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一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统

阅读：251发布：2023-02-04

专利汇可以提供一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，包括烧嘴、烟气引射器和防回流保护装置，所述烟气引射器上设有两个进口端和一个出口端，其中一个进口端连接烧嘴，另一个进口端连通外部空气，出口端连接防回流保护装置，所述烟气引射器包括空气管、导烟管、排烟管和三通接头，所述空气管、导烟管、排烟管分别连接三通接头的三个连接口，所述空气管包括主流道、第一分流道、第二分流道，所述第一分流道和第二分流道的一端均与主流道连接，另一端分别通过电磁阀与烧嘴和三通接头连接，所述排烟管连接烧嘴，所述防回流保护装置安装在排烟管上。本实用新型通过稳定炉压和控制燃气与空气的混合比例，可以有效降低NOX的产生和排放。(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利，下面是一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，其特征在于：包括烧嘴（1）、烟气引射器（2）和防回流保护装置（3），所述烟气引射器（2）上设有两个进口端和一个出口端，其中一个进口端连接烧嘴（1），另一个进口端连通外部空气，出口端连接防回流保护装置（3），所述烟气引射器（2）包括空气管（21）、导烟管（22）、排烟管（23）和三通接头（24），所述空气管（21）、导烟管（22）、排烟管（23）分别连接三通接头（24）的三个连接口，所述空气管（21）包括主流道（211）、第一分流道（212）、第二分流道（213），所述第一分流道（212）和第二分流道（213）的一端均与主流道（211）连接，另一端分别通过电磁阀（214）与烧嘴（1）和三通接头（24）连接，所述排烟管（23）连接烧嘴（1），所述防回流保护装置（3）安装在排烟管（23）上。
2.根据权利要求1所述的一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，其特征在于：所述第二分流道（213）与三通接头（24）的连接端为锥形缩口结构，所述排烟管（23）为渐扩型结构，排烟管（23）的内径从进气端至出气端逐渐扩大。
3.根据权利要求1所述的一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，其特征在于：所述防回流保护装置（3）包括一对扭力弹簧（31）、轴套（32）、旋转轴（33）、两个固定支架（34）和隔离板（35），所述轴套（32）与隔离板（35）固定连接，所述轴套（32）和扭力弹簧（31）套接在旋转轴（33）上，所述一对扭力弹簧（31）固定连接在旋转轴（33）的两端，所述旋转轴（33）固定安装在两个固定支架（34）上，所述两个固定支架（34）固定安装在排烟管（23）的出气端。
4.根据权利要求3所述的一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，其特征在于：所述的一对扭力弹簧（31）的安装方式相反，所述的一对扭力弹簧（31）分别安装在轴套（32）与两个固定支架（34）之间，所述扭力弹簧（31）的固定端固定安装在固定支架（34）上，活动端与隔离板（35）连接。
5.根据权利要求3所述的一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，其特征在于：所述隔离板（35）的打开角度小于90°。
6.根据权利要求1所述的一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，其特征在于：所述烧嘴（1）上设有空气进口（11）、烟气出口（12），所述空气进口（11）、烟气出口（12）分别与第一分流道（212）、导烟管（22）连接。
7.根据权利要求3所述的一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，其特征在于：所述隔离板（35）包括第一面板（351）和第二面板（352），所述第一面板（351）的形状结构与排烟管（23）的出气端相匹配，第一面板（351）覆盖在排烟管（23）的出气端上，所述第二面板（352）与轴套（32）固定连接，所述隔离板（35）为L型结构。
8.根据权利要求3所述的一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，其特征在于：所述旋转轴（33）呈大头钉状结构，所述旋转轴（33）的较小端设有固定孔（331），所述旋转轴（33）穿过两个固定支架（34）通过插销（332）固定在两个固定支架（34）上。
9.根据权利要求4所述的一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，其特征在于：所述固定支架（34）上设有用于安装扭力弹簧（31）的定位孔（341），所述扭力弹簧（31）的固定端插入定位孔（341）固定。
10.根据权利要求7所述的一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，其特征在于：所述第一面板（351）、第二面板（352）和轴套（32）为一体结构。

说明书全文

一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统

技术领域

[0001] 本实用新型属于自身预热式烧嘴领域，具体涉及一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统。

背景技术

[0002] 现如今，能源与环境问题已成为世界性的话题，我国现今对节能和环保也愈加重视。现有工业炉窑等企业是主要耗能者与污染物排放者，因此其开始进行能源转型，燃料使用从煤/油开始朝着燃气改进，但现今的燃气型烧嘴大部分是常规烧嘴，能量利用率低，氮氧化合物（NOx）等污染物排放量大，火焰特性不可调等问题接踵而至。同时，有少部分烧嘴已经进行节能型改造比如加装换热器等，但效果不理想，设备使用寿命短，安全系数低。

[0003] 如何能较为高效地利用烟气余热，降低NOx等的排放，同时提高设备寿命和提高安全性是现今亟待解决的问题。现如今的解决方式大多为针对烧嘴燃烧室进行技术改造创新，如中国实用新型专利名称为：一种直喷式低NOx自身预热式烧嘴，专利申请号为：2017209356383，专利文件公开了一种直喷式低NOx自身预热式烧嘴，包括空气壳体、空气导管、翅片换热器管，空气入口管路与空气壳体内部连通，空气导管的前端固定设置在空气壳体内，翅片换热器管套接在空气导管表面且前端与空气壳体内部连通，烟气导管套接在翅片换热器管表面且表面设有排烟出口，还包括低温燃气管、高温燃气管，陶瓷燃烧室管，低温燃气管一端延伸至陶瓷燃烧室管内并连接有空燃混合头，空燃混合头设有低温燃气出口，陶瓷燃烧室管末端固定设置在翅片换热器管的后端并在固定处形成二次环缝间隙，陶瓷燃烧室管与空气导管之间形成一次环缝间隙，高温燃气管设置于低温燃气管内并延伸至翅片换热器管的后端。但由于燃烧充分性技术难以进行突破，在烧嘴中燃烧的炉压、燃气和空气的燃烧配比等燃烧条件无法控制，导致排出的烟气NOx含量无法控制，环境污染依然严重，无法稳定的减少烟气NOx的排放。
发明内容

[0004] 为了克服现有技术的不足，本实用新型提供一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统。

[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

[0006] 一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，包括烧嘴、烟气引射器和防回流保护装置，所述烟气引射器上设有两个进口端和一个出口端，其中一个进口端连接烧嘴，另一个进口端连通外部空气，出口端连接防回流保护装置，所述烟气引射器包括空气管、导烟管、排烟管和三通接头，所述空气管、导烟管、排烟管分别连接三通接头的三个连接口，所述空气管包括主流道、第一分流道、第二分流道，所述第一分流道和第二分流道的一端均与主流道连接，另一端分别通过电磁阀与烧嘴和三通接头连接，所述排烟管连接烧嘴，所述防回流保护装置安装在排烟管上。

[0007] 作为优选的实施方式，所述第二分流道与三通接头的连接端为锥形缩口结构，所述排烟管为渐扩型结构，排烟管的内径从进气端至出气端逐渐扩大。

[0008] 在本实用新型中，所述防回流保护装置包括一对扭力弹簧、轴套、旋转轴、两个固定支架和隔离板，所述轴套与隔离板固定连接，所述轴套和扭力弹簧套接在旋转轴上，所述一对扭力弹簧固定连接在旋转轴的两端，所述旋转轴固定安装在两个固定支架上，所述两个固定支架固定安装在排烟管的出气端。

[0009] 在本实用新型中，所述的一对扭力弹簧的安装方式相反，所述的一对扭力弹簧分别安装在轴套与两个固定支架之间，所述扭力弹簧的固定端固定安装在固定支架上，活动端与隔离板连接。

[0010] 在本实用新型中，所述隔离板的打开角度小于90°。

[0011] 在本实用新型中，所述烧嘴上设有空气进口、烟气出口，所述空气进口、烟气出口分别与第一分流道、导烟管连接。

[0012] 在本实用新型中，所述隔离板包括第一面板和第二面板，所述第一面板的形状结构与排烟管的出气端相匹配，第一面板覆盖在排烟管的出气端上，所述第二面板与轴套固定连接，所述隔离板为L型结构。

[0013] 在本实用新型中，所述旋转轴呈大头钉状结构，所述旋转轴的较小端设有固定孔，所述旋转轴穿过两个固定支架通过插销固定在两个固定支架上。

[0014] 在本实用新型中，所述固定支架上设有用于安装扭力弹簧的定位孔，所述扭力弹簧的固定端插入定位孔固定。

[0015] 在本实用新型中，所述第一面板、第二面板和轴套为一体结构。

[0016] 本实用新型的有益效果是：本实用新型的一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，通过多通道连接的烟气引射器，并且将第二分流道的一端设置为锥形缩口结构，将排烟管设置为渐扩型结构，使低温炉内的炉压、燃气与空气的燃烧配比等参数得到控制，进而使低温炉的燃烧更为充分，有效降低烟气排放物中氮氧化合物的含量；进一步的通过防回流保护装置中一对相对反向安装的扭力弹簧的设置，防止水分回流，可以有效避免引射器和烧嘴等管道的腐蚀，巧妙的利用扭力弹簧的受力特性，使其可以通过烟气是否排出，来控制防回流保护装置的开关，无需添加外力控制，有效降低控制成本，节省能源。附图说明

[0017] 下面结合附图和实施方式对本实用新型进一步说明：

[0018] 图1为本实施例的整体安装结构示意图；

[0019] 图2为本实施例的烟气引射器的安装结构示意图；

[0020] 图3为本实施例防回流保护装置的整体爆炸图；

[0021] 图4为本实施例的防回流保护装置的安装结构示意图；

[0022] 图5为图3中A部分的局部放大图；

[0023] 图6为本实施例的烧嘴的结构示意图。

具体实施方式

[0024] 为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

[0025] 实施例：

[0026] 本实施例公开了一种应用于低温炉的自身预热式燃烧系统，包括烧嘴1、烟气引射器2和防回流保护装置3，所述烟气引射器2上设有两个进口端和一个出口端，其中一个进口端连接烧嘴1，另一个进口端连通外部空气，出口端连接防回流保护装置3，所述烟气引射器2包括空气管21、导烟管22、排烟管23和三通接头24，所述空气管21、导烟管22、排烟管23分别连接三通接头24的三个连接口，所述空气管21包括主流道211、第一分流道212、第二分流道213，所述第一分流道212和第二分流道213的一端均与主流道211连接，另一端分别通过电磁阀214与烧嘴1和三通接头24连接，所述排烟管23连接烧嘴1，所述防回流保护装置3安装在排烟管23上，使低温炉内的炉压、燃气与空气的燃烧配比等参数得到控制，进而使低温炉的燃烧更为充分，有效降低烟气排放物中氮氧化合物的含量；所述防回流保护装置3包括一对扭力弹簧31、轴套32、旋转轴33、两个固定支架34和隔离板35，所述轴套32与隔离板35固定连接，所述轴套32和扭力弹簧31套接在旋转轴33上，所述一对扭力弹簧31固定连接在旋转轴33的两端，所述旋转轴33固定安装在两个固定支架34上，所述两个固定支架34固定安装在排烟管23的出气端。所述防回流保护装置3的工作原理在于：

[0027] 所述隔离板35的开关控制是整个防回流保护装置3的工作原理体现，所述隔离板35在竖直方向上的受力有：自身所受的重力G，所受的烟气排出的气压力F气，所受的一对方向相反的弹簧扭力F上、F下，开关过程中转轴转动的阻力很小可忽略不计，隔离板35在开关过程中竖直方向的受力满足公式：F=F上+ F气-G- F下，在打开过程中由于重力G保持不变，气压力F气逐渐增大的情况下，扭力向下的扭力弹簧31随着转动角度的增大，弹簧扭力F下逐渐增大，扭力向上的扭力弹簧31随着转动角度的减小，弹簧扭力F上逐渐变小，隔离板35的整体受力大小变化不大，在打开过程中运行稳定，减小在最大打开位置的抖动；在关闭过程中，原理与打开过程原理相同，此处不作赘述，使隔离板可以平稳关闭，防止隔离板关闭过程中快速降落与排烟管发生撞击。

[0028] 作为优选的实施方式，所述烧嘴1为分级燃烧结构设计，可以有效降低NOX的排放，并且在烧嘴1上设有逆流式换热器13，能有效利用烟气的余热来预热助燃空气，达到节约能源、提高热效率的效果，所述烧嘴1的设计采用了空气分级燃烧技术进行设计，通过将燃气和空气的混合物进行两次或两次以上的分级燃烧后，使其燃烧更充分，有效降低火焰局部高温或者直接避免局部高温的形成，减少NOX的产生和排放，减少环境污染，其中空气分级燃烧技术为本领域的常规技术，在此不作赘述。所述烧嘴1采用单电极直接点火，同时配合分级燃烧方式，点火的可靠性提高，进一步的所述烧嘴1采用电离检测或者UV检测的火焰检测方式，可以保证烧嘴1在使用过程中的安全性。

[0029] 作为优选的实施方式，所述第二分流道213与三通接头24的连接端为锥形缩口结构，所述排烟管23为渐扩型结构，排烟管23的内径从进气端至出气端逐渐扩大。

[0030] 作为优选的实施方式，所述的一对扭力弹簧31的安装方式相反，所述的一对扭力弹簧31分别安装在轴套32与两个固定支架34之间，所述扭力弹簧31的固定端固定安装在固定支架34上，活动端与隔离板35连接。

[0031] 作为优选的实施方式，所述隔离板35的打开角度小于90°。

[0032] 作为优选的实施方式，所述烧嘴1上设有空气进口11、烟气出口12、燃气进口14，所述空气进口11、烟气出口12、燃气进口14分别与第一分流道212、导烟管22、燃气管连接。

[0033] 作为优选的实施方式，所述隔离板35包括第一面板351和第二面板352，所述第一面板351的形状结构与排烟管23的出气端相匹配，第一面板351覆盖在排烟管23的出气端上，所述第二面板352与轴套32固定连接，所述隔离板35为L型结构。

[0034] 作为优选的实施方式，所述旋转轴33呈大头钉状结构，所述旋转轴33的较小端设有固定孔331，所述旋转轴33穿过两个固定支架34通过插销332固定在两个固定支架34上。

[0035] 作为优选的实施方式，所述固定支架34上设有用于安装扭力弹簧31的定位孔341，所述扭力弹簧31的固定端插入定位孔341固定。

[0036] 作为优选的实施方式，所述第一面板351、第二面板352和轴套32为一体结构。

[0037] 以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，只要以基本相同手段实现本实用新型目的的技术方案都属于本实用新型的保护范围之内。

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