[发明专利]蓄热式燃烧与炉气强制循环工业炉

说明书

本发明公开了蓄热式燃烧与炉气强制循环工业炉，在炉膛上，设置一对炉膛开口，抽吸气体的第一、第二气体处理装置，抽气管路设置在第一气体处理装置的进气端，吹气管路设置在第二气体处理装置的出气端；第一台气体处理装置的排气端管路上设置有第三控制阀，第二台气体处理装置的进气端管路上设置有第五控制阀，第一台气体处理装置排气端与第二台气体处理装置的进气端之间，通过设置有第四控制阀的管路连通。本发明充分利用蓄热体作为热交换媒介，通过蓄热体加热烟气，显著提高了加热效率；同时，切换后强制炉气循环，同一套风机和管路系统既作为蓄热燃烧的组成部件，又作为炉气强制循环的组成部件，具有蓄热燃烧加热效率高的优点，又具有强制循环炉气和炉温均匀性的优点。

技术领域

本发明涉及工业用的加热炉，尤其是采用天然气、煤气或燃料油等作为燃料的蓄热式燃烧与炉气强制循环工业炉。

背景技术

采用天然气、煤气或燃料油作为燃料的工业炉，其工作原理是将待加热工件放置在炉膛内，加热升温达到工艺要求的温度，保温或均温。在加热过程中，普遍认为传热有三种形式：辐射、对流和传导加热。

在加热之初的低温阶段，主要靠对流传热，基本没有辐射传热，或者辐射传热效果很差，此阶段放置在炉膛内待加热工件与炉气间的热交换能力比较差，导致加热效率很低。正是由于加热之初的对流传热能力很差，以锻造加热炉为例，其加热效率很低，通常在10%以内，某些甚至只有3—5%，能源浪费严重；采用蓄热体蓄热式燃烧以后，热效率提高至30-50%左右，已经大幅提高了热效率，但基本上达到了现阶段蓄热式加热炉废热极限回收率，再提高加热效率很难了。

由于燃料燃烧时温度较高，如天然气火焰达到2000℃以上，这样高温度的火焰如果直接喷到待加热工件上，是会烧坏工件的，工件软化或部分融化等，使工件内部结构产生不利变化，影响性能甚至大幅度降低其相关性能指标，所以是必须避免火焰直接喷到待加热工件上的，因此现有的技术中提高对流传热的手段不多。这就是低温阶段对流传热加热效率很低的主要原因。

采用蓄热体蓄热式燃烧，通常都要配合适合的空气处理装置（风机），至少采用两个空气处理装置（风机），一个向外抽风将炉膛的气体抽抽取出来（炉膛高温气体通过蓄热体并进行热交换，蓄热体温度升高），另一个将助燃气体向炉膛内吹入（温度较低的助燃气体通过蓄热体并进行热交换，被蓄热体加热，同时蓄热体温度降低），如何充分利用这些空气处理装置（风机）、简化管路、形成蓄热式燃烧与炉气强制循环工业炉，现有技术中是没有的。

发明内容

本发明针对现有技术中加热炉在加热过程中，因对流传热系数低，导致加热效率较低、延长了加热时间、增大了燃料消耗等不足，提供一种大幅度提高加热效率和炉温均匀性的蓄热式燃烧与炉气强制循环工业炉。

本发明的技术方案：蓄热式燃烧与炉气强制循环工业炉，包括加热炉本体，工业炉本体中间的空腔形成炉膛，其特征在于：在炉膛上，至少设置一对炉膛第一开口和炉膛第二开口，炉膛第一开口和炉膛第二开口分别与炉膛连通；在工业炉本体上，设置有气体处理抽吸装置；

所述的气体处理抽吸装置，包括抽吸气体的第一气体处理装置和第二气体处理装置，抽气管路设置在第一气体处理装置的进气端，吹气管路设置在第二气体处理装置的出气端；

在抽气管路上，分别设置第一抽气支路和第二抽气支路，在吹气管路上，分别设置第一吹气支路和第二吹气支路；第一抽气支路和第一吹气支路分别在受控状态下都与第一蓄热体连通，第一蓄热体后面的管路上设置有第一开口；和第二吹气支路分别在受控状态下都与第二蓄热体连通，第二蓄热体后面的管路上设置有第二开口；第一开口和第二开口分别设置在炉膛第一开口和炉膛第二开口上，其中一个作为进气口时，另一个则作为排气口，分别轮流进排气；

在加热炉本体上，设置燃料进料管道，将燃烧需要的燃料在受控状态下输送入炉膛（内；