一种旋流混沌燃烧装置及其应用方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107270284A(43)申请公布日2017.10.20(21)申请号201710463730.9(22)申请日2017.06.19(71)申请人昆明理工大学地址650093云南省昆明市五华区学府路253号(72)发明人王华王嘉伟王仕博(51)Int.Cl.F23D1/02(2006.01)F23D14/02(2006.01)F23D14/46(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种旋流混沌燃烧装置及其应用方法(57)摘要本发明涉及一种旋流混沌燃烧装置及其应用方法，适用于冶金、化工等多领域的工业炉窑。该装置包括燃烧器和测控系统，测控系统包括火焰监测器、帧采集器、变频控制器、火焰稳定性诊断系统和服务器，燃烧器的旋流装置安装在工业炉内并向工业炉中进行燃烧加热时，工业炉内燃烧点设有火焰监测器的CCD摄像机，CCD摄像机依次与帧采集器、火焰稳定性诊断系统和服务器电信号连接，燃烧器上的燃料进口、一次风进口和二次风进口均设有变频控制器，变频控制器均与服务器连接。本装置通过变频实时调整旋流燃烧器的燃料和助燃氧气供给量，使火焰燃烧达到混沌状态，保证工业炉用最低的燃耗达到均匀加热和燃料充分燃烧。CN107270284ACN107270284A权利要求书1/1页1.一种旋流混沌燃烧装置，其特征在于：包括燃烧器（9）和测控系统，测控系统包括火焰监测器、帧采集器、变频控制器（12）、火焰稳定性诊断系统（11）和服务器（10），燃烧器（9）的旋流装置安装在工业炉内并向工业炉中进行燃烧加热时，工业炉内燃烧点设有火焰监测器的CCD摄像机（9），CCD摄像机（9）依次与帧采集器、火焰稳定性诊断系统（11）和服务器（10）电信号连接，燃烧器（9）上的燃料进口（5）、一次风进口（6）和二次风进口（7）均设有变频控制器（12），变频控制器（12）均与服务器（10）连接。2.根据权利要求1所述的旋流混沌燃烧装置，其特征在于：所述燃烧器（9）包括旋流装置和附属装置，附属装置包括燃料管道、一次风管道、二次风管道、中央喷管（3）和混合室（4），位于端部的旋流装置中的中央喷头（1）连接中央喷管（3）一端，中央喷管（3）另一端连接混合室（4），混合室（4）一侧设有燃料管道且顶部设有一次风管道，中央喷管（3）侧部设有二次风管道。3.根据权利要求2所述的旋流混沌燃烧装置，其特征在于：所述旋流装置包括中央喷头（1）、旋流盘（2）、中央喷口（21）、一级火焰孔（22）、二级火焰孔（23）、点火装置（24）、旋流孔道（25）和风阻塞块（26），中央喷头（1）位于旋流盘（2）中间位置且呈半球型突起设置，中央喷头（1）位于旋流盘（2）中间位置设有中央喷口（21）以及均匀分散在中央喷口（21）的一级火焰孔（22），旋流盘（2）表面设有二级火焰孔（23）和点火装置（24），旋流盘（2）外部设有旋流孔道（25）和风阻塞块（26），二级火焰孔（23）与二次风管道连接。4.一种根据权利要求1至3任意所述的旋流混沌燃烧装置的应用方法，其特征在于：（1）火焰监测器的CCD摄像机（9）对工业炉内燃烧点的火焰燃烧情况进行实时监测拍摄，通过帧采集器提取工业炉火焰燃烧效果特征值并进行图像处理；（2）图像处理结果传送到火焰稳定性诊断系统（11），采用0-1test检测技术对燃烧稳定性进行诊断，将诊断结果传送给服务器（10），服务器（10）电信号控制燃料进口（5）、一次风进口（6）和二次风进口（7）上的变频控制器（12）调整燃烧器（9）燃料和助燃氧气供给量。5.根据权利要求4所述的旋流混沌燃烧装置的应用方法，其特征在于：所述变频控制器（12）为5V42M型德国海纳变频控制器。2CN107270284A说明书1/4页一种旋流混沌燃烧装置及其应用方法技术领域[0001]本发明涉及一种旋流混沌燃烧装置及其应用方法，适用于冶金、化工等多领域的工业炉窑。背景技术[0002]旋流式燃烧器中一般装有各种型式的旋流器。燃料气流或热空气通过旋流器时，发生旋转，从喷口射出后即形成旋转射流。利用旋转射流，能形成有利于着火的高温烟气回流区，并使气流强烈混合。但因一般的旋流燃烧器旋转角度有限，且燃料及气流输入量变化单一，使得火焰燃烧无法整体达到混沌状态，对工业炉的加热效率影响很大。发明内容[0003]针对上述现有技术存在的问题及不足，本发明提供一种旋流混沌燃烧装置及其应用方法。本装置中设有测控系统，测控系统通过提取工业炉火焰燃烧效果特征值并进行图像处理，对燃烧稳定性进行诊断。同时，根据反映的特征值和燃烧效果状况以及各供热部位热负荷的分配所需供热量，通过变频实时调整旋流燃烧器的燃料和助燃氧气供给量，使火焰燃烧达到混沌状态，保证工业炉用