[发明专利]低热值燃气高温空气无焰燃烧系统及方法

说明书

本发明涉及一种低热值燃气高温空气无焰燃烧系统及方法，包含：燃烧室，其两侧对称设置有第一烧嘴和第二烧嘴，且该第一烧嘴和第二烧嘴之间通过气体通道连通；第一蓄热体和第二蓄热体，对称设置在气体通道中，且分别位于第一烧嘴和第二烧嘴的外侧；第一燃气预热组件和第二燃气预热组件，对称设置在气体通道中，分别位于第一蓄热体和第二蓄热体的外侧，且分别通过燃料管道连通至燃烧室；四通换向阀，连接设置在气体通道上，且位于第一燃气预热组件和第二燃气预热组件之间。本发明可实现燃气的安全预热，防止燃气意外燃烧以及泄露，提高能源利用率；可实现高温烟气余热的回收，改善换热条件，提高热能利用效率。

技术领域

本发明涉及一种高温空气无焰燃烧系统及方法，具体是指使用低热值燃气的高温空气无焰燃烧系统及方法，属于高温空气无焰燃烧技术领域。

背景技术

高温空气无焰燃烧技术是二十世纪九十年代发展起来的新型燃烧技术，具有高效节能和低NOX排放的双重优越性。在大力推进节能与环保的中国，发展该技术具有十分重要的意义。高温空气无焰燃烧技术目前主要在冶金加热炉、玻璃熔炉等行业中使用，今后将进一步扩展到工业锅炉、气化炉、固体废弃物焚烧炉等领域，有着广泛的应用前景。

对于使用低热值燃料的燃烧系统而言，如果对燃料不进行预热，很难满足工业加热要求，因而大量的高炉煤气等低热值燃气因无法使用被放散。但是只要对这些低热值燃气及其助燃空气进行有效预热，完全可以满足工业加热的高温要求，这不仅可以节约大量的燃料，而且可以减少对大气环境的污染，扩大了低热值燃气的应用范围。

目前，在使用低热值燃气的高温空气无焰燃烧领域中，使用的燃气预热手段主要是通过蓄热体进行预热，其基本流程是：将炉膛所排放的高温烟气分成两股后分别通过两个气体通道进行输送，并且利用烟气对在两个气体通道中均设置的蓄热体进行蓄热，然后分别用于对空气和燃气进行预热。等蓄热体蓄热饱和时，再通过空气四通换向阀和燃气换向阀进行切换，进入下一个蓄热和燃烧周期。

需要指出的是，由于烟气在气体通道内的流量分配不易调节，使得燃气预热温度不易控制，可能会由于燃气预热温度过高而导致燃气裂解，对燃烧系统的安全性造成一定的影响。另外，由于烟气中存在一定的氧，那么可能会导致燃气在气体通道中与氧气混合发生燃烧或爆炸，严重影响燃烧系统的安全运行。此外在燃气换向的瞬间，还可能会使燃气造成泄露，加大了燃气意外燃烧的风险。

基于上述，本发明提出一种新型的低热值燃气高温空气无焰燃烧系统及方法，以解决现有技术中存在的缺点和限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种低热值燃气高温空气无焰燃烧系统及方法，实现燃气的安全预热，防止燃气意外燃烧以及泄露，提高能源利用率；实现高温烟气余热的回收，改善换热条件，提高热能利用效率。

为实现上述目的，本发明提供一种低热值燃气高温空气无焰燃烧系统，包含：燃烧室，其两侧对称设置有第一烧嘴和第二烧嘴，且该第一烧嘴和第二烧嘴之间通过气体通道连通；第一蓄热体和第二蓄热体，对称设置在气体通道中，且分别位于第一烧嘴和第二烧嘴的外侧；第一燃气预热组件和第二燃气预热组件，对称设置在气体通道中，分别位于第一蓄热体和第二蓄热体的外侧，且分别通过燃料管道连通至燃烧室；四通换向阀，连接设置在气体通道上，且位于第一燃气预热组件和第二燃气预热组件之间。

所述的气体通道包含：第一气体通道，连通设置在燃烧室的第一烧嘴与四通换向阀的第一接口之间，其内部设置有第一蓄热体和第一燃气预热组件；第二气体通道，连通设置在燃烧室的第二烧嘴与四通换向阀的第二接口之间，其内部设置有第二蓄热体和第二燃气预热组件。

所述的燃料管道包含：第一燃料管道，其上设置有第一燃气电磁阀，该第一燃料管道将燃气通过第一燃气预热组件输送至燃烧室的第二烧嘴；第二燃料管道，其上设置有第二燃气电磁阀，该第二燃料管道将燃气通过第二燃气预热组件输送至燃烧室的第一烧嘴。