[发明专利]一种利用烟气回流低氧高温燃烧的熔铝炉

说明书

本发明涉及利用烟气回流低氧高温燃烧的熔铝炉，有效解决熔铝炉在熔炼过程中控温、降低氮氧化物含量与节能的问题，炉底周边的环形炉墙顶部有上部弧形顶盖，顶盖中部的通孔处有中部加料通道墙体，内部为加料及烟气流出通道，环形炉墙内为燃烧熔炼炉膛，加料及烟气流出通道顶部的排烟罩中部有炉顶盖，排烟罩外周有排烟罩引出管，环形炉墙周向有燃烧器；加料通道墙体内壁上的烟气引出口和加料及烟气流出通道连，外端和烟气汇集环道内环连，环道外环上连通的烟气汇集总管经烟气回流连通管和烟气回流进气口连，环形炉墙上有操作炉门和熔液排出口，本发明实现了燃烧温度的控制，降低了燃烧温度，实现了氮氧化物含量的控制，减少了煤气使用量。

技术领域

本发明涉及工业炉窑中熔炼炉的热利用设备，是特别适合于燃烧高热值气体燃料的一种利用烟气回流低氧高温燃烧的熔铝（炼）炉。

背景技术

当前，工业炉窑为满足节能与环保要求，在热利用设备的燃烧装置燃烧不同燃气的条件下获得高效可控的完全燃烧，并有效降低燃烧过程中的氮氧化物（NO_X）和硫化物（SO_X）的生成量，成为最终达到高效、节能、环保与安全使用目标的主要技术方向。为此，在工业炉窑及其燃烧装置的结构设计上，除了必须实现快速均匀混合与稳定燃烧外，还应能适应不同的燃气品种使其具有燃烧过程的调节可控的特征。这就不仅要求燃烧装置本身结构的特殊设计的合理性，更重要的是燃烧装置与对应炉体的燃烧室结构的合理配置，从而产生出不同的、优化的技术效果来。纵观目前使用的熔铝（炼）炉结构以及使用的各种燃烧装置与系统，不少存在因设计理念问题而引起的结构与性能上的各种问题，这就势必造成燃气与空气之间混合不均匀和燃烧不完全，以及无法有效控制其燃烧状态。尤其是熔铝（炼）炉上的炉内燃烧与传热过程没有很好的解决，主要体现在对于燃烧温度与使用温度之间的差异而导致的能量损失视而不见（能级损失暂不考虑），通常采取增大过量空气系数的办法去适应工艺温度的要求，这实际上是一种高温端能量的无形损失，这也是人们在能源梯级应用中所长期忽视的一个重要问题。如何利用燃烧过程中高温端的能量，最切实可行的办法就是低温烟气回流燃烧，在实现燃烧温度的合理控制的同时，将高温端的热量充分加以利用，达到有效实现节省燃料的目的。由于燃烧温度的降低也抑制了氮氧化物的生成，若进一步采用分级燃烧的方式，烟气中氮氧化物的含量还会进一步下降。在此提出一种新的熔铝（炼）炉结构并与特定的燃烧装置有效配合，用以完成气体燃料燃烧过程中的烟气自动回流完成低氧高温燃烧的燃烧过程，在有效节约燃料的同时减少氮氧化物的含量，真正达到燃烧设备的高效、节能与环保的技术目标。

发明内容

出于对熔铝（炼）炉在熔炼过程中实现控温、降低氮氧化物（NO_X）含量与节能的技术追求，这里有针对性地提出一种利用烟气回流低氧高温燃烧的熔铝（炼）炉，即具有预混气流引射低温烟气回流的控温、低氮与节能燃烧熔铝（炼）炉的熔炼与燃烧的整体结构， 也就是一种具有煤气（燃气）与空气的高速预混喷射，用以卷吸燃烧后在相继加热铝坯（料坯）和预热铝坯（料坯）后的低温烟气，并实现稳定可控的低氧高温燃烧，在控制燃烧温度的同时有效降低燃烧产物氮氧化物含量与节省煤气耗量的节能环保的熔铝（炼）炉及其燃烧系统的整体结构。