[发明专利]一种台车炉用蓄热式燃烧装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于冶金、机械行业的钢锭(或钢坯)锻前加热或工件热处理加热的台车加热炉装置，尤其是涉及一种台车炉用蓄热式燃烧装置。

背景技术

目前台车加热炉主要用于冶金、机械行业的钢锭(或钢坯)锻前加热或工件热处理加热，属于间断式变温炉，存在燃烧不够理想、烟气余热利用不够理想、台车加热炉的热效率低等问题。

专利号CN 200941000Y公开了一种蓄热燃烧式台车加热炉，属于燃料燃烧技术领域。其包含的蓄热烧嘴的特征在于:在炉体的两侧分别设有内外相通的煤气通道和空气通道，在煤气通道和空气通道的内端设有空气和煤气共用导流槽。蓄热烧嘴的一个接口与所述的空气通道的外端连接。蓄热烧嘴内部装有大量小球，内衬为浇注料及纤维板。顶部有小球装填口,侧面有小球卸出口，可以很方便地清理和更换小球。小球的比表面积可达250m²/m³，众多的小球将气流分割成很小的气流通道，气体流过时，形成强烈紊流区，使换热系数大大增强，再加之球径小，密度大，比热容大，导热系数大，使小球在较短的换向周期(大约1-2分钟)内可以吸收(遇高温烟气)或释放(遇冷空气时)大量热量。

但是该技术方案存在如下缺点：

一、该种类型蓄热式燃烧器在炉体内分别设置煤气和空气通道，增加了炉体现场制作的难度，同时无法对烧嘴砖进行更换，对安装和使用造成了不便；

二、该种类型蓄热式燃烧器采用陶瓷小球为蓄热体，陶瓷小球相比陶瓷蜂窝体有如下缺点：

1.单位体积的传热面积小，例如100m³蜂窝体的比表面积是15mm球的5.5倍、20mm球的7倍。相同条件下，为将等质量气体换热到同一温度时的小球蓄热体体积的3～4倍，质量为蜂窝体的10倍左右，这就意味着小球蓄热燃烧器的体积大，而蜂窝体蓄热燃烧器的结构更为紧凑；

2.陶瓷小球透热深度大，放热速度慢，换热时间长。陶瓷蜂窝体壁薄，仅为0.5mm～1mm，透热深度小，因而蓄热、放热速度快，温度效率高，换向时间仅为30s～60s，与小球蓄热体相比换向时间大大缩短，保证了工件均匀加热；

3.蜂窝体内格子间气流通道形状规则，气体流动顺畅，其阻力损失较小，仅为小球蓄热体的1/4～1/3。小球蓄热体气流阻力损失随流速增大而增大，其变化规律为幂函数关系，球径大其阻力变小，但蓄热室结构也要相应增大。蜂窝体由于存在较高压力的气体频繁换向，起到了吹刷通道作用，故不易产生灰尘沉积堵塞现象；

4.因陶瓷小球具有流动性，蓄热室水平放置时上部小球稳定性差，容易发生漏球现象，而陶瓷蜂窝体不会出现这种情况；

三、该种类型蓄热式燃烧器没有从燃烧效果的角度考虑，煤气只有一个出口通道，容易产生与空气掺混不充分、燃烧不完全、局部温度和产生的氮氧化物过高等问题；

发明内容

本发明提供了一种台车炉用蓄热式燃烧装置，解决了冶金、机械行业的钢锭(或钢坯)锻前加热或工件热处理加热中，燃烧不够理想、烟气余热利用不够理想、台车加热炉的热效率低等问题，其技术方案如下所述：

一种台车炉用蓄热式燃烧装置，所述燃烧装置包括炉膛、台车、炉膛两侧的炉墙，其每个燃烧单元包括对称布置在炉墙上的一对燃烧器，所述燃烧器包括点火长明灯、燃料气腔、空气腔体、蓄热腔体，所述蓄热腔体固定在所述炉墙上，与空气腔体相连接，所述蓄热腔体上设置有助燃空气砖、燃料气砖，所述燃料气腔与燃料气砖相连接，所述空气腔体通过三通阀与空气管道相连接。

所述空气腔体和蓄热腔体之间通过金属法兰盘进行连接。

所述空气腔体为金属腔体，所述蓄热腔体为内含耐火材料的金属腔体。

所述蓄热腔体内部设置有高温蜂窝陶瓷蓄热体和低温蜂窝陶瓷蓄热体，高温蜂窝陶瓷蓄热体靠近助燃空气砖，低温蜂窝陶瓷蓄热体靠近空气腔体端。

所述点火长明灯布置在燃料气腔上部，安装在炉墙通孔内。

所述燃料气腔为金属腔体，布置在蓄热腔体的上部，和蓄热腔体之间用耐火纤维毡均匀压紧。

所述助燃空气砖靠近炉墙侧，并开有垂直向上的椭圆形助燃空气喷口。

所述燃料气腔包含至少两个以上的燃料气通道，每个燃料气通道分别伸至燃料气砖内部。

所述燃料气砖为内含耐火材料的金属腔体，内部设置有至少两个以上的燃料气喷口。

所述助燃空气喷口沿炉墙内壁垂直向上，所述燃料气喷口与炉墙内壁之间成60°-45°夹角，所述助燃空气喷口与燃料气喷口之间成30°-45°夹角。