CN207815320U - 一种燃气工业炉燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃气工业炉燃烧系统，由燃气管路系统、助燃风管路系统、塑型风管路系统和工业炉系统构成；其中燃气管路系统包括：依次连接的燃气缓冲罐、第一气源三联件、第一预热单元、第一流量调节单元、第一紧急切断单元、放散单元，之后进入燃烧器；助燃风管路系统：助燃变频风机产生助燃风，依次通过第二气源三联件、第二预热单元、第二流量调节单元、第二紧急切断单元，之后进入燃烧器；塑型风管路系统：由塑型变频风机产生塑型风，依次通过第三气源三联件、第三预热单元、第三流量调节单元、第三紧急切断单元，之后进入燃烧器；工业炉系统：工业炉入口安装有燃烧器，在燃烧器处设有火焰检测器；助燃变频风机、塑型变频风机的变频器与燃气流量连锁。提高工作可靠度、提高自动化程度、节能减排。

Description

一种燃气工业炉燃烧系统

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧系统，尤其涉及一种燃气工业炉燃烧系统。

背景技术

工业炉的温度控制直接影响到生产的各项指标，同时对于工业炉的安全、高效运行和节能降耗具有重要意义。目前国内的工业炉一般通过控制燃料、助燃和塑型风流量的大小来使炉内的温度达到工艺要求。这种燃烧控制的方式往往受到燃料流量的调节精度和测量难度等因素的制约，而且如果控制效果欠佳，还会造成燃料浪费、环境污染等问题。

发明内容

为解决上述问题本实用新型提供一种燃气工业炉燃烧系统，目的是提高工作可靠度、提高自动化程度、节能减排。

为达上述目的本实用新型一种燃气工业炉燃烧系统，由燃气管路系统、助燃风管路系统、塑型风管路系统和工业炉系统构成；

其中燃气管路系统包括：依次连接的燃气缓冲罐、第一气源三联件、第一预热单元、第一流量调节单元、第一紧急切断单元、放散单元，之后进入燃烧器；

助燃风管路系统：助燃变频风机产生助燃风，依次通过第二气源三联件、第二预热单元、第二流量调节单元、第二紧急切断单元，之后进入燃烧器；

塑型风管路系统：由塑型变频风机产生塑型风，依次通过第三气源三联件、第三预热单元、第三流量调节单元、第三紧急切断单元，之后进入燃烧器；

工业炉系统：工业炉入口安装有燃烧器，在燃烧器处设有火焰检测器；

助燃变频风机、塑型变频风机的变频器与燃气流量连锁。

燃气缓冲罐上设有第一压力表和安全阀，在外部管网的燃气与燃气缓冲罐之间管路上设有进气止回阀、在燃气缓冲罐与第一气源三联件之间的管路上设有第一温度表，第一流量调节单元与第一紧急切断单元之间的管路上依次设有第一压力变送器、第一流量变送器、第一温度变送器和第一手动截止阀，第一紧急切断单元与放散单元之间管路上设有第一止回阀，第一预热单元的蒸汽流量与第一温度变送器连锁，第一流量调节单元中的气动调节阀与第一流量变送器连锁。

助燃变频风机与第二气源三联件之间的管路上依次设有第二压力表和第二温度表，第二流量调节单元与第二紧急切断单元之间的管路上依次设有第二压力变送器、第二流量变送器、第二温度变送器和第二手动截止阀，第二紧急切断单元出口管路上设有第二止回阀，第二预热单元的蒸汽流量与第二温度变送器连锁，第二流量调节单元中的气动调节阀与第二流量变送器连锁。

塑型变频风机与第三气源三联件之间的管路上依次设有第三压力表和第三温度表，第三流量调节单元与第三紧急切断单元之间的管路上依次设有第三压力变送器、第三流量变送器、第三温度变送器和第三手动截止阀，第三紧急切断单元出口管路上设有第三止回阀，第三预热单元的蒸汽流量与第三温度变送器连锁，第三流量调节单元中的气动调节阀与第三流量变送器连锁。

燃烧器上下各设有一个火焰检测器，工业炉的出口设有一台可燃气体分析仪。

第一预热单元、第二预热单元和第三预热单元的结构为：在管路上设置的气动三通阀，气动三通阀的一个出口与蒸汽换热器的换热管进口连接，蒸汽换热器的换热管出口接回管路上；气动三通阀的另一个出口连接蒸汽换热器的旁通管路，管路直接跨过蒸汽换热器。

第一流量调节单元、第二流量调节单元和第三流量调节单元的结构为：管路上设置气动调节阀，在气动调节阀的两侧分别设有手动截止阀，在气动调节阀和两个手动截止阀上并联一个手动截止阀。

第一紧急切断单元、第二紧急切断单元和第三紧急切断单元的结构为：管路上设置紧急切断阀，在紧急切断阀的两侧分别设有手动截止阀，在紧急切断阀和两个手动截止阀上并联一个手动截止阀。

放散单元由设在管路上的气动开关阀及放散管道构成。

本实用新型的优点效果：本实用新型燃气缓冲罐之前的进气止回阀在外部管网停供燃气时，阻止燃气回流。第一压力表显示缓冲罐内的燃气压力；安全阀在罐内压力过高时，自动泄压，保证安全，防止压力过高爆炸；燃气缓冲罐在外部管网停供燃气时，可以保持一段时间的燃气供应。放散单元起安全作用，通常为关闭状态。在工业炉需要停供燃气或管路内压力过高时，关闭紧急切断阀，打开气动开关阀，使管路出口至燃烧器的管路内的压力得到释放，保证管路安全。助燃变频风机、塑型变频风机用于提供助燃风和塑型风，还能实现对燃烧器、工业炉的吹扫。助燃变频风机、塑型变频风机的变频器与燃气流量连锁，通过燃气流量和风机参数计算出所需的频率，达到粗调风量的效果。气源三联件对燃气、风中的水、油污等杂质进行过滤，避免杂质堆积，防止管路、燃烧器堵塞。预热单元的蒸汽流量与温度变送器连锁，可通过蒸汽流量的控制，调节进入燃烧器的介质温度。蒸汽换热器的蒸汽可由工业炉的余热利用部分产生，燃气、风经过预热，更容易点燃，增加了燃料的热效率。气动调节阀与流量变送器连锁，调节进入燃烧器的介质流量；紧急切断单元在正常工况下，旁路手动截止阀关闭，紧急切断阀打开，介质由手动截止阀-紧急切断阀-手动截止阀通过，在工业炉状态异常，需要切断燃气或风的供应时，通过DCS自动连锁或手动快速切断燃气或风的供应；当紧急切断阀需要检修或故障时，打开旁路手动截止阀，关闭紧急切断阀两侧的手动截止阀，对紧急切断阀进行隔离。燃烧器能使燃气和助燃风混合均匀，燃气充分燃烧，并在燃烧器喷嘴处形成相对规则的火焰。火焰检测器检测燃烧器喷嘴处是否行成火焰。可燃气体分析仪检测工业炉内的燃气浓度，避免爆炸事故的发生。

附图说明

图1是本实用新型的原理图。

图中：1、进气止回阀；2、燃气缓冲罐；3、第一压力表；4、安全阀；5、第一温度表；6、第一气源三联件；7、第一预热单元；8、第一流量调节单元；9、第一压力变送器；10、第一流量变送器；11、第一温度变送器；12、第一手动截止阀；13、第一紧急切断单元；14、第一止回阀；15、放散单元；16、助燃变频风机；17、第二压力表；18、第二温度表；19、第二气源三联件；20、第二预热单元；21、第二流量调节单元；22、第二压力变送器；23、第二流量变送器；24、第二温度变送器；25、第二手动截止阀；26、第二紧急切断单元；27、第二止回阀；28、塑型变频风机；29、第三压力表；30、第三温度表；31、第三气源三联件；32、第三预热单元；33、第三流量调节单元；34、第三压力变送器；35、第三流量变送器；36、第三温度变送器；37、第三手动截止阀；38、第三紧急切断单元；39、第三止回阀；40、工业炉；41、燃烧器；42、火焰检测器；43、可燃气体分析仪；44、气动三通阀；45、蒸汽换热器；46、气动调节阀；47、紧急切断阀；48、气动开关阀。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图所示，本实用新型一种燃气工业炉燃烧系统，由燃气管路系统、助燃风管路系统、塑型风管路系统和工业炉系统构成；

其中燃气管路系统包括：依次连接的燃气缓冲罐2、第一气源三联件6、第一预热单元7、第一流量调节单元8、第一紧急切断单元13、放散单元15，之后进入燃烧器41；

助燃风管路系统：助燃变频风机16产生助燃风，依次通过第二气源三联件19、第二预热单元20、第二流量调节单元21、第二紧急切断单元26，之后进入燃烧器41；

塑型风管路系统：由塑型变频风机28产生塑型风，依次通过第三气源三联件31、第三预热单元32、第三流量调节单元33、第三紧急切断单元38，之后进入燃烧器41；

工业炉系统：工业炉40入口安装有燃烧器41，在燃烧器41处设有火焰检测器42；

助燃变频风机16、塑型变频风机28的变频器与燃气流量连锁，第一预热单元7的蒸汽流量与第一温度变送器11连锁，第二预热单元20的蒸汽流量与第二温度变送器24连锁，第三预热单元32的蒸汽流量与第三温度变送器36连锁，第一流量调节单元8中的气动调节阀与第一流量变送器10连锁，第二流量调节单元21中的气动调节阀与第二流量变送器23连锁，第三流量调节单元33中的气动调节阀与第三流量变送器35连锁。

燃气缓冲罐2上设有第一压力表3和安全阀4，在外部管网的燃气与燃气缓冲罐2之间管路上设有进气止回阀1、在燃气缓冲罐2与第一气源三联件6之间的管路上设有第一温度表5，第一流量调节单元8与第一紧急切断单元13之间的管路上依次设有第一压力变送器9、第一流量变送器10、第一温度变送器11和第一手动截止阀12，第一紧急切断单元13与放散单元15之间管路上设有第一止回阀14。

助燃变频风机16与第二气源三联件19之间的管路上依次设有第二压力表17和第二温度表18，第二流量调节单元21与第二紧急切断单元26之间的管路上依次设有第二压力变送器22、第二流量变送器23、第二温度变送器24和第二手动截止阀25，第二紧急切断单元26出口管路上设有第二止回阀27。

塑型变频风机28与第三气源三联件31之间的管路上依次设有第三压力表29和第三温度表30，第三流量调节单元33与第三紧急切断单元38之间的管路上依次设有第三压力变送器34、第三流量变送器35、第三温度变送器36和第三手动截止阀37，第三紧急切断单元出口管路38上设有第三止回阀39。

燃烧器41上下各设有一个火焰检测器42，工业炉40的出口设有一台可燃气体分析仪43。

第一预热单元7、第二预热单元20和第三预热单元32的结构为：在管路上设置的气动三通阀44，气动三通阀的44一个出口与蒸汽换热器45的换热管进口连接，蒸汽换热器45的换热管出口接回管路上；气动三通阀44的另一个出口连接蒸汽换热器45的旁通管路，管路直接跨过蒸汽换热器45。

第一流量调节单元8、第二流量调节单元21和第三流量调节单元33的结构为：管路上设置气动调节阀46，在气动调节阀46的两侧分别设有手动截止阀，在气动调节阀46和两个手动截止阀上并联一个手动截止阀。

第一紧急切断单元13、第二紧急切断单元26和第三紧急切断单元38的结构为：管路上设置紧急切断阀47，在紧急切断阀47的两侧分别设有手动截止阀，在紧急切断阀47和两个手动截止阀上并联一个手动截止阀。

放散单元15由设在管路上的气动开关阀48及放散管道构成。

本实用新型工业炉正常工作需要恒定的温度，这就需要燃烧器产生足够的热量，通过改变进入燃烧器的燃气、风流量，控制混合比例，来控制燃烧器燃烧火焰的大小，从而能够保证工业炉温度，保证工业炉安全、稳定的生产。

本实用新型涉及的燃烧主要有四种状态：吹扫状态、点火状态、正常工况状态、异常状态。

吹扫状态：

燃气管道处于关闭状态，根据工业炉的参数，设定助燃变频风机、塑型变频风机的频率，通常比正常工况下的频率大，两条风管路向工业炉大量送风，稀释燃烧器、工业炉内的燃气浓度。

每次点火前，必须进行吹扫，至少持续1分钟。同时查看可燃气体分析仪的读数，确保工业炉内燃气浓度在安全范围内，才可以结束吹扫，进入点火状态。

每次熄火后，必须进行吹扫，至少持续1分钟。同时查看可燃气体分析仪的读数，确保工业炉内燃气浓度在安全范围内，才可以结束吹扫。

点火状态：

吹扫结束后，关闭塑型风管路上的紧急切断阀，打开燃气供应，调整燃气管道上的气动调节阀到点火位置，依据点火时燃气与助燃风的最佳配比，调整助燃变频风机的频率和助燃风管路上的气动调节阀，提供与点火燃气流量匹配的助燃风流量。

当点燃的火焰稳定后，点火状态结束，准备进入正常工况状态。

正常工况状态：

点火结束后，通过燃气管路上的第一流量变送器，读出燃气流量。根据充分燃烧时的燃气与风的比例，计算出所需风量。风机所供风量要高于计算所需风量的15%~20%，根据所需的风机风量和风机参数，分配助燃风机和塑型风机的供风比例，计算出所需的变频器频率，设定对应的变频器。再通过管路上的第二流量调节单元、第三流量调节单元的气动调节阀，将进入到燃烧器的风流量，调整到计算所需风量。

异常状态：

当燃烧器内忽然熄火时，立刻关闭燃气管路上的紧急切断阀，同时将助燃变频风机、塑型变频风机调整到吹扫状态，同时发出报警信号，值班工人立刻检查熄火原因。

当熄火因素排除后，同时查看可燃气体检测仪的读数，确保工业炉内燃气浓度在安全范围内，才可以结束吹扫，转入点火状态。

当熄火问题难以解决，燃烧系统按照操作规程，进入停火状态，关闭燃气、助燃风、塑型风管路上的手动截止阀。当熄火问题最终解决后，按照重新点火规程，进行吹扫、点火作业。

Claims (9)

1.一种燃气工业炉燃烧系统，其特征在于由燃气管路系统、助燃风管路系统、塑型风管路系统和工业炉系统构成；

其中燃气管路系统包括：依次连接的燃气缓冲罐、第一气源三联件、第一预热单元、第一流量调节单元、第一紧急切断单元、放散单元，之后进入燃烧器；

助燃风管路系统：助燃变频风机产生助燃风，依次通过第二气源三联件、第二预热单元、第二流量调节单元、第二紧急切断单元，之后进入燃烧器；

塑型风管路系统：由塑型变频风机产生塑型风，依次通过第三气源三联件、第三预热单元、第三流量调节单元、第三紧急切断单元，之后进入燃烧器；

工业炉系统：工业炉入口安装有燃烧器，在燃烧器处设有火焰检测器；

助燃变频风机、塑型变频风机的变频器与燃气流量连锁。

2.根据权利要求1所述的一种燃气工业炉燃烧系统，其特征在于燃气缓冲罐上设有第一压力表和安全阀，在外部管网的燃气与燃气缓冲罐之间管路上设有进气止回阀、在燃气缓冲罐与第一气源三联件之间的管路上设有第一温度表，第一流量调节单元与第一紧急切断单元之间的管路上依次设有第一压力变送器、第一流量变送器、第一温度变送器和第一手动截止阀，第一紧急切断单元与放散单元之间管路上设有第一止回阀，第一预热单元的蒸汽流量与第一温度变送器连锁，第一流量调节单元中的气动调节阀与第一流量变送器连锁。

3.根据权利要求1所述的一种燃气工业炉燃烧系统，其特征在于助燃变频风机与第二气源三联件之间的管路上依次设有第二压力表和第二温度表，第二流量调节单元与第二紧急切断单元之间的管路上依次设有第二压力变送器、第二流量变送器、第二温度变送器和第二手动截止阀，第二紧急切断单元出口管路上设有第二止回阀，第二预热单元的蒸汽流量与第二温度变送器连锁，第二流量调节单元中的气动调节阀与第二流量变送器连锁。

4.根据权利要求1所述的一种燃气工业炉燃烧系统，其特征在于塑型变频风机与第三气源三联件之间的管路上依次设有第三压力表和第三温度表，第三流量调节单元与第三紧急切断单元之间的管路上依次设有第三压力变送器、第三流量变送器、第三温度变送器和第三手动截止阀，第三紧急切断单元出口管路上设有第三止回阀，第三预热单元的蒸汽流量与第三温度变送器连锁，第三流量调节单元中的气动调节阀与第三流量变送器连锁。

5.根据权利要求1所述的一种燃气工业炉燃烧系统，其特征在于燃烧器上下各设有一个火焰检测器，工业炉的出口设有一台可燃气体分析仪。

6.根据权利要求1所述的一种燃气工业炉燃烧系统，其特征在于第一预热单元、第二预热单元和第三预热单元的结构为：在管路上设置的气动三通阀，气动三通阀的一个出口与蒸汽换热器的换热管进口连接，蒸汽换热器的换热管出口接回管路上；气动三通阀的另一个出口连接蒸汽换热器的旁通管路，管路直接跨过蒸汽换热器。

7.根据权利要求1所述的一种燃气工业炉燃烧系统，其特征在于第一流量调节单元、第二流量调节单元和第三流量调节单元的结构为：管路上设置气动调节阀，在气动调节阀的两侧分别设有手动截止阀，在气动调节阀和两个手动截止阀上并联一个手动截止阀。

8.根据权利要求1所述的一种燃气工业炉燃烧系统，其特征在于第一紧急切断单元、第二紧急切断单元和第三紧急切断单元的结构为：管路上设置紧急切断阀，在紧急切断阀的两侧分别设有手动截止阀，在紧急切断阀和两个手动截止阀上并联一个手动截止阀。

9.根据权利要求1所述的一种燃气工业炉燃烧系统，其特征在于放散单元由设在管路上的气动开关阀及放散管道构成。