本發明涉及一種窯爐燃燒系統，具體說是一種穩定火焰的蓄熱式窯爐燃燒系統及方法。
背景技術：
蓄熱燃燒技術作為一種全新的燃燒方式，能夠較大程度地回收煙氣中的熱量，從而實現燃燒系統的節能。在工業生產中有著廣泛的應用。
早在19世紀中期，蓄熱燃燒技術就已經被應用于高爐、焦爐等大型設備上用于回收煙氣中的熱量。
1982年，英國Hot Work Development公司開發了以陶瓷小球作為蓄熱體的蓄熱燃燒系統，大大提高了蓄熱燃燒的效率。
由于蓄熱燃燒系統具有優異的熱效率，引起了廣泛的研究興趣。研究者從蓄熱體的材料，燃燒方式，空燃比例等方面入手，提出了各種不同的蓄熱式燃燒器。例如換向式蓄熱燃燒器，不換向式蓄熱燃燒器等等。所使用的燃料范圍非常廣泛，從重油到柴油，從天然氣到煤氣，都可以使用。使用蓄熱式燃燒器，不僅能夠節約能源，還能有大大降低有害廢氣的排放。例如：氮氧化物等等。
但是，在蓄熱式燃燒器啟動階段，由于爐膛內的溫度較低，蓄熱體的換熱效率低，此時，燃燒器的優勢無法正常發揮出來。此時的燃燒，往往不充分，產生大量的黑煙。火焰產生所產生的熱量，一部分用于提升爐子的溫度，一部分用于提升物料的溫度。為了解決這一問題，發明了一種新型的蓄熱式窯爐燃燒系統。通過該系統，解決蓄熱式燃燒器在窯爐點火升溫階段熱效率不高，燃燒不充分，產生黑煙等問題。
技術實現要素：
針對上述情況，本發明提供一種穩定火焰的蓄熱式窯爐燃燒系統及方法，其主要技術點在于：第一，主燃燒器與蓄熱箱分離，使蓄熱箱通過四通換向閥改變氣流流動方向，實現新鮮空氣與煙氣之間交換熱量的功能。主燃燒器不會因為流經蓄熱箱的氣流方向改變而熄火或重新點燃。第二，在連接蓄熱箱與爐膛直接流道上安裝有輔助燃燒器。在冷爐或加料或其他工藝要求的情況下，輔助燃燒器會隨著換向閥的工作而點燃，實現增加燃燒器總的輸入功率，縮短升溫工藝時間的目的。
為了實現上述目的，本發明的技術方案如下：
一種穩定火焰的蓄熱式窯爐燃燒系統，包括爐膛、煙氣熱量回收系統、燃燒系統，所述煙氣熱量回收系統包括至少兩個蓄熱室、空氣流道、四通換向閥、鼓風機、引風機，兩個蓄熱室一側通過空氣流道連接在爐膛上，蓄熱室的另一側通過空氣流道相互貫通里連接，每個蓄熱室與爐膛之間的空氣流道上均設有一個輔助燃燒器，兩個蓄熱室之間的空氣流道通過四通換向閥連接共用的鼓風機和引風機。
所述蓄熱室內設有用于吸收煙氣熱量的蓄熱球，蓄熱球這里是蓄熱體中的一種材料，也可采用其他的蓄熱材料。
所述燃燒系統包括一個主燃燒器、主燃燒控制閥、主燃氣管道，主燃燒器與蓄熱室分離且爐膛貫通設置，主燃燒器通過主燃氣管道與燃氣供給系統供給燃料，主燃氣管道上還設有主燃燒控制閥。
燃料供給系統能夠為系統提供多種燃料。例如：重油、柴油、煤油、天然氣、煤氣等等。在燃料供給系統上，有一個主燃燒器以及兩個輔助燃燒器。在工作過程中，一般主燃燒器不熄火。輔助燃燒器根據工藝的要求點火或熄滅。
燃料供給系統設有控制閥，用以控制燃氣的流動以及安全。必要時可通過閥門迅速關閉燃氣通路。另設有壓力表等設備，圖中未畫出。
所述輔助燃燒器與燃氣供給系統通過輔助燃氣管道連接，通過燃氣供給系統供給燃料，輔助燃氣管道上還設有輔助燃燒器控制閥。蓄熱系統主要通過四通閥的換向動作實現煙氣和空氣的熱交換，通過提升進入爐膛空氣溫度的方法，實現促進燃燒，降低氮氧化物排放的功能。達到節能減排的目的。
一種蓄熱式窯爐燃燒系統的蓄熱以及煙氣回收方法：將蓄熱室其中一個標記為蓄熱室A，另一個標記為蓄熱室B，與蓄熱室A相鄰的輔助燃燒器標記為輔助燃燒器A，與蓄熱室B相鄰的輔助燃燒器標記為輔助燃燒器B。蓄熱室A和蓄熱室B布置在主燃燒器的兩側；在兩個蓄熱室空氣流道上分別安裝有輔助燃燒器。四通換向閥在一個周期內控制氣流的流動。例如：在前半周期，四通換氣閥分別接通引風機與蓄熱室A，鼓風機與蓄熱室B。爐膛內的煙氣通過蓄熱室A被引風機抽走。煙氣中的熱量被安裝在蓄熱室A內的蓄熱球吸收。新風由鼓風機吹入，經過蓄熱室B進入爐膛，同時將蓄熱室B內儲存的熱量帶入爐膛。當蓄熱室A內的溫度達到適當溫度時，前半周期結束，系統進入到后半個周期。此時，通過四通換向閥切換，蓄熱室A與鼓風機接通，蓄熱室B與引風機接通。爐膛內熱的煙氣進過蓄熱室B被引風機抽走，熱量被留在蓄熱室B中。冷的空氣經過被鼓風機送入蓄熱室A，吸收蓄熱室A中留存的熱量，然后進入爐膛內。等蓄熱室B的溫度達到適當的溫度時，后半周期結束，重新開始一個新的周期。
每個周期的長度從10秒到600秒不等。依據不同的工藝階段或工藝需求進行調節。在系統工作中，主燃燒器一直保持燃燒，不受四通換向閥工作周期的影響。僅當工藝需要時，主燃燒器才會熄火。
在前半周期時，例如蓄熱室B接通鼓風機時，輔助燃燒器B點火工作。此時，輔助燃燒器A熄火。當進入到后半個周期時，此時，蓄熱室A與鼓風機接通，輔助燃燒器A點火工作。
本發明的優點是：第一，主燃燒器與蓄熱箱分離，使蓄熱箱通過四通換向閥改變氣流流動方向，實現新鮮空氣與煙氣之間交換熱量的功能。主燃燒器不會因為流經蓄熱室的氣流方向改變而熄火或重新點燃。第二，在連接蓄熱箱與爐膛直接流道上安裝有輔助燃燒器。在冷爐或加料或其他工藝要求的情況下，輔助燃燒器會隨著換向閥的工作而點燃，實現增加燃燒器總的輸入功率，縮短升溫工藝時間的目的。
附圖說明
圖1為本發明的結構示意圖。
在圖中：1-爐膛，2-蓄熱室A，21-蓄熱室B，3-空氣流道，4-四通換向閥，5-鼓風機，6-引風機，7-輔助燃燒器A，71-輔助燃燒器B，8-主燃燒器，9-主燃燒控制閥，10-主燃氣管道，11-輔助燃氣管道，12-輔助燃燒器控制閥，13-燃氣供給系統。
具體實施方式
為了使本發明實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本發明。
參見圖1，一種穩定火焰的蓄熱式窯爐燃燒系統，包括爐膛、煙氣熱量回收系統、燃燒系統，所述煙氣熱量回收系統包括至少兩個蓄熱室、空氣流道、四通換向閥、鼓風機、引風機，兩個蓄熱室一側通過空氣流道連接在爐膛上，蓄熱室的另一側通過空氣流道相互貫通里連接，蓄熱室內設有用于吸收煙氣熱量的蓄熱球，每個蓄熱室與爐膛之間的空氣流道上均設有一個輔助燃燒器，兩個蓄熱室之間的空氣流道通過四通換向閥連接共用的鼓風機和引風機。
所述燃燒系統包括一個主燃燒器、主燃燒控制閥、主燃氣管道，主燃燒器與蓄熱室分離且爐膛貫通設置，主燃燒器通過主燃氣管道與燃氣供給系統供給燃料，主燃氣管道上還設有主燃燒控制閥。
燃料供給系統能夠為系統提供多種燃料。例如：重油、柴油、煤油、天然氣、煤氣等等。在燃料供給系統上，有一個主燃燒器以及兩個輔助燃燒器。在工作過程中，一般主燃燒器不熄火。輔助燃燒器根據工藝的要求點火或熄滅。
燃料供給系統設有控制閥，用以控制燃氣的流動以及安全。必要時可通過閥門迅速關閉燃氣通路。另設有壓力表等設備，圖中未畫出。
所述輔助燃燒器與燃氣供給系統通過輔助燃氣管道連接，通過燃氣供給系統供給燃料，輔助燃氣管道上還設有輔助燃燒器控制閥。蓄熱系統主要通過四通閥的換向動作實現煙氣和空氣的熱交換，通過提升進入爐膛空氣溫度的方法，實現促進燃燒，降低氮氧化物排放的功能。達到節能減排的目的。
為了說明本發明的原理，將蓄熱室其中一個標記為蓄熱室A，另一個標記為蓄熱室B，與蓄熱室A相鄰的輔助燃燒器標記為輔助燃燒器A，與蓄熱室B相鄰的輔助燃燒器標記為輔助燃燒器B。蓄熱室A和蓄熱室B布置在主燃燒器的兩側；在兩個蓄熱室空氣流道上分別安裝有輔助燃燒器。四通換向閥在一個周期內控制氣流的流動。例如：在前半周期，四通換氣閥分別接通引風機與蓄熱室A，鼓風機與蓄熱室B。爐膛內的煙氣通過蓄熱室A被引風機抽走。煙氣中的熱量被安裝在蓄熱室A內的蓄熱球吸收。新風由鼓風機吹入，經過蓄熱室B進入爐膛，同時將蓄熱室B內儲存的熱量帶入爐膛。當蓄熱室A內的溫度達到適當溫度時，前半周期結束，系統進入到后半個周期。此時，通過四通換向閥切換，蓄熱室A與鼓風機接通，蓄熱室B與引風機接通。爐膛內熱的煙氣進過蓄熱室B被引風機抽走，熱量被留在蓄熱室B中。冷的空氣經過被鼓風機送入蓄熱室A，吸收蓄熱室A中留存的熱量，然后進入爐膛內。等蓄熱室B的溫度達到適當的溫度時，后半周期結束，重新開始一個新的周期。
每個周期的長度從10秒到600秒不等。依據不同的工藝階段或工藝需求進行調節。在系統工作中，主燃燒器一直保持燃燒，不受四通換向閥工作周期的影響。僅當工藝需要時，主燃燒器才會熄火。
在前半周期時，例如蓄熱室B接通鼓風機時，輔助燃燒器B點火工作。此時，輔助燃燒器A熄火。當進入到后半個周期時，此時，蓄熱室A與鼓風機接通，輔助燃燒器A點火工作。
以上顯示和描述了本發明的基本原理、主要特征和本發明的優點。本行業的技術人員應該了解，本發明不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是本發明的原理，在不脫離本發明精神和范圍的前提下本發明還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本發明的范圍內。本發明要求的保護范圍由所附的權利要求書及其等同物界定。