[发明专利]一种富氧燃烧辐射管加热器

说明书

技术领域

本发明属于环保领域，涉及一种富氧燃烧技术在辐射管加热器上应用的新方法，目的在于开发一种利用富氧技术燃烧低热值煤气(或者其它可燃气体)、提高热利用率的新型工业辐射管燃烧系统。

背景技术

目前，金属热处理等需要使用保护气体的加热设备多使用辐射式加热器，特别是在带钢连续退火炉中燃气式辐射管大量使用。为了提高辐射管的热效率，上世纪八十年代末人们开发了蓄热式辐射管，大大提高了热效率。但是由于蓄热体需要定期维护和更换，并且蓄热体在承担换热的过程中也有热效率问题，对于烟气余热的回收并不是最好的。

发明内容

本发明的目的是构造一种富氧辐射管加热器，它能够燃烧低热值气体燃料或其它可燃气体，并且高效回收烟气余热，从而达到更高的热效率，同时能够对二氧化碳(CO₂)进行高效回收，有效地降低二氧化碳(CO₂)气体的直接排放。

一种富氧燃烧辐射管加热器，由氧气或富氧空气1、燃料2、氧气或富氧空气与燃烧烟气的混合气体3、燃烧气体4、辐射管内烟气5、排出辐射管的烟气6、烟气引射器7、燃烧器8、炉墙9、辐射管10组成。辐射管10为一个焊接整体，氧气或富氧空气与燃烧烟气的混合气体3、燃烧气体4、辐射管内烟气5均在辐射管10内，辐射管10通过法兰固定到炉墙9的外壁。烟气引射器7、燃烧器8通过焊接或法兰连接到辐射管10上，烟气引射器7、燃烧器8的直径要小于辐射管10的直径。烟气引射器喷射的气体为常温富氧或全氧气体，氧气或富氧空气1自喷射器喷口高速喷出，依靠射流引射效应与辐射管内烟气5混合，变成氧气的百分含量较低的助燃气体3，同时将烟气的余热直接回收到助燃气体中。助燃气体3经过导流板与燃料2在燃烧器8中混合燃烧，高温燃烧气体4喷入辐射管10内，随着燃烧反应的进行变成含二氧化碳和水较多的烟气5，烟气5没有被引射的一部分排出辐射管进行余热回收和二氧化碳的收集。

有益效果

第一，本系统采用了烟气直接再循环技术，使得该系统具有燃烧温度低的特点，使得目前使用的辐射管材料即可满足新系统的温度要求，并且烟气中NOx等有害气体含量低；

第二，由于采用富氧(即全氧)技术，燃烧产物的主要成分为H₂O、CO₂(比例视燃料而定)，烟气具有较高的辐射系数，有利于提高辐射管内部气体与辐射管壁的换热。

第三，由于辐射管本身是一个封闭系统，对于烟气的收集特别是CO₂的收集特别有利，满足了人们对环境要求越来越高的要求。

第四，烟气直接再循环提高了助燃氧气的温度以及系统的热利用率，降低了氧的局部富集，而排放出去的烟气可用于其它预热或加热目的。

第五，采用引射原理的烟气再循环技术没有运动部件，提高了系统的稳定性和可靠性。

附图说明

图1为引射器位于炉墙的外侧辐射管系统结构图

图2为引射器位于炉墙的内侧辐射管系统结构图

具体实施方式

1.引射器位于炉墙的外侧辐射管系统结构，由氧气或富氧空气1、燃料2、氧气或富氧空气与燃烧烟气的混合气体3、燃烧气体4、辐射管内烟气5、排出辐射管的烟气6、烟气引射器7、燃烧器8、炉墙9、辐射管10组成。引射器位于炉墙的外侧，虽然安装方便，但是对环境有一定的辐射和对流换热，对炉外环境不利。

2.引射器位于炉墙的内侧辐射管系统结构，由氧气或富氧空气1、燃料2、氧气或富氧空气与燃烧烟气的混合气体3、燃烧气体4、辐射管内烟气5、排出辐射管的烟气6、烟气引射器7、燃烧器8、炉墙9、辐射管10组成。引射器位于炉墙的内侧，这样引射器向环境中散发的热量将会大大降低，对炉外环境的影响也大大降低，但是其安装不方便。