CN105087896A - 一种蓄热式无氧化加热炉及其燃烧方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种全新的蓄热式无氧化加热炉及其燃烧方法，不仅通过对烧嘴内预混室和内燃结构的设置，全面提高了加热炉中烧嘴燃烧器的燃烧效率，而且还通过以炉体内被加热工件为分界线，上、下交错布置在炉体左右两侧的烧嘴排布方式，并且通过该特定烧嘴排布方式，组织火焰定向环绕被加热工件的立体式燃烧方法，使炉体内烧嘴燃烧器喷出的高温焰气能够对被加热工件进行全方位、立体式的包裹，达到明火加热而又不损伤被加热工件的最佳状态，从而实现被加热工件快速且均匀升温至处理温度的最终目的，且整个蓄热式无氧化加热炉的燃烧效率得到了显著提高，其热效率由现有技术的40％提高到70％以上。

Description

一种蓄热式无氧化加热炉及其燃烧方法

技术领域

本发明涉及金属板带连续热处理炉，尤其涉及一种明火加热金属板带的蓄热式无氧化加热炉，及其无氧化加热炉的烧嘴排布方式与燃烧方法。

背景技术

在工业炉燃料燃烧加热技术领域中倍受广泛重视的高温低氧燃烧技术(HighTemperatureAirCombustion简称HTAC)，该技术已成功应用于钢铁工厂轧钢加热炉、锻造加热炉、有色金属冶炼炉等炉型。最近十几年来，在冷轧带钢连续退火热浸镀锌生产成套机组上应用该HTAC技术，也同样取得了显著的节能减排的效果，其能源燃料节约率达到了30％-50％以上。

当金属板带进行连续退火热浸镀时，首先需要对金属板带进行热处理，使其达到热浸镀规定的参数要求，才能够完成后续热浸镀工序，而目前现有技术中，为了能够对金属板带进行快速加热，首先采用明火直接加热金属板带的方式达到其快速升温的目的，同时为了解决明火加热过程中金属板带易出现氧化的问题，也为了提高加热炉的加热效率，现有技术就引进采用了上述HTAC技术，采用蓄热体与烧嘴成对或成组布置在炉体左右两侧或炉体底部，通过控制输送到烧嘴内空气与燃气的比例，实现炉体一侧烧嘴欠氧燃烧，另一侧烧嘴补充燃烧，并进行排烟的燃烧方式。当炉体其中一侧烧嘴处于燃烧状态时，另一侧烧嘴处于排烟状态，其排出的高温烟气(温度往往高于1000℃以上)被蓄热体吸收，此时蓄热体升温保存热量。一定时间后进行换向，将原来一侧燃烧的烧嘴换向成排烟、另一侧排烟的烧嘴换向成燃烧。此时，保存热量的一侧蓄热体与被引入的空气进行换热，使室温下的冷空气被加热到一定温度，而后与燃料混合进行点火燃烧，通过不断循环该过程，使排出烟气中的热量被炉体内设置的蓄热体吸收，而后经换向再传导给助燃空气或燃料燃气，从而实现废热烟气的利用，提高加热炉热效率。如现有技术CN201313924Y、CN201538799U、CN10329020A就公开了上述这种炉体两侧设置烧嘴交替燃烧的蓄热式无氧化加热炉，并且公开了一侧烧嘴燃烧、一侧烧嘴排烟换热的燃烧方式。

通过上述这种HTAC燃烧方法，可以将烟气中的大部分热量重新利用，有利于节约燃料，被广泛的应用于金属板带明火加热技术领域，但是为了保证金属板带在炉体内明火加热的过程中不受到严重损坏，一般将烧嘴设置于炉体两侧下部(被加热金属板带下方)，避免火焰直接接触金属板带，但是此种烧嘴排布设置方式，其火焰被直接喷射到炉墙上，又离金属板带稍远，不能达到火焰与无氧化气氛整体环绕、包裹被加热金属板带的最佳状态，火焰只是通过先加热炉墙、炉内气氛，而后间接形成对金属板带的加热，此种无氧化加热炉的烧嘴排布方式与燃烧方法势必会造成一定燃气燃料的浪费，加热效率还有待进一步提高。并且，由于烧嘴布置在被加热金属板带下部的炉体左右两侧或炉体底部，其火焰会全时段的直接喷射到金属板带上部空间，因此，极易出现金属板带上表面温度高于下表面温度的现象，造成后续金属板带热浸镀上下表面浸镀效果质量不一的现象。

并且，现有技术中用于无氧化加热炉中的蓄热式烧嘴是把空气、燃气直接输送到炉体内进行混合扩散燃烧，没有之前的预混程序，并且，由于空气与燃气在炉膛内这样开放的空间里，很难做到充分混合后再燃烧，基本处于边混合扩散，边燃烧的状态，因此，在燃气燃烧过程中，会有少量的含氧空气与炉膛内的金属工件直接接触，破坏整个炉膛内的无氧化气氛，造成了金属工件在炉内的氧化烧损。

另外，现有技术中，这种在炉膛内燃气与空气边混合边燃烧的蓄热式燃烧器，高温空气和燃料的喷口速度只能设计在较低范围，导致炉膛内气流循环扰动能力低，不易提高炉内对流比，更加严重阻碍了空气与燃气的混合，从而影响炉温均匀性。如果喷口速度设计高了，就会造成燃烧器喷口处着火困难，严重时还会有脱火现象发生，也不利于炉温均匀性。

并且，目前使用蓄热式烧嘴的工业无氧化加热炉，高温段蓄热室内温度一般≥1000℃，现有蓄热式燃烧器采用耐火材料隔热套来减少外壳散热，用增加外壳厚度的方法来降低燃烧器表面散热，以减少相应的热损失，这样使烧嘴燃烧器外形体积大，原材料消耗多，还会影响炉体安装空间，产生不必要的浪费。

发明内容

为了克服上述现有技术中蓄热式无氧化加热炉存在的炉内火焰与无氧化气氛无法对被加热工件形成全面、立体包裹，而导致需要通过炉墙以及炉内气氛对金属工件进行间接加热，而造成的燃气燃料浪费，加热效率有待提高的问题，以及现有技术中应用在无氧化加热炉中的烧嘴存在燃气、空气混合不均匀，焰气喷口速度设计不高，造成炉内温度不均匀以及烧嘴燃烧效率不高的问题，本发明提供了一种全新设计的蓄热式烧嘴，以及烧嘴更加合理排布的蓄热式无氧化加热炉。

一种蓄热式无氧化加热炉，包括加热炉炉体、以及沿炉长方向、在炉体左右两侧设置的多个烧嘴，其特征在于所述多个烧嘴以炉体内被加热工件为分界线，上、下交错布置在炉体左右两侧。

优选地，所述设置在炉体左侧上的多个烧嘴(a)、(b)、(c)、(d)(e)(f)以被加热工件为分界线，上、下呈“波浪形”沿炉长方向分布；所述设置在炉体右侧上的多个烧嘴(o)、(p)、(q)、(r)(s)(t)以被加热工件为分界线，与其相应炉体左侧烧嘴呈上、下相反设置，沿炉长方向呈“波浪形”分布。

此种以被加热工件为分界线，上、下交错设置在炉体左右两侧的烧嘴排布方式，完全颠覆了目前现有技术中蓄热式无氧化加热炉将烧嘴统一沿炉长方向直线型成对布置在炉体左右两侧下部或炉体底部的排布方式，彻底解决了烧嘴喷出的高温焰气无法立体包裹被加热金属工件的问题，通过控制炉体左右两侧相应位置烧嘴的燃烧与排烟，利用排烟烧嘴的负压抽力，以及排烟烧嘴与燃烧烧嘴以被加热工件为分界线，其在炉体左右两侧呈上、下交错的这种复杂的排布方式，使燃烧烧嘴喷出的高温无氧化气氛可以倾斜向上或倾下向下穿过被加热工件，并且在炉体对面排烟烧嘴负压抽力的作用下，其燃烧烧嘴喷射出高温火焰的走向完全呈包裹被加热工件的趋势，因此，上述这种上、下交错设置的烧嘴排布方式，可以完全实现高温焰气对被加热工件的全面、立体的包裹，加热效率明显提高。由于本发明提供的蓄热式无氧化加热炉，其烧嘴燃烧方式不同于现有技术中炉体一侧烧嘴全部燃烧，另一侧烧嘴全部排烟，一定时间后换向的传统燃烧方式，而是炉体两侧烧嘴同一时间均有燃烧和排烟，并且，以被加热工件为分界线，炉体两侧上部与下部同样在同一时间都有烧嘴燃烧和排烟，使炉体内燃烧烧嘴与排烟烧嘴上、下、左、右交错布置，充分提高了炉体内炉温的均匀性，使被加热工件温度均匀性得到明显改善。

并且，所述以被加热工件为分界线，上下设置的烧嘴，其上部烧嘴到被加热工件的距离与下部烧嘴到被加热工件的距离相等。但可以根据实际情况(如烧嘴喷出火焰的大小、焰气的走向等因素)设置上部烧嘴与下部烧嘴到被加热工件的距离不等，上烧嘴远下烧嘴近或下烧嘴远上烧嘴近均可。

所述炉体左右两侧烧嘴(a)与(o)、(b)与(p)、(c)与(q)、(d)与(r)在炉长方向呈上下相对或上下相错设置。

在炉体左右两侧布置的烧嘴中，(a)与(o)可以上下相对布置，也就是烧嘴(a)与烧嘴(o)在炉长方向的相对位移为零。同样，为了改变高温焰气在炉体内的走向，和高温焰气最终达到的包裹被加热工件的包裹状态，也可以设置烧嘴(a)与烧嘴(o)在炉长方向呈上下相错状态，也就是烧嘴(a)与烧嘴(o)分别设置在炉体一侧的上部，和炉体另一侧的下部，并且，烧嘴(a)与烧嘴(o)在炉长方向还存在一定的位移。

其中，所述炉体单侧烧嘴(v)(w)(x)(y)或(h)(i)(j)(k)以被加热工件为分界线，沿炉长方向单侧烧嘴逐个上、下交错设置。

同样，也可以设置炉体单侧烧嘴两个或多个为一组，以被加热工件为分界线，沿炉长方向单侧烧嘴逐组(a)(b)与(c)(d)与(e)(f)上、下交错设置。

为了实现无氧化加热炉烧嘴喷出的高温焰气对被加热工件形成立体包裹，以及提高炉温均匀性，可以设置单侧烧嘴沿炉长方向逐个上、下交错设置，也可以通过改变烧嘴燃烧排烟的具体排布，设置两个或多个烧嘴为一组，以组为单位上下交错设置在炉体一侧。并且，炉体另一侧烧嘴同样要以被加热工件为中心线，与炉体对侧相应烧嘴呈上下相反设置，以形成烧嘴在炉体两侧上、下交错设置的布局。

同时，为克服上述现有技术中存在的燃气与空气被直接输送到炉膛内进行混合燃烧，出现的部分含氧空气与炉内金属件直接接触，造成金属工件在炉内被氧化，且现有蓄热式燃烧器气流喷出速度低，不易形成炉内气流循环，造成炉温均匀性差，并且，为了降低蓄热式烧嘴燃烧器外表面散热，其外形体积庞大，造成生产原材料的过多消耗，影响炉体安装空间等问题，本发明提供了一种蓄热式无氧化加热炉的烧嘴，其烧嘴包括燃烧器箱体，在所述箱体一端设置空烟气接口(9)，另一端设置焰气喷口(25)，以及在所述箱体内部设置蓄热体，其特征在于在所述烧嘴燃烧器箱体内部、靠近所述焰气喷口(25)处设置燃烧室(1)，所述燃烧室(1)与所述焰气喷口(25)相连通，补燃空气、主燃气与主空气接入到所述燃烧室(1)内形成混合。

本发明在烧嘴燃烧器内部、处于燃烧器端部位置的焰气喷口处设置了一个相对密闭的空腔——燃烧室，使通过高温蓄热体的主空气、补燃空气与主燃气在该燃烧室内充分混合，由于该燃烧室设置于燃烧器内部，处于相对密闭的空间中，有利于主空气与燃气的充分混合，且避免了含氧空气与炉膛内金属工件的接触，有效防止了含氧空气对高温金属工件的氧化。并且主空气与燃气在相对密闭的燃烧室中充分混合，经点火燃烧后，其火焰与无氧化气氛可直接从焰气喷口处喷出，也正是由于空气与主燃气的充分混合，可以进一步提高喷口的喷射速度，以及通过对焰气喷口的进一步设置，可以精准控制火焰的喷出形状与位置，使喷出火焰能够完全包裹待加热工件，提高其能源利用率。

并且，所述烧嘴燃烧器箱体外壳采用双层结构或多层结构，设置有内隔热层(4)与外隔热层(5)，两隔热层之间形成空腔(10)，外隔热层(4)上设置外隔热层入口，内隔热层(5)上设置内隔热层出口。

优选地，在所述内、外隔热层之间的空腔(10)内设置循环导流件(13)，能够导引气流流经整个烧嘴燃烧器箱体外表面。

优选地，所述烧嘴其燃烧器箱体分为上箱体(7)与下箱体(6)，两箱体之间形成连接，所述内隔热层(4)与外隔热层(5)的双层外壳结构只设置在所述下箱体(6)上。

本发明提供的烧嘴，其燃烧器箱体的外壳采用双层结构，通过在外隔热层上设置的入口，以及在内隔热层上设置的出口，导入空气或其它冷介质在内、外隔热层之间的空腔内流动，通过在该空腔内设置的导流件，可使空气等冷却介质流经整个燃烧器箱体的外表面，一方面通过与冷却介质的换热，可以有效降低在工作时，其箱体外表面温度，能够在减小燃烧器外形体积的同时还使燃烧器箱体外表面散热减少，提高现场操作环境，另一方面，空气等冷却介质在箱体外壳上设置的空腔内吸收大量热能后可以在后续的步骤中加以利用，减少了热能的浪费。当然，为了热能利用率的进一步提高，可将燃烧器箱体外壳设置为多层，形成多层空腔，各空腔之间相互连通，同样通过导流件的设置，使空气或冷却介质流经整个箱体外表面，从而进一步增加了冷却介质在箱体外壳内的流动时间，进一步减低了箱体外表面的热损失。

同时，为了减少蓄热式烧嘴的制造成本与制造难度，把整个烧嘴燃烧器箱体分为上、下两个部分，由于高温烟气首先经过下箱体内的蓄热体进行放热，之后才进入到上箱体中的蓄热体，最后从空烟气接口中排出，因此下箱体中蓄热体的温度比上箱体高，所以下箱体外壳的散热同样比上箱体多，考虑到箱体双层外壳结构的制造成本，以及管路的布置成本，可只在下箱体上设置双层外壳的结构。

本发明提供的蓄热式烧嘴，在其燃烧器箱体内部设置混合腔体(11)，补燃空气与主燃气接入到所述混合腔体(11)内进行预先混合。

优选地，设置若干混合喷管(3)，所述混合喷管(3)一端设置在所述混合腔体(11)内部，另一端直接连接到所述燃烧室(1)内，并且，所述混合喷管(3)的若干混合气喷口(2)在所述燃烧室(1)内呈环状、均匀布置。

在烧嘴燃烧器箱体内部同样设置了一混合腔体，通过管路输送，使主燃气与补燃空气在该混合腔体内首先进行预先混合，混合后的主燃气能得到一定的含氧量并使体积扩大，特别是对空燃比大、热值高的液化气和天然气在与空气相遇时提高了混合效果，在低空气过剩系数下能明显改善其燃烧性能，为后续该混合气体在燃烧室内与主空气进行进一步的充分均匀混合奠定了良好的基础，并且，通过在该混合腔体内设置的若干根混合喷管把预先混合后的主燃气与补燃空气的混合气直接输送燃烧室内，并且，通过混合喷管的喷口在燃烧室内环状、均匀的布置，可以使混合气成螺旋状的被输送到燃烧室内，加快了燃烧室内的气流螺旋扰动作用，进一步提高了燃烧室内各种气体的充分混合的进程，为设置高速的焰气喷口速度，而不出现断火现象，奠定了坚实的基础。

本发明提供的蓄热式烧嘴，补燃空气进口(17)与外隔热层入口相连接，内隔热层出口与所述混合腔体(11)相连接，主燃气进口(18)直接与所述混合腔体(11)相连接。

或，主燃气进口(18)与外隔热层入口相连接，内隔热层出口与所述混合腔体(11)相连接，补燃空气进口(17)直接与所述混合腔体(11)相连接。

通过烧嘴燃烧器箱体外隔热层入口导入补燃空气，使补燃空气在双层壳体空腔内流经整个外壳表面，之后通过内隔热层出口将换热后的补燃空气导入至混合腔体内，同时通过主燃气进口将主燃气直接导入至混合腔体内，与被加热后的补燃空气在混合腔体内预先混合。这样的管路布置方式，不仅利用了烧嘴燃烧器箱体外表面散发的热量重新参与到下一次的燃烧过程中，而且使补燃空气与主燃气预先得到了混合，为下一步三种气体在燃烧室内的充分混合起到了十分积极的作用。

同样，可以根据实际生产的需要，使主燃气在双层壳体空腔内进行换热，之后与补燃空气在混合空腔内进行混合。

优选地，所述混合腔体(11)为“口”字型的管路状设置。

为了降低烧嘴的制造成本，以及方便主燃气管路、补燃空气管路等管路与混合腔体的连接，同时，为了提高燃气与补燃空气在混合腔体内的混合效果，将混合腔体设置成“口”字型的管路状，各管路状空腔之间首尾相连通，形成混合腔体。

优选地，焰气喷口(25)可以设置为圆形、椭圆形、矩形以及多孔形。

通过对焰气喷口形状的设定，可以根据需要，改变火焰喷出的形状，使火焰能够更好的包裹住金属工件，对其进行加热，减少热能的直接浪费。

同样，在所述烧嘴燃烧器箱体上设置火焰检测器组件(20)、点火枪组件(21)。

火焰监测器组件：有火监冷却接口和选配的火焰监测器组成，主要监测点火枪及燃烧室内主火的着火状态，输出着火或熄火信号，可以同***进行连锁控制，保证燃烧安全。

点火枪组件：点火枪燃烧能力一般≤单个蓄热燃烧燃烧器总能力的5％。点火枪通过独立管路引入的燃料和助燃空气，在***控制下可以被点燃。点火枪在使用工况下不管蓄热燃烧器是在燃烧或排烟，点火枪始终能保持稳定燃烧。

本专利提供的上述蓄热式烧嘴可以成对或成组的设置在各种热处理炉上。由于本专利提供的烧嘴采用燃烧室内置、以及混合腔体的独特结构，可以提高烧嘴燃烧器焰气喷口速度的设置，该烧嘴成对或成组的安装在本发明提供的蓄热式热处理炉上，可以明显增加炉内无氧化气氛的绕动性，提高整个炉体内温度的均匀性，显著提高其加热效率。

同时，本发明也公开了一种对应上述蓄热式无氧化加热炉烧嘴特殊布置方式的燃烧方法，其特征在于控制烧嘴(a)(p)(q)(d)(e)(t)燃烧，烧嘴(o)(b)(c)(r)(s)(f)排烟，若干时间后进行换向，烧嘴(o)(b)(c)(r)(s)(f)燃烧、烧嘴(a)(p)(q)(d)(e)(t)排烟。

上述公开的这种烧嘴燃烧与排烟的燃烧方法适用于炉体单侧烧嘴两个为一组，以被加热工件为分界线，沿炉长方向单侧烧嘴逐组上、下交错设置的排布方式。

设置在炉体右侧下部的烧嘴(p)燃烧，炉体另一侧相对应的烧嘴(b)和(c)排烟，在烧嘴(b)(c)负压抽力合力的作用下，使烧嘴(p)喷出的高温火焰在炉膛内从右向左形成倾斜向上包裹被加热金属工件的走向，而喷射出的高温无氧化气氛则从右至左正好倾斜向上穿过被加热金属工件，因此，形成了烧嘴(p)喷射出的高温焰气对金属工件的环绕、包裹加热，同样，设置在炉体左侧上部的烧嘴(e)燃烧，在其对侧烧嘴(r)(s)合力排烟抽力的影响下，喷出的高温焰气从左至右倾斜向下形成了对被加热工件的包裹环绕，因此，纵观整个蓄热式加热炉，其烧嘴(a)(p)(q)(d)(e)(t)....燃烧，在其对侧烧嘴(o)(b)(c)(r)(s)(f)....排烟产生负压抽力的作用下，其燃烧烧嘴喷射出的高温焰气有的从左至右倾斜向上对被加热工件形成包裹、有的从左至右倾斜向下、有的从右至左倾斜向上、有的从右至左倾斜向下形成了对被加热工件的包裹，因此，此种烧嘴排布方式与燃烧方法就形成了对被加热金属工件，在整个炉膛内的全方位、立体式的高温焰气的包裹与环绕，充分提高了燃气燃料的加热效率，与炉温的均匀性。反之，烧嘴(o)(b)(c)(r)(s)(f)....燃烧，烧嘴(a)(p)(q)(d)(e)(t)....排烟，亦然如此。

当然，当炉体单侧烧嘴以被加热工件为分界线，沿炉长方向逐个上、下交错布置时，也可以通过不同的烧嘴燃烧与排烟方式形成高温焰气对被加热工件的包裹，如另一种蓄热式无氧化加热炉的燃烧方法，其特征在于控制烧嘴(h)(w)(j)(y).....燃烧，烧嘴(v)(i)(x)(k)....排烟，若干时间后进行换向，烧嘴(v)(i)(x)(k)....燃烧、烧嘴(h)(w)(j)(y)....排烟。

设置在炉体左侧上部的烧嘴(h)燃烧，其对应设置在炉体右侧下部的烧嘴(v)排烟，火焰从左至右倾斜向下呈现包裹被加热工件的趋势，同理设置在炉体右侧上部的烧嘴(w)燃烧，其相对应的设置在炉体左侧下部的烧嘴(i)排烟，喷射出的火焰从右至左倾斜向下呈现包裹被加热金属工件的趋势，因此，纵观整个炉膛内，高温焰气有的从左至右倾斜向下包裹金属工件，有的从右至左倾斜向下包裹金属工件，完全形成了对金属工件立体式的包裹。

同理，上述这种单个烧嘴上下交错布置的方式，还可以采用如下燃烧方法，控制烧嘴(h)(i)(j)(k)燃烧，烧嘴(v)(w)(x)(y)排烟，若干时间后进行换向，烧嘴(v)(w)(x)(y)燃烧、烧嘴(h)(i)(j)(k)排烟。

同理，设置在炉体左侧上部的烧嘴(h)燃烧，其对侧烧嘴(v)排烟，其喷射出的高温焰气从左至右倾斜向下包裹金属工件，设置在炉体左侧下部的烧嘴(i)燃烧，其对侧烧嘴(w)排烟，高温焰气从左至右倾斜向上包裹金属工件，因此，纵观整个炉膛，高温焰气有的倾斜向上包裹工件，有的倾斜向下包裹工件，形成了对金属工件全方位的包裹加热。

当然，如果炉体单侧烧嘴三个为一组以被加热工件为分界线，沿炉长方向上、下交错布置，同理可以采取控制烧嘴(50)(51)(52)与(43)(44)(45)与(56)(57)(58)燃烧，烧嘴(40)(41)(42)与(53)(54)(55)与(46)(47)(48)排烟，若干时间后进行换向，烧嘴(40)(41)(42)与(53)(54)(55)与(46)(47)(48)燃烧、烧嘴((50)(51)(52)与(43)(44)(45)与(56)(57)(58)排烟的燃烧方法。

同理，也可以采取控制烧嘴(50)(51)(52)与(53)(54)(55)与(56)(57)(58)燃烧，烧嘴(40)(41)(42)与(43)(44)(45)与(46)(47)(48)排烟，若干时间后进行换向，烧嘴(40)(41)(42)与(43)(44)(45)与(46)(47)(48)燃烧、烧嘴(50)(51)(52)与(53)(54)(55)与(56)(57)(58)排烟的燃烧方法。

以上几种烧嘴布置方式与相对应的烧嘴燃烧方法，均可以实现高温焰气全方位立体包裹被加热工件的目的，实现燃气燃料加热效率的显著提高，并且有效改善炉温均匀性。

附图说明

图1为本发明提供的蓄热式无氧化加热炉第一种烧嘴布置结构图。

图2为图1所示烧嘴布置结构图的另一种实施方式。

图3为本发明提供的蓄热式无氧化加热炉第二种烧嘴布置结构图。

图4为图3所示烧嘴布置结构图的另一种实施方式。

图5为本发明提供的蓄热式无氧化加热炉第三种烧嘴布置结构图。

图6为本发明提供的蓄热式无氧化加热炉中烧嘴的具体结构图。

图7为图6的A-A向剖面图。

图8为图6的B向视图。

图9为图6中C部分的局部放大图。

图10为本发明烧嘴安装在蓄热炉炉体上的工作原理图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合具体实施例和相应附图，对本发明的实施方式进行详尽，具体的说明。在此声明，本发明的示意性实施例和说明，仅作为对于本发明的解释，不作为对于本发明的限定。

本发明提供的蓄热式无氧化加热炉适合气体燃料使用，特别是液化气、天然气等高热值的气体燃料，主要用于加热工件要求少无氧化的镀锌炉、热处理炉、轧钢加热炉、锻造炉及其它需要明火加热的工业炉窑上。

实施例1

结合图1所示本蓄热式无氧化加热炉第一种烧嘴布置结构图，金属板带36在炉体内按箭头方向运行，其中圆形烧嘴o、p、q、r、s、t.....代表炉体右侧烧嘴，方形烧嘴a、b、c、d、e、f.....代表炉体左侧烧嘴(面对带钢前进方向，左手边为炉体左侧，右手边为炉体右侧。并且为方便绘图，圆形烧嘴与方形烧嘴只是分别代表设置在炉体不同侧的烧嘴，其圆形或方形对烧嘴本身没有任何限定作用)，从图1中可以看出，烧嘴a、b、q、r、e、f...与烧嘴o、p、c、d、s、t...以金属板带36为分界线，上、下交错设置在炉体左右两侧。即炉体左侧烧嘴a和b为一组，布置在金属板带36的上方，右侧与之相对应的烧嘴o与p为一组，设置在金属板带36的下方，烧嘴q与r为一组，设置在炉体右侧金属板带36的上方，与之相对应的烧嘴c和d为一组，设置在炉体左侧金属板带36的下方，以此类推，形成两个烧嘴为一组上、下交错布置在炉体两侧的设置方式。并且，单看炉体一侧烧嘴，其中设置在炉体左侧上的多个烧嘴a、b、c、d、e、f....，以烧嘴a与b为一组、烧嘴c与d一组、烧嘴e与f一组....，两个烧嘴一组，以金属板带36为分界线，上、下逐组呈“波浪形”沿炉长方向分布。所述设置在炉体右侧上的多个烧嘴o、p、q、r、s、t，同样以烧嘴o与p为一组、烧嘴q与r一组、烧嘴s与t一组....，同样以金属板带36为分界线，并且与炉体左侧与之相对应的成组烧嘴a与b、c与d、e与f....上、下相反设置，同样烧嘴逐组呈“波浪形”沿炉长方向分布。

并且，由图1可以看出，炉体两侧相对应的烧嘴(a)与(o)、(b)与(p)、(c)与(q)、(d)与(r)在炉长方向(X轴方向)可以上、下相对设置(在X轴方向上没有位移)。同样结合图2可以看出，根据实际情况，可以使炉体两侧相对应的烧嘴(a)与(o)、(b)与(p)、(c)与(q)、(d)与(r)在炉长方向(X轴方向)上、下相错设置(在X轴方向上有一定位移)。

上述如图1或图2所示的蓄热式无氧化加热炉的烧嘴排布布局，通过控制部分烧嘴燃烧，部分烧嘴排烟的合理燃烧方法，能够使烧嘴喷射出高温焰气全面、立体包裹金属板带36，在明火加热不损伤金属板带36的情况下，达到高温焰气尽量接近、包裹金属板带36的最佳状态，提高燃气加热效率。下面结合附图1和附图2对本发明提供的第一种蓄热式无氧化加热炉的燃烧方法进行详细描述，与现有技术相同，本发明同样采用部分烧嘴燃烧、部分烧嘴排烟换热，一定时间后，交替轮换的燃烧方式，但本发明燃烧烧嘴与排烟烧嘴的布置方法完全区别于现有技术中的炉体一侧烧嘴燃烧，另一侧烧嘴排烟，并规则周期更换的燃烧方式，而是结合上述烧嘴上下交错的排布布局，在炉体两侧、金属板带上下均布置有燃烧烧嘴与排烟烧嘴，形成立体、上下交错的燃烧模式。如图1和图2所示，以实线连接的烧嘴a、p、q、d、e、t.....为该时间段的燃烧烧嘴，虚线连接烧嘴o、b、c、r、s、f.....为该时间段排烟烧嘴，以燃烧烧嘴p为例，烧嘴p燃烧时，与p临近的烧嘴o、b、c排烟，因此，其烧嘴p燃烧喷射出的高温焰气，在其对面设置的烧嘴b和c排烟风机产生的负压抽力共同影响下，其焰气走向为烧嘴p到烧嘴b与烧嘴c的合力方向(由于烧嘴o与烧嘴p同处于炉体一侧，焰气喷出后向前行进，因此，排烟烧嘴o的负压抽力几乎不会影响烧嘴p喷射出高温焰气的走向)。烧嘴p喷射出的火焰在炉膛内从右至左倾斜向上呈包裹金属板带36的态势(由于火焰形状、喷出速度、火焰大小以及烧嘴设置位置等因素，控制火焰不与金属板带36直接接触)，并且烧嘴p喷射出的高温无氧化气氛穿过金属板带流向烧嘴b和烧嘴c。因此，可以看出，烧嘴p喷射出的火焰与无氧化气氛均形成了从右至左由下而上环绕与包裹金属板带36的最佳态势。

同样以烧嘴q燃烧为例，其喷射出的高温焰气，在与其相对应的烧嘴c和b排烟负压抽力的作用下，火焰走向为烧嘴q到烧嘴c与烧嘴b的合力方向，火焰在炉膛内从右至左倾斜向下成包裹金属板带36的态势，高温无氧化气氛同样穿过金属板带36流向烧嘴c与烧嘴b。同理，烧嘴d燃烧，烧嘴r与s排烟，其烧嘴d喷射出的高温焰气在炉膛内从左至右倾斜向上呈包裹金属板带36的态势。烧嘴e燃烧，烧嘴s与r排烟，其由烧嘴e喷射出的高温焰气从左至右倾斜向下包裹金属板带36，由此可以看出，燃烧烧嘴喷射出的高温焰气有的从左至右倾斜向上对金属板带36形成包裹、有的从左至右倾斜向下、有的从右至左倾斜向上、有的从右至左倾斜向下对金属板带36形成包裹。因此，从整个蓄热式无氧化加热炉烧嘴燃烧与排烟的情况可以看出，在通长的炉膛内，燃烧烧嘴a、p、q、d.....喷射出的高温焰气，在排烟烧嘴o、b、c、r.....的作用下，对金属板带36形成了全方位、立体式的环绕与包裹。同理，经一段时间后，换向，实线连接的烧嘴a、p、q、d、e、t.....排烟，虚线连接的烧嘴o、b、c、r、s、f.....燃烧，同样也可以形成高温焰气对金属板带36的全面、立体式的包裹。

由于此种烧嘴布置方式与燃烧方法，形成了喷射出的火焰更加接近金属板带的趋势，并使高温焰气对金属板带形成了立体式包裹，因此，加热效率显著提高，炉温均匀性得到了明显的改善。申请人对此在金属板带热浸镀锌生产线上进行了严格试验检测，目前，使用现有技术中的炉体一侧燃烧，一侧排烟的蓄热式无氧化加热炉，加热吨钢能耗在26立方米天然气左右，而使用本发明提供的蓄热式无氧化加热炉用于金属板带热浸镀锌的热处理，加热吨钢只需18立方米天然气左右，完全达到了世界领先的技术水平，打破了热浸镀锌领域加热吨钢能耗不能低于20立方米天然气的神话，对此，申请人预计，此蓄热式无氧化加热炉一经上市，将给公司带来丰厚的销售收入。

实施例2

下面结合附图3和附图4，详细描述本发明提供的蓄热式无氧化加热炉第二种烧嘴结构布置方式与燃烧方法。同样圆形烧嘴v、w、x、y...代表设置在炉体右侧烧嘴，以金属板带36为分界线，成“波浪形”逐个上、下交错设置在炉体右侧，方形烧嘴h、i、j、k....代表设置在炉体左侧烧嘴，同样以金属板带36为分界线，成“波浪形”设置在炉体左侧(为方便绘图，圆形烧嘴与方形烧嘴只是分别代表设置在炉体不同侧的烧嘴，其圆形或方形对烧嘴本身没有任何限定作用)，并且炉体左侧烧嘴h、i、j、k....与炉体右侧烧嘴v、w、x、y...以金属板带36为分界线，逐一上下相反设置。与实施例1不同的是，炉体单侧烧嘴h、i、j、k....或v、w、x、y...都是逐个上下交错设置的，而区别于实施例1炉体单侧烧嘴a与b、c与d、e与f是成组上下交错设置的，对此，结合图3很容易理解本实施例2的烧嘴排布方式。当然，结合图4可以看出，本实施例2的烧嘴排布方式同样可以采用炉体两侧上下相对应的烧嘴h与v、i与w、j与x、k与y在炉长方向(X轴方向)相错(X轴方向有位移)的布置方式。

结合图3和图4可以看出，本实施例2同样采用在一段时间内，实线连接的烧嘴h、w、j、y燃烧，虚线连接的烧嘴v、i、x、k排烟，一段时间后进行换向的燃烧方式。以烧嘴h燃烧为例，其对侧烧嘴v排烟(虽然燃烧烧嘴h与排烟烧嘴i临近，但两烧嘴位于炉体同一侧，因此，烧嘴h的烟气喷射方向不会受到排烟烧嘴i的负压抽力影响)，所以烧嘴h喷射出的高温焰气只受到排烟烧嘴v负压抽力的影响，火焰从左至右倾斜向下朝向烧嘴v方向呈包裹金属板带36态势，无氧化气氛也将倾斜向下穿过金属板带36，流向排烟烧嘴v。同理，烧嘴w燃烧，喷射出的高温焰气在排烟烧嘴i的负压抽力的影响下，从右至左朝向烧嘴i倾斜向下包裹金属板带36，同样，烧嘴j燃烧，其对侧烧嘴x排烟，烧嘴y燃烧，其对侧烧嘴k排烟，因此，从整个蓄热式无氧化加热炉看，在整个通长的炉膛内，高温焰气均呈现从左至右或从右至左，由上倾斜向下包裹金属板带36的趋势，因此，同样实现了高温焰气对整个金属板带36立体式的包裹状态。

同理，也可控制一侧烧嘴h、i、j，k燃烧，其对侧烧嘴v、w、x、y排烟，一定时间后，进行换向，由于烧嘴以金属板带36为分界线，上、下交错设置，因此，烧嘴h燃烧，其喷射出的高温焰气朝对侧排烟烧嘴v倾斜向下包裹金属板带36，烧嘴i燃烧，其喷射出的高温焰气朝对侧排烟烧嘴w倾斜向上包裹金属板带36。同理烧嘴j燃烧，烧嘴x排烟，烧嘴k燃烧，烧嘴y排烟，从整个炉膛的高温焰气分布可以看出，高温焰气均由炉体同一侧喷出，有的倾斜向上，有的倾斜向下形成对金属板带36的包裹加热。同样可以提高整个加热炉的燃烧效率。

实施例3

下面结合附图5，详细描述本发明提供的蓄热式无氧化加热炉第三种烧嘴结构布置方式及燃烧方法。同样以圆形代表设置在炉体右侧烧嘴，方形代表设置在炉体左侧烧嘴，同样以金属板带36为分界线，烧嘴40、41、42三个为一组设置在炉体右侧金属板带下方，与之相对应的烧嘴50、51、52同样三个为一组设置在炉体左侧金属板带上方，同理，以金属板带为分界线上下逐组交错设置的烧嘴布置方式，烧嘴43、44、45为一组设置在炉体右侧金属板带上方，与之相对应的烧嘴53、54、55为一组设置在炉体右侧金属板带36下方。与实施例1相同，烧嘴40、41、42一组、烧嘴43、44、45一组、烧嘴56、57、58一组....，三个烧嘴为一组在炉长方向，以金属板带36为分界线，逐组上、下交错呈“波浪形”分布，对侧烧嘴50、51、52一组、53、54、55一组、56、57、58一组....，同理与右侧相对应烧嘴上下相反设置，同样呈“波浪形”分布。同样，两侧相对应的烧嘴40与50、41与51、42与52…在炉长方向(X轴方向)可以相对设置(在X轴方向没有位移)，也可以根据实际情况相错设置(在X轴方向有一定位移)。

同样在一段时间内，控制烧嘴40、41、42燃烧、对侧烧嘴50、51、52排烟，烧嘴53、54、55燃烧、对侧烧嘴43、44、45排烟…。烧嘴40、41、42燃烧，产生的高温焰气在对侧排烟烧嘴50、51、52负压抽力的影响下，烧嘴40、41、42喷射出的高温焰气从右至左倾斜向上形成对金属板带36的包裹，同理烧嘴53、54、55燃烧，喷射出的高温焰气从左至右倾斜向上形成对金属板带36的包裹。同理，控制同侧烧嘴40、41、42与53、54、55燃烧，对侧烧嘴排烟，可以达到高温焰气由上向下或由下向上包裹金属板带36的效果。

同样可以根据实际情况，设置四个或跟多烧嘴为一组，以金属板带为中心线上下交错设置在炉体左右两侧，当然，上下设置的烧嘴也可以根据实际情况调整其对金属板带的距离，上烧嘴对金属板带距离可以与下烧嘴对金属板带的距离相等或不等。均可根据实际情况自行设定，但都未超出本发明的保护范围。

当然，也可以根据加热工件的具体情况，将上述几种烧嘴布置方式与燃烧方法结合应用在一条蓄热式无氧化加热炉内，对此，同样没有超出本发明的保护范围。

接下来，将结合图6-图9对本发明权利要求6至权利要求10提供的本发明蓄热式无氧化加热炉中的烧嘴进行进一步详细描述。

结合图6、图7、图8和图9所示，本蓄热式无氧化加热炉中的烧嘴主要由下箱体6、上箱体7通过连接件连接而形成燃烧器箱体，并且在下箱体6与上箱体7连接后形成内部填装蓄热体的蓄热通道8，在上箱体7的顶部位置设置空烟气接口9，在下箱体6的端部位置设置焰气喷口25，并且在下箱体6的内部设置一空腔——燃烧室1，该燃烧室1设置于焰气喷口25附近，并与焰气喷口25相连通。

下箱体6的外壳设置有内隔热层4和外隔热层5组成的隔热外壳，内、外隔热层之间形成空腔10，补燃空气进口17与外隔热层5入口处相连，用于将补燃空气导入至空腔10内，并且通过在空腔10内设置的循环导流件13，可以使补燃空气的气流沿引导路线流经整个下箱体6的壳体外表面，由于内隔热层4的出口与下箱体6内部设置的混合腔体11相连接，因此，补燃空气经过与壳体外表面换热后直接流动到混合腔体11内，同时，设置主燃气进口18直接与混合腔体11相连接，通过各自的管路输送，补燃空气与主燃气在混合腔体11内混合成一次混合气，由图6、图7和图9可以看出，混合腔体11是由四根管路状空腔首尾相连而成“口”字型设置。并且若干根混合喷管3均匀布置在混合腔体11上，一次混合气通过混合喷管3延伸至一次混合气喷口2处(喷口2设置在燃烧室1内，直接与燃烧室1相连通，混合喷管3缩在耐火浇注层内，混合气喷口2采用浇注成形)，并且混合气喷口2成环状均匀布置在燃烧室1内。主空气同时从空烟气接口9处进入到燃烧器箱体内，经过蓄热通道8内的高温蓄热体，最终与混合腔体11内预先混合的补燃空气与主燃气在燃烧室1内完成混合，由于混合喷管喷口2的环状设置，可使进入到燃烧室1内的一次混合气形成螺旋状气流，加大燃烧室1内的气流扰动性，使主空气、助燃空气与主燃气在燃烧室1内得到了充分的混合。

下箱体6上设有点火孔15和监测孔16导入的钢管，两钢管密封焊接于内、外隔热层上，钢管外部便于安装火焰监测器组件20和点火枪组件21。在下箱体6的钢结构内部用隔热及耐火材料19浇注成型，形成焰气喷口25、燃烧室1、蓄热通道8(内装有蓄热体)、点火孔15、监测孔16和安装压盖12等的孔洞。在箱体外壳上设有安装板14，用于将该蓄热式燃烧器安装在所需要的炉体上。

上箱体组件7外部焊接成钢壳结构，在钢结构的内部同样用隔热及耐火材料19浇注成型，形成蓄热通道8(内装蓄热体)。上、下箱体内的蓄热通道8(内装蓄热体)相互连通。

空烟气接口9与换向阀相连，且空烟气接口9与压盖12分别是安装和更换蓄热体的开孔。

本专利采用上述结构后的蓄热式烧嘴，由于补燃空气在内、外隔热层之间形成的空腔10内沿循环导流件13流动，气流与下箱体6的钢壳外表面形成热交换，一方面降低了燃烧器表面温度，在减小燃烧器外形体积的同时还使外部散热减少，提高了现场操作环境，另一方面，利用烧嘴燃烧器箱体表面散热，提高了补燃空气自身温度，用于后续的燃烧进程，降低了热能的浪费，提高了能源的利用率。

补燃空气与主燃气在混合腔体11内混合后，主燃气得到一定的含氧量并使体积扩大，特别是对空燃比大、热值高的液化气和天然气在与空气相遇时提高了混合效果，在低空气过剩系数下能明显改善燃烧性能。用环状布置的混合喷管3替代了目前蓄热燃烧器意义上的燃料喷枪或通道，使喷入到燃烧室1内的混合气体成螺旋状流动，提高了整个燃烧室1内的气流扰动性，使燃烧室1内的三种气体得到了充分均匀的混合。并且混合喷管3完全被浇注料覆盖，混合喷管3内部不管是在燃烧还是在排烟，始终有补燃空气的冷却作用，不易损坏，使用寿命得到保证。从混合气喷口2出来的一次混合气与主空气在燃烧室1内充分混合后被点燃，燃烧后温度升高，焰气体积流量增加，在焰气喷口25处可以获得中速乃至高速的火焰气流，并能进一步扰动炉内气流，提高炉温均匀性。虽然从蓄热通道8出来的主空气温度高，但在燃烧室1内空气过剩系数α＜1的情况下，主燃气不能完全燃烧，因此，可控制住燃烧室1内温度不超过临界值，可大幅降低NOx的生成和排放，同时，焰气喷口25喷出的高温焰气具有了少无氧化的还原性气氛，能满足加热表面要求质量高的镀锌炉、热处理炉和锻造炉等的场合使用，具有***简单、结构紧凑、安装灵活、操作方便等优点。

上述本发明权6-权10提供的蓄热式烧嘴安装在本发明权1-权5中提供的无氧化加热炉上，其节能减排效果十分突出，申请人进行了严格试验检测，使用本发明提供的蓄热式无氧化加热炉用于金属板带热浸镀锌的热处理，加热吨钢只需18立方米天然气左右，完全达到了世界领先的技术水平，打破了热浸镀锌领域加热吨钢能耗不低于20立方米天然气的技术壁垒，对此，申请人预计，此蓄热式无氧化加热炉一经上市，将给公司带来丰厚的销售收入。

当然，如果将本发明权6-权10提供的蓄热式烧嘴单独应用到现有技术中普通的蓄热式无氧化加热炉上，其也能达到相应节能效果。下面结合图10对本发明提供的蓄热式烧嘴安装在无氧化加热炉炉体上的具体工作原理作详细阐述，以便于能够更好的理解本发明提供的蓄热式无氧化加热炉的燃烧方法与加热原理。

本蓄热式烧嘴需要成对或成组通过安装板14固定于炉体33结构上。空气由鼓风机32加压供给，经换向阀26流向需要燃烧的一个或一组燃烧器处，有主空气阀门27控制流量，与空烟气接口9相连接。同时，鼓风机32出来的空气还分配到火监冷却空气、补燃空气和点火枪空气，这些空气分别与火监冷却接口24、补燃空气进口17、点火枪空气接口23相连接。燃料气通过燃料气站34有合适的压力供给，通过点火枪燃料气阀29与点火枪燃料气接口22相连，燃料气也通过主燃料气阀30与主燃气进口18相连。点火枪空气与燃料气在枪内混合后被***点燃，燃烧一侧的主空气和主燃气进入燃烧室1内燃烧后体积增加，从焰气喷口25喷出的高温焰气进入炉内加热工件后，再被引风机31产生的合适负压经另一侧的焰气喷口25抽入到该侧燃烧室1内，与补入的补燃空气进行二次混合，在点火枪火焰的作用下再次燃烧，这样就将吸入焰气中的燃气，在过剩情况下的可燃物完全燃烧，形成的烟气热量被该侧蓄热通道8(内含蓄热体)吸收，最后排出的烟气温度≤200℃。一定时间后进行换向，使本来燃烧的一侧换向成排烟，排烟的一侧换向成燃烧，使原来排烟侧蓄热体内的热量被低温主空气吸收后变成高温主空气再参与助燃，在节约燃料的同时实现了少无氧化加热的目的。

本烧嘴安装在炉体33上具体是这样来工作的，首先引风机31和鼓风机32工作，主空气通过换向阀26，在主空气阀门27按燃料气量的多少调节到合适的流量(一般主空气流量为单个燃烧器总空气需要量的60％～95％之间，即空气过剩系数α在0.6～0.95之间)，而后主空气流向空烟气接口9，在经过蓄热通道8(内装蓄热体，不同温度段材质不同，不同结构段形状不同)，自上而下流动过程中吸收了上一周期烟气传给蓄热体的热量，主空气变成了高温主空气在燃烧室1内与从混合气喷口2喷出来的补燃空气与主燃气的混合气相遇混合，然后被点火枪火焰点燃。

另外，从火监冷却接口24处进入的空气由阀组28控制流量直接进入燃烧室1内参与燃烧。从点火枪空气接口23处进入的点火枪空气，由阀组28控制流量后与进入点火枪。点火枪燃料气通过阀29调节流量，从点火枪燃料气接口22处进入点火枪，与进入的点火枪空气混合参与点火枪本身的燃烧，使得两侧的燃烧室1内始终有稳定燃烧的明火存在，火焰监测器组件20能监测燃烧室1内的着火状态。

补燃空气从进口17处进入，补燃空气由阀组28控制流量，而后在内、外隔热层形成的空腔10内沿循环导流件13流动，最后进入到混合腔体11内，补燃空气在循环导流件13的导引下可以流经整个燃烧器钢壳外表面，进行充分换热。主燃气通过主燃料气阀30调节流量，主燃料气阀30还根据换向选择开或关，主燃气直接从进口18处进入混合腔体11内，与补燃空气在混合腔体11内混合成一次混合气，再通过多支(一般为6支-12支)环状均匀布置在混合腔体11上的混合喷管3，将一次混合气导引到混合气喷口2处，由于混合气喷口2的环状布置，一次混合气呈螺旋状的进入到燃烧室1内，与变成了高温助燃空气的主空气相遇混合。这里要指出的是，根据实际需要以及燃气热值的差异，补燃空气进口17也可以进入主燃气，用主燃气来循环冷却燃烧器箱体外壳，提高主燃气的热能，而主燃气进口18则变成补燃空气进口。

火监冷却用空气、补燃空气和点火枪空气，这些空气总量一般为单个燃烧器总空气需要量的25％～5％之间，即空气过剩系数α在0.25～0.05之间，这些空气在工作时不管是燃烧的一侧还是排烟的一侧均是常开的。

本发明在试验炉上采用天然气为主燃气，通过实践证明，由于空气总量的控制，在燃烧一侧的燃烧室1内空气过剩系数α≤0.85(其中：主空气为0.6，火监冷却用空气、补燃空气和点火枪空气为0.25)，因此，焰气喷口25喷出来的焰气是欠空气状态下的不完全燃烧，在炉内形成了少无氧化气氛。由于燃烧后温度升高，焰气体积流量成倍增加，通过改变焰气喷口25的截面，可以获得＞65m/s～80m/s的亚高速火焰气流(炉温1100℃)，炉内气流扰动力强。主空气经蓄热通道8出来后温度在为950℃～1050℃(炉温1100℃时)，在燃烧室1内空气过剩系数α≤0.85的情况下，在燃烧一侧的燃烧室1内温度就可控制在1240℃左右，可大幅降低NOx的生成和排放。

炉内不完全燃烧的焰气被引风机31产生的合适负压经另一侧燃烧器的焰气喷口25抽入到另一侧燃烧室1内与补入的补燃空气(α＝0.25)进行二次燃烧，在补入二次补燃空气后，最终的空气过剩系数α＝1.1，因此，吸入的焰气可在该侧的燃烧室1内完全燃烧干净，该侧燃烧室1内的温度在1260℃左右(炉温1100℃)，形成的烟气热量被该侧蓄热通道吸收，最后经该侧的空烟气接口9排出，排出的烟气温度＜180℃，烟气中CO＜20ppm；NOx＜40ppm。

在实际试验炉的使用中还测定，本发明蓄热式烧嘴燃烧器空气侧的压力≤3000Pa，烟气侧的压力≤-2500Pa，燃料气(天然气)侧压力≤5000Pa，下箱体6的外壳温度＜55℃(环境温度10℃)，上箱体7的外壳温度＜65℃(环境温度10℃)。

Claims (15)

1.一种蓄热式无氧化加热炉，包括加热炉炉体、以及沿炉长方向、在炉体左右两侧设置的多个烧嘴，其特征在于所述多个烧嘴以炉体内被加热工件为分界线，上、下交错布置在炉体左右两侧。

2.根据权利要求1所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于所述设置在炉体左侧上的多个烧嘴(a)、(b)、(c)、(d)(e)(f)以被加热工件为分界线，上、下呈“波浪形”沿炉长方向分布；所述设置在炉体右侧上的多个烧嘴(o)、(p)、(q)、(r)(s)(t)以被加热工件为分界线，与其相应炉体左侧烧嘴呈上、下相反设置，沿炉长方向呈“波浪形”分布。

3.根据权利要求1或2所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于所述炉体左右两侧烧嘴(a)与(o)、(b)与(p)、(c)与(q)、(d)与(r)在炉长方向呈上下相对或上下相错设置。

4.根据权利要求1或2所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于所述炉体单侧烧嘴(v)(w)(x)(y)或(h)(i)(j)(k)以被加热工件为分界线，沿炉长方向单侧烧嘴逐个上、下交错设置。

5.根据权利要求1或2所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于所述炉体单侧烧嘴两个或多个为一组，以被加热工件为分界线，沿炉长方向单侧烧嘴逐组(a)(b)与(c)(d)与(e)(f)上、下交错设置。

6.根据权利要求1或2所述的蓄热式无氧化加热炉，其特征在于所述设置在炉体上的烧嘴包括燃烧器箱体，在所述箱体一端设置空烟气接口(9)，另一端设置焰气喷口(25)，以及在所述箱体内部设置蓄热体，在所述燃烧器箱体内部、靠近所述焰气喷口(25)处设置燃烧室(1)，所述燃烧室(1)与所述焰气喷口(25)相连通，补燃空气、主燃气与主空气接入到所述燃烧室(1)内形成混合。

7.根据权利要求6所述的一种蓄热式无氧化加热炉，其特征在于所述燃烧器箱体外壳采用双层结构或多层结构，设置有内隔热层(4)与外隔热层(5)，两隔热层之间形成空腔(10)，外隔热层(4)上设置外隔热层入口，内隔热层(5)上设置内隔热层出口，在所述内、外隔热层之间的空腔(10)内设置循环导流件(13)，导引气流流经整个燃烧器箱体外表面。

8.根据权利要求6所述的一种蓄热式无氧化加热炉，其特征在于在所述烧嘴燃烧器箱体内部设置混合腔体(11)，补燃空气与主燃气接入到所述混合腔体(11)内进行预先混合，设置若干混合喷管(3)，所述若干混合喷管(3)一端连接在所述混合腔体(11)内部，另一端连接到所述燃烧室(1)内。

9.根据权利要求8所述的一种蓄热式无氧化加热炉，其特征在于所述混合喷管(3)的若干混合气喷口(2)在所述燃烧室(1)内呈环状、均匀布置。

10.根据权利要求8所述的一种蓄热式无氧化加热炉，其特征在于所述补燃空气进口(17)或主燃气进口(18)与外隔热层入口相连接，内隔热层出口与所述混合腔体(11)相连接，主燃气进口(18)或补燃空气进口(17)直接与所述混合腔体(11)相连接。

11.一种如权利要求1所述蓄热式无氧化加热炉的燃烧方法，其特征在于控制烧嘴(a)(p)(q)(d)(e)(t)燃烧，烧嘴(o)(b)(c)(r)(s)(f)排烟，若干时间后进行换向，烧嘴(o)(b)(c)(r)(s)(f)燃烧、烧嘴(a)(p)(q)(d)(e)(t)排烟。

12.一种如权利要求1所述蓄热式无氧化加热炉的燃烧方法，其特征在于控制烧嘴(h)(w)(j)(y)燃烧，烧嘴(v)(i)(x)(k)排烟，若干时间后进行换向，烧嘴(v)(i)(x)(k)燃烧、烧嘴(h)(w)(j)(y)排烟。

13.一种如权利要求1所述蓄热式无氧化加热炉的燃烧方法，其特征在于控制烧嘴(h)(i)(j)(k)燃烧，烧嘴(v)(w)(x)(y)排烟，若干时间后进行换向，烧嘴(v)(w)(x)(y)燃烧、烧嘴(h)(i)(j)(k)排烟。

14.一种如权利要求1所述蓄热式无氧化加热炉的燃烧方法，其特征在于控制烧嘴(50)(51)(52)与(43)(44)(45)与(56)(57)(58)燃烧，烧嘴(40)(41)(42)与(53)(54)(55)与(46)(47)(48)排烟，若干时间后进行换向，烧嘴(40)(41)(42)与(53)(54)(55)与(46)(47)(48)燃烧、烧嘴((50)(51)(52)与(43)(44)(45)与(56)(57)(58)排烟。

15.一种如权利要求1所述蓄热式无氧化加热炉的燃烧方法，其特征在于控制烧嘴(50)(51)(52)与(53)(54)(55)与(56)(57)(58)燃烧，烧嘴(40)(41)(42)与(43)(44)(45)与(46)(47)(48)排烟，若干时间后进行换向，烧嘴(40)(41)(42)与(43)(44)(45)与(46)(47)(48)燃烧、烧嘴(50)(51)(52)与(53)(54)(55)与(56)(57)(58)排烟。