃燒的加熱爐系統的結構示意圖。【具體實施方式】為了對本技術的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本技術的【具體實施方式】。如圖1所示，本技術利用富氧燃燒的加熱爐系統包括煤氣管路系統、助燃氣管路系統、煤氣換熱器12、助燃氣換熱器13、燃燒系統和爐體14。燃燒系統包括富氧燃燒器15、助燃氣調節閥16、煤氣調節閥17及控制系統。煤氣管路系統內通入的煤氣經過煤氣換熱器12預熱后通入富氧燃燒器15內，煤氣可以為混合煤氣、轉爐煤氣或高爐煤氣等低熱值煤氣。助燃氣管路系統通入的助燃氣經過助燃氣換熱器13預熱后通入富氧燃燒器15內，助燃氣為富氧空氣。煤氣和助燃氣在富氧燃燒器15內混合后燃燒。通過助燃氣調節閥16、煤氣調節閥17以及燃燒器控制系統調節煤氣和助燃氣的供入流量。每臺加熱爐設置富氧燃燒器15的數目根據加熱爐生產能力及爐體14大小確定。爐體14可以為軋鋼加熱爐、環形加熱爐或鍛造加熱爐等各種鋼坯、鋼件的加熱爐。本技術利用富氧燃燒的加熱爐系統中煤氣、助燃氣雙預熱，燃燒形式為富氧燃燒，可以提高煤氣的燃燒溫度和煙氣的輻射強度，具有高效、節能、低氮氧化物排放等特點。根據加熱爐工藝需要，設置合理的煤氣、助燃氣預熱溫度，設置合理的助燃氣氧氣濃度可以提高高爐煤氣、轉爐煤氣等低熱值煤氣的燃燒溫度和煙氣輻射強度，從而可以將高爐煤氣、轉爐煤氣等鋼鐵廠副產低熱值煤氣應用于加熱爐中，實現鋼鐵廠副產低熱值煤氣的聞效應用和節能減排。進一步的，煤氣管路系統包括煤氣管路8和設置在煤氣管路8上的煤氣閥門9，煤氣管路8與煤氣換熱器12連接。煤氣管路8與煤氣管網10連接。煤氣在煤氣換熱器12中被加熱至200°C以上，然后經煤氣管路8供給到燃燒系統中。進一步的，助燃氣管路系統包括助燃氣管路7和分別與助燃氣管路7連接的第一氧氣閥門2、第二氧氣閥門6和空氣閥門3，第一氧氣閥門2與氧氣管網I連接，第二氧氣閥門6與制氧機組5連接，空氣閥門3與助燃風機4連接。制取富氧空氣的氧氣可通過氧氣管網I供給，也可通過設置制氧機組5來制取。氧氣與助燃風機4供給的空氣在管路中進行混合，得到富氧空氣。助燃氣管路系統包括第一氧氣閥門2、制氧機組5、第二氧氣閥門6、空氣閥門3、助燃風機4和助燃氣管路7。富氧空氣作為燃燒助燃氣，制氧機組5或氧氣管網I的氧氣與助燃風機4供給的空氣在管路中進行混合，得到富氧空氣。助燃氣經過助燃氣管路7供入助燃氣換熱器13中，助燃氣在助燃氣換熱器13中被加熱至300°C以上，然后經助燃氣管路7供給到燃燒系統中。進一步的，助燃氣管路系統中輸送的氧氣濃度范圍為21?60%，可以大大提高高爐煤氣、轉爐煤氣等低熱值煤氣的燃燒溫度和煙氣輻射強度。進一步的，爐體14上設有煙道11，煤氣換熱器12和助燃氣換熱器13與煙道11串聯。從爐體14中排出煙氣首先通過助燃氣換熱器13將助燃氣預熱至300°C以上，然后通過煤氣換熱器12將煤氣預熱至200°C以上，煙氣經過兩級換熱后溫度降至300°C以下，經過引風機或煙囪排出，減小了熱污染。進一步的，助燃氣換熱器13和煤氣換熱器12為管式換熱器、板式換熱器或熱管換熱器等形式的換熱器。上面結合附圖對本技術的實施例進行了描述，但是本技術并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本技術的啟示下，在不脫離本技術宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本技術的保護之內。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種利用富氧燃燒的加熱爐系統，其特征在于，包括煤氣管路系統、助燃氣管路系統、煤氣換熱器（12）、助燃氣換熱器（13）、燃燒系統和爐體（14），所述燃燒系統包括富氧燃燒器（15）、助燃氣調節閥（16）、煤氣調節閥（17）及控制系統，煤氣管路系統通入的煤氣經過煤氣換熱器（12）預熱后通入富氧燃燒器（15）內，助燃氣管路系統通入的助燃氣經過助燃氣換熱器（13）預熱后通入富氧燃燒器（15）內，通過所述助燃氣調節閥（16）、煤氣調節閥（17）以及燃燒器控制系統調節煤氣和助燃氣的供入流量。

【技術特征摘要】
1.一種利用富氧燃燒的加熱爐系統，其特征在于，包括煤氣管路系統、助燃氣管路系統、煤氣換熱器(12)、助燃氣換熱器(13)、燃燒系統和爐體(14)， 所述燃燒系統包括富氧燃燒器(15)、助燃氣調節閥(16)、煤氣調節閥(17)及控制系統，煤氣管路系統通入的煤氣經過煤氣換熱器(12)預熱后通入富氧燃燒器(15)內，助燃氣管路系統通入的助燃氣經過助燃氣換熱器(13)預熱后通入富氧燃燒器(15)內，通過所述助燃氣調節閥(16)、煤氣調節閥(17)以及燃燒器控制系統調節煤氣和助燃氣的供入流量。2.根據權利要求1所述的利用富氧燃燒的加熱爐系統，其特征在于，所述煤氣管路系統包括煤氣管路(8)和設置在所述煤氣管路(8)上的煤氣閥門(9)，所述煤氣管路(8)與所述煤氣換熱器(12)連接。3.根據權利要求1所述的利用富氧燃燒的加熱爐系統，其特征在于，所述助燃氣管路系統包括助燃氣管路(7)和分別與所述助燃氣管路(7)連接的第一氧氣閥門(2)、第二氧氣閥門(6)和空氣閥門(3)，所述第一氧氣閥門...

【專利技術屬性】
技術研發人員：秦鳳華，李衛杰，徐少春，
申請(專利權)人：中冶南方武漢威仕工業爐有限公司，
類型：實用新型
國別省市：