軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利分析

康 斌

(四川省冶金情報標準研究所，四川 成都 610041)

蓄熱式燃燒技術是一種煙氣余熱回收技術，其核心是高溫空氣燃燒技術，是1980年代后期發展起來的一種全新的燃燒技術，在1990年代得到快速發展并推廣，其集節能、環保等多重優點于一體，為各國進一步提高燃料利用率、降低環境污染帶來了新的機遇，被國際燃燒界公認為燃燒領域的革命。其基本原理是采用高效的蓄熱式換熱裝置最大限度地回收高溫煙氣中的顯熱，用于預熱助燃空氣，獲得高達1000 ℃以上的高溫助燃空氣，使燃料在高溫、低氧濃度氣氛中燃燒。

傳統的蓄熱式燃燒技術蓄熱體表面積小，傳熱和蓄熱效率低，體積龐大，換向時間也較長，在軋鋼加熱爐上無法應用。伴隨著科技和材料的進步，出現了耐熱溫度高、抗熱振強度高、表面積大的蓄熱體，傳熱速度大大提高。在該情況下，可采用較短的換向周期，蓄熱室得以小型化，使得從1990年代開始蓄熱式燃燒技術應用在軋鋼加熱爐，成效顯著，國內各主要軋鋼廠都建造采用蓄熱式燃燒技術的加熱爐。國內軋鋼廠采用蓄熱式燃燒技術，技術應用最成功，數量也是最多，提振了中國鋼鐵行業的快速發展。

采用蓄熱式燃燒技術的軋鋼加熱爐，可將加熱爐排放的高溫煙氣降至 150 ℃以下，熱回收率達 85%以上，節能 30%以上；可將空氣和煤氣預熱到 700～1000 ℃以上；減少氧化燒損，使氧化燒損小于 0.7%；通過組織貧氧燃燒，極大降低煙氣中 NOx 的排放(NOx 排放減少 40%以上)，同時，由于其顯著的節能效果，也減少了溫室氣體的排放(CO2減少 10%-70%)；采用蓄熱方式實現加熱爐廢氣余熱的極限回收，同時將助燃空氣、煤氣預熱至高溫，從而使加熱爐熱效率大幅提高，生產效率可提高 10%～15%；另外，低熱值燃料借助高溫預熱的空氣可獲更高的燃燒溫度，從而拓展了低熱值燃料的應用范圍。

1 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利申請時間分布

1990年代初期軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術開始發展，日本鋼管、中外爐工業株式會社和新日鐵在該項技術方面取得重大突破。日本將蓄熱式燃燒系統的節能與環保相抵觸的難題提到科技攻關的地位。1992年成功研發出實現“余熱極限回收和低NOX燃燒”的蓄熱式燃燒系統，繼而成功應用在日本國內各熱軋廠連續式大型加熱爐上，并稱之為“環境協調型蓄熱式燒嘴加熱爐”。軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利申請數量成倍增加。其中，日本工業爐株式會社采用蜂窩狀蓄熱體開發了蓄熱式高性能工業爐，并推廣應用在新日鐵、日本鋼管、川崎、住友等50家鋼鐵公司。

從圖1可以看出，我國軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術始于1990年代末。1997年，大連北島能源技術有限公司最早開發應用了全燒高爐煤氣的蓄熱式加熱爐。2000年，北京神霧熱能技術有限公司成功開發應用了蜂窩蓄熱式加熱爐。首鋼在2002年和2003年成功實現應用蜂窩和小球蓄熱式技術的加熱爐改造。眾多鋼廠推廣應用了新一代蓄熱式加熱爐，生產能力由小向大，加熱品種由單一向多樣、結構緊湊、高效長壽等方向發展。到21世紀10年代我國軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術取得重大突破，并成為該項技術主要應用國家。

圖1 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術1992—2016年在國內外的專利申請情況

2 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利地區分布

表1為軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利優先權國家地區排名。專利優先權國在一定程度上代表了技術研發國。專利優先權國申請專利的多少一定程度上反映了該國家和地區的技術創新能力和活躍程度。

從表1看出，軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術的專利優先權國家排名第一的是中國，說明中國是軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術首要的專利研發國家，這是和中國國情緊密相關的。蓄熱式燃燒技術在中國軋鋼企業得到廣泛應用有兩個原因：第一，中國鋼鐵企業的能源策略和國外有所不同，在大型鋼鐵企業，低熱值煤氣一般沒有用于發電，傳統上都與高熱值煤氣混合后用作軋鋼的燃料，由于混合煤氣熱值的限制，低熱值煤氣可能有富余，對蓄熱式燃燒有內在的需求；第二，許多非大型聯合企業，根本沒有高熱值煤氣，企業有的低熱值煤氣采用傳統燃燒技術不能用于軋鋼，只能放散，而外購能源的費用非常昂貴，企業的成本壓力太大，因而這類企業多轉向使用蓄熱式燃燒技術。

排名第二的是日本。由于能源和環境問題日益突出，日本政府在1990年提出 “防止地球溫暖化行動計劃”的三大開發項目，其中之一就是“高性能工業爐的開發”，目標是通過使用1000 ℃以上的預熱空氣，使CO2排放降低30%，裝置尺寸降低20%，使NOX排放滿足環境控制的要求。日本在軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利優先權國家地區分布排名雖然位列第二，但是擁有很多核心發明，專利質量非常高。多項技術在美國、英國、澳大利亞、加拿大、墨西哥等國家應用成功。

表1 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利優先權國家地區分布排名

3 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利申請人分布

表2為軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利申請人排名，可以看出專利申請人分布情況。

其中，軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利申請最多的鋼鐵企業是日本鋼管(JFE)。日本鋼管公司開發并投入使用的節能效果顯著的蓄熱式燒嘴。該燒嘴采用緊湊型陶瓷蜂窩狀蓄熱體，與傳統金屬式蓄熱體相比，預熱空氣的溫度可從最高700 ℃提高到1300 ℃，其節能效果明顯。該最新蓄熱式燒嘴已實用于熱軋連續加熱爐和厚板分批加熱爐，與傳統燒嘴相比，節省燃料分別為25%和40%。該技術曾獲1998年日本全國優秀節能技術進步獎。

中外爐工業株式會社是日本最大的專業工業爐公司，作為“熱處理技術的龍頭企業”，中外爐工業在各個時代都制造出了各種劃時代性的工業爐及設備裝置。中外爐工業株式會社超過對100種燃燒器的最先進的燃燒控制系統進行組合，以支持和滿足產業各界的主要設備控制需求。

新日鐵1997年開發了一種控制加熱爐燃燒的方法，可以提高蓄熱量和傳熱效率。

在日本，工業爐加熱技術的開發和推廣由日本政府同產省主持，由日本工業爐株式會社提供技術和裝置，并在1998年日本鋼管福善制鐵廠發表了該廠230 t/h熱軋步進式板坯加熱爐使用蓄熱式加熱技術的節能降污效果，1999年3月日本鋼管和日本工業爐株式會社因環境調和型蓄熱式燒嘴加熱系統的開發和應用獲得最高科技獎-大河內獎。

大同鋼公司1916年工廠生產采用1.5THeroult型電弧爐，是日本最早的一種煉鋼爐。它在日本擁有17個設備完善的工廠和一個技術研究開發中心。在熔煉工藝上，大同特殊鋼與新日本制鐵和法國Usin-Spacil一起共同開發了DC電弧爐(DCarcfurnace)，大同特殊鋼已建立了潔凈鋼制造系統ELVAC，它包括電弧爐熔煉、鋼包精煉、真空脫氣和連續鑄造，其核心是鋼包精煉LF(Ladle Furnace Refining)，采用大同自行開發第二代精煉過程。使工具鋼產品實現尺寸連續可調軋制。近年來，采用蓄熱燒嘴的加熱爐不斷增加，大同特殊鋼公司機械事業部在川崎廠軋鋼系統建了四座帶蓄熱式燒嘴的加熱爐。

河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司2013年熱軋部職工丁國偉主研的“輥底式加熱爐蓄熱式燃燒技術的創新與開發”成果以其先進的技術性、顯著的節能效果。丁國偉及創新團隊成員結合傳統的蓄熱式燃燒設備廢氣排放溫度高、能源利用率低等缺陷，自主創新開發了輥底爐的蓄熱式燃燒技術，從改變換熱方式、采用新型蓄熱式燒嘴、改進爐體結構、增加燃燒自動控制等多方面入手，實現了輥底爐高效蓄熱燃燒，加熱爐運行更加經濟穩定。在唐鋼熱軋部1810線輥底爐實施后，節能效果顯著，噸鋼能耗降幅達33%。

川崎制鐵申請了一項專利，涉及一種傳熱變換設備，在加熱爐等爐內裝入這種熱輻射率高、 熱容積小的傳熱變換裝置后提高了爐內的熱效率，該裝置在該所的加熱爐、均熱爐等36臺加熱設備采用后，均取得了節能7%的效果。這些裝置所需的費用總額為1400萬日元，但一年可節能兩億三千萬日元。

吳道洪1994年畢業于北京航空航天大學航空發動機專業并獲博士學位，1995年進入中國石油大學重質油加工國家重點實驗室從事博士后研究一年，畢業時創建了北京神霧集團，北京神霧公司是目前中國運營最成熟的燃燒節能公司，已自主研發出具有國際領先水平的蓄熱冷凝式鍋爐、余熱鍋爐、水煤漿鍋爐、油田注氣爐、WNS燃油(氣)鍋爐等五大系列，近一百多種規格，可滿足客戶的不同需求。

北京首鋼設計院于1987年參照武鋼熱軋板步進式加熱爐圖紙和首鋼第三線材廠步進式加熱爐圖紙設計了中厚板2號加熱爐，加熱爐存在區域狹窄、設備落后和單耗高等問題，首鋼總公司從2002年開始進行型材廠和中厚板廠加熱爐蓄熱式燃燒技術改造。應用蜂窩體分散控制蓄熱式燃燒技術改造基本內容，利用Fluent軟件、熱工測試等手段重點研究了加熱爐前后流場、燒嘴結構、蓄熱體和鋼坯加熱等內容，研究結果表明改造后加熱爐成功應用優選設計燒嘴，具有較為均勻的溫度場、加熱鋼坯溫度均勻等優點。并對改造后加熱爐進行應用效果分析，結果表明，蓄熱式加熱爐可實現節能20%，降低煙氣有害物排放和提高鋼坯加熱質量。

武鋼熱軋總廠1580 mm生產線2007年建成3座額定生產能力為270 t/h的步進梁加熱爐，燃燒設備采用Bloom公司的空氣單蓄熱式燒嘴技術，加熱爐均為重慶賽迪工業爐有限公司設計建造，爐膛有效尺寸相同。經過使用，鋼坯加熱質量良好，各項能耗指標先進，生產穩定可靠，取得了節能降耗的效果，同時也大幅度減少了污染物的排放，經濟效益和環保效益顯著。

4 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利發明人分布

表3為軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利主要發明人統計。可以看出，軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利主要發明人為SUZUKAWA YUTAKA、MORI ISAO、丁國偉、張兆利、ISHIOKA MUNEHIRO、AKIYAMA SHUNICHI、吳道洪、王春峰以及馬中杰。其中排前兩名的SUZUKAWA YUTAKA和MORI ISAO都供職于日本鋼管，申請專利高峰期位于1997-1998年。有2件申請專利SUZUKAWA YUTAKA是唯一發明人，有10件申請專利是SUZUKAWA YUTAKA和MORI ISAO的合作專利。

表2 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利申請人排名

丁國偉、張兆利、王春峰以及馬中杰都供職于河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司，該公司關于軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術申請的11件專利丁國偉和張兆利都有參與發明，專利申請的高峰期是2014-2015年，其中有6件專利丁國偉是第一發明人。

表3 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利主要發明人統計

5 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利核心專利

表 4為軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利引證排名，專利被引頻次越高說明其專利越受重視。

其中專利CN200941000Y被引頻次為19，是北京恒拓能源與環境工程技術有限公司于2006年開發的一種蓄熱燃燒式臺車加熱爐，包括爐體、供風總管、排煙總管及煤氣總管，在爐體上設有內外相通的煤氣通道和空氣通道并分別與爐體外的供風總管、排煙總管及煤氣總管連接，在所述的煤氣通道和空氣通道的內端設有空氣和煤氣共用導流槽，其特征在于：還包括與所述的爐體上的煤氣通道連接的蓄熱燒嘴，該蓄熱燒嘴的一個接口與所述的空氣通道的外端連接，該蓄熱燒嘴的另一個接口通過三通換向閥與所述的供風總管和排煙總管連接；所述的煤氣通道外端與煤氣總管之間串聯一快切閥。采用所述加熱爐生產高效能、工件高品質、能源低消耗、操作安全智能化。

專利CN102242249A被引頻次為17，是首鋼總公司于2011年開發的一種改善鋼坯加熱質量的加熱設備及使用方法。包括加熱爐、蓄熱系統鼓風機、平焰系統鼓風機、助燃空氣管道、煤氣管道、蓄熱系統引風機、空氣換熱器、煤氣熱管換熱器、排煙管道和煙囪；加熱爐預熱段安裝2～4個點火燒嘴，加熱段和均熱段均安裝12～30對蓄熱式燒嘴和4～12個平焰燒嘴，包括蓄熱式燒嘴與平焰燒嘴的助燃空氣、煤氣流量合理分配，分段設置爐溫和加熱時間，高溫煙氣和爐尾煙氣分級預熱助燃空氣、煤氣溫度，冷熱鋼坯交叉入爐，間歇移動鋼坯，汽化冷卻鋼坯，該系統改善爐內流場，通過煤氣與空氣管道系統的合理布置實現燒嘴空氣煤氣流量的優化配置，梯級利用加熱爐高溫煙氣余熱，達到減少待爐時間提高鋼坯加熱的均勻性，實現鋼坯的高效加熱。

專利CN201589540U被引頻次為13，是首鋼總公司于2009開發的一種蓄熱式加熱爐爐壓控制調節裝置。該裝置包括蓄熱式加熱爐、檢測元件、流量調節閥及工控機，蓄熱式加熱爐包括加熱爐爐體、蓄熱式燒嘴、四通換向閥、三通閥、鼓風機、引風機、主煙囪和輔助煙囪。分別在空氣總管、煤氣總管、主煙道和輔助煙道安裝檢測元件和流量調節閥；蓄熱式加熱爐采用阻流板分段，加熱爐爐尾安裝微壓檢測元件；檢測元件、流量調節閥、四通換向閥和三通閥通過數據傳送線與工控機相連。該系統通過爐內壓力、空氣、煤氣及煙氣流量、壓力等參數的在線測量，協同調節主煙道流量調節閥和輔助煙道流量調節閥開度，實現爐內煙氣流量和壓力平衡，從而實現爐內壓力的控制和調節。

專利CN201538799U被引頻次為13，是北京京杰銳思技術開發有限公司于2009年開發的一種蓄熱式無氧化加熱爐，包括：爐體；第一蓄熱燒嘴，設置在爐體外的一側，配置有第一空氣蓄熱室和第一燃氣蓄熱室，其中第一空氣蓄熱室通過第一空氣/煙氣管道與空氣換向閥的第一端口連接，空氣換向閥的第二端口通過空氣管道依次與空氣流量計、空氣流量電動調節閥和空氣助煙風機連接，空氣換向閥的第三端口通過空氣排煙管道依次與空氣排煙電動調節閥和空氣排煙風機連接，且在空氣排煙管道上設置有空氣排煙溫度傳感器；第一燃氣蓄熱室通過第一燃氣/煙氣管道與燃氣換向閥的第一端口連接，所述燃氣換向閥的第二端通過燃氣管道依次與燃氣流量計、燃氣流量電動調節閥和燃氣氣源連接，能夠有效提高熱能利用率。

專利EP715123A2被引頻次為11，是由日本豐田汽車公司和日本工業爐株式會社于1995年合作開發的一種用于蓄熱式燃燒的工業爐和燃燒器以及其燃燒方法。該系統包括蓄熱室、換向閥和燃燒口磚，燃燒口磚有一個沿空氣供應和氣體排出表面延伸的突出部。該系統提高了燃燒過程中空氣供應的速度，降低了CO和NOX的排放。

專利JP8247671A被引頻次為11，是由日本工業爐株式會社和日本鋼管于1995年開發的一種蓄熱式燃燒系統的蓄熱器。該蓄熱器具有分別設置在由陶瓷制成的至少兩個蜂窩結構體上的若干管。蜂窩結構體層疊到燃燒空氣的通道方向。防燃側蜂窩結構體管道的截面面積比燃燒側結構體管道的截面面積窄。該蓄熱器的優勢是防止爆裂，保持熱交換效率。減少蓄熱器的交流頻率，從而降低維護和安裝的頻率。

專利JP2005272995A被引頻次為11，是由新日鐵于2004年開發的一種蓄熱式燃燒器加熱爐的控制方法。在具有蓄熱單元的燃燒器停止之后，連接燃燒空氣管和廢氣管的換向閥打開，使燃燒空氣從用于燃燒空氣的管流到廢氣用管，使廢氣強制地流向下游側，防止廢氣管道被腐蝕。

專利JP11323431A被引頻次為11，是由日本鋼管于1998年開發的一種控制加熱爐溫度的方法和裝置。在用于加熱材料的加熱爐的爐長方向上布置有兩對或者更多對交替燃燒的蓄熱式燃燒器，通過調節連續燃燒裝置的燃燒量來控制加熱爐的爐寬方向的爐溫或鋼板溫度。

專利CN1600868A被引頻次為10，是北京科技大學于2004年開發的一種高風溫高爐熱風爐煤氣、助燃空氣預熱方法，特征是：使用1臺無機傳熱換熱器，用280～320 ℃熱風爐煙氣將熱風爐和小型高效蓄熱式燃燒裝置燃用高爐煤氣預熱到170～190 ℃；用1對計算機自動控制的小型高效蓄熱式燃燒裝置燃燒170～190 ℃的高爐煤氣，將熱風爐助燃空氣預熱到1050～1100 ℃。從而，確保熱風爐熱風溫度達到1300～1350 ℃。其優點在于：預熱系統設備少，高溫空氣預熱設備長壽、高效、小型、計算機自動控制，節省高熱值的寶貴的焦爐煤氣，只燒低熱值的富余的高爐煤氣，使熱風爐的風溫達到1300～1350 ℃的國際先進水平，可降低噸鐵焦比60～70 kg，增加噴煤量100～120 kg，增加鐵產量9%～10.5%，1年左右收回投資。

表4 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利引證排名

專利CN101314811A被引頻次為10，是秦皇島首秦金屬材料有限公司和首鋼總公司于2008年合作開發的一種大型步進梁式板坯加熱爐使用高爐煤氣加熱的方法。板坯通過步進梁由入爐向出爐端步進，在步進過程中通過預熱段、第一加熱段、第二加熱段、第三加熱段和均熱段，根據各鋼種加熱工藝要求對每個加熱段的加熱溫度進行控溫，按爐膛實際溫度控制投入相應加熱段的蓄熱式燒嘴數量，選擇各段位置蓄熱式燒嘴投入后，高爐煤氣與空氣分別通過蓄熱燒嘴的蓄熱室被蓄熱至800～1000 ℃后進入加熱爐內充分燃燒，從而實現板坯的加熱，煙氣經由蓄熱式燒嘴的蓄熱室時煙氣熱量被充分吸收，通過加熱爐兩側布置的蓄熱式燒嘴交替燃燒、排煙完成整個加熱過程。優點在于，利用蓄熱式加熱技術大大減少NOx化物污染氣體的排放，節能、環保效果顯著。

表 5為軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利同族數量排名。專利同族數量越多，說明該專利申請的國家或地區越廣，專利保護范圍更大。

專利WO2002057501A1是川崎制鐵株式會社開發的具有蓄熱式燒嘴的加熱爐及其操作方法，其專利同族數量為27。對于防止空氣侵入加熱爐內的爐壓控制方法、蓄熱式燒嘴低燃燒負荷時的穩定操作方法、加熱爐內氣氛氣體的濃度測定方法提出方案。將用附設有蓄熱體的燒嘴所回收的熱量用來加熱燃燒時燒嘴的燃燒用空氣時，根據整個加熱爐的燃燒負荷調節從上述燒嘴吸入蓄熱體內的廢氣吸引率，這樣來控制爐壓。根據加熱爐的廢氣煙道的換熱器入口側的廢氣溫度和加熱爐的燃燒負荷，調節稀釋空氣的流量，這樣來控制爐壓。打開加熱爐的抽出爐門時，通過使配置在爐子抽出端下部區域的加熱用燒嘴的火焰在抽出口寬度方向上沿著該開口寬度延長，用燒嘴火焰隔斷從抽出口侵入空氣的侵入路，這樣來抑制爐內氧濃度的上升。在蓄熱式燒嘴的燃燒負荷較小的情況下，將熱風供給吸引裝置，該吸引裝置用于從上述非燃燒時的燒嘴、通過蓄熱體吸引爐內的廢氣。將所回收的熱量用于加熱燃燒時燒嘴的燃燒用空氣，進行加熱爐的操作時，將從上述燒嘴所吸引的一部分廢氣導入分析器，對廢氣中的成分濃度進行測定。

專利US20090148799A1是AGA公司開發的一種用于燃燒器的方法和燃燒器裝置，其專利同族數量為13。涉及一種用于在工業爐的加熱過程中增加效率的方法和燃燒器裝置。包括燃料通道、第一氧化劑通道、煙道氣出口、控制裝置和熱緩沖器，其中第一氧化劑和煙道氣被交替地引導通過熱緩沖器。本發明的特征在于設置分離的噴槍裝置來用于向燃燒器裝置供應第二氧化劑。

專利KR2010067608A是中外爐工業株式會社開發的蓄熱燃燒式熱處理爐的燃燒控制方法，其專利同族數量為12。在設置多對蓄熱式燃燒器的蓄熱燃燒式熱處理爐中，在控制成對的蓄熱式燃燒器的燃燒與停止時，在停止時間較長的蓄熱式燃燒器中恢復燃燒時，可以抑制該蓄熱式燃燒器的火焰溫度下降，可以對被處理材料進行適當的熱處理。在設置有多對蓄熱式燃燒器的熱處理爐中，所述蓄熱式燃燒器具有包括燃料噴射嘴的燃燒器部、和容納有蓄熱材料的蓄熱室，即使在使成對的蓄熱式燃燒器的燃燒停止時，也在至少一個蓄熱式燃燒器中，將燃燒廢氣引導至蓄熱室，使燃燒廢氣的熱量蓄積在蓄熱材料。

專利EP2208929A2中外爐工業株式會社開發的蓄熱式燃燒加熱爐的燃燒控制方法，其專利同族數量為12。在設有至少一對蓄熱式燒嘴的蓄熱燃燒式加熱爐中，在一對蓄熱式燒嘴停止時，防止蓄熱式燒嘴的蓄熱室和排出燃燒廢氣的廢氣排出管等的腐蝕。設有至少一對蓄熱式燒嘴的加熱爐中，蓄熱式燒嘴包括具有燃料噴射嘴的燒嘴部和收容有蓄熱材料的蓄熱室，在停止一對蓄熱室燒嘴的燃燒及蓄熱時，對停止時進行將燃燒廢氣引導至蓄熱室、使燃燒廢氣的熱量蓄積在蓄熱材料中并排出的操作的蓄熱式燒嘴暫時供給燃燒用空氣。

專利JP2011089723A是IHI株式會社開發的蓄熱式燃燒器的燃燒設備以及燃燒方法，其專利同族數量為11。本發明的蓄熱式燃燒器的燃燒設備具有爐體以及設置在爐體內的具備蓄熱體的一對燃燒器，使前述一對燃燒器在爐內交替燃燒，并從非燃燒狀態的燃燒器將爐內的燃燒廢氣抽吸出來，使熱量積蓄在該燃燒器的蓄熱體中，向燃燒狀態的燃燒器供給既定量的燃燒用氣體，對該燃燒器的蓄熱體進行冷卻，同時通過該蓄熱體的散熱對燃燒用氣體進行預熱，具有氣體供給裝置，將不會對燃燒產生外部擾亂的非燃燒用氣體與既定量的燃燒用氣體一起向燃燒狀態的前述燃燒器供給，從而對該燃燒器的蓄熱體進行冷卻。

專利CN102099624A是法孚斯坦因公司開發的一種用于操控蓄熱燃燒器的裝置，其專利同族數量為10。所述蓄熱燃燒器用作加熱設備，特別是用于再加熱鋼鐵產品的再加熱爐或用于鋼帶的連續處理的生產線的輻射管，根據該裝置，借助通過旋轉動作器而轉動的轉動注入器供給至少一種參與燃燒的流體(燃料和助燃劑)，以便交替地供給燃燒器的一個，然后供給燃燒器的另一個，所述轉動注入器布置在用于助燃劑——特別是空氣——的輸入管道上，并且所述轉動注入器設置用于部分堵塞通向燃燒器的供給管路，使得來自停止的燃燒器的蓄熱器的一部分煙氣引向運行的燃燒器，而另一部分煙氣排向排氣煙道。

專利EP2199673A2是中外爐工業株式會社開發的蓄熱燃燒式熱處理爐的燃燒控制方法，其專利同族數量為10。在設有多對蓄熱式燒嘴并且設有將熱處理爐內的一部分燃燒排放氣體向熱處理爐外排出的排出部的蓄熱燃燒式熱處理爐中，根據熱處理爐內的燃燒負荷適當地控制各對蓄熱式燒嘴的燃燒及停止，并且抑制熱處理爐中的熱利用率下降。在設有多對蓄熱式燒嘴并且設有將熱處理爐內的一部分燃燒排放氣體向熱處理爐外排出的排出部的蓄熱燃燒式熱處理爐中，在根據熱處理爐內的燃燒負荷來切換并控制多對蓄熱式燒嘴的燃燒及停止時，從離排出部較近的位置上的成對的蓄熱式燒嘴開始，依次增加使其停止的時間。

表5 軋鋼加熱爐蓄熱式燃燒技術專利同族數量排名

專利CN102269518A是中外爐工業株式會社開發的蓄熱燃燒式熱處理爐的燃燒控制方法，其專利同族數量為8。在交替切換一對蓄熱式燃燒器中的燃燒動作和蓄熱動作時，使各蓄熱式燃燒器中的從燃料氣體供給管和空氣供給管供給而來的燃料氣體和燃燒用空氣的量固定，從而能穩定地進行適當的燃燒。在切換一對蓄熱式燃燒器中的燃燒動作和蓄熱動作時，在處于燃燒動作中的蓄熱式燃燒器中，使經由燃料氣體供給管和空氣供給管供給而來的燃料氣體和燃燒用空氣的供給量從正常燃燒狀態開始減少，并在處于蓄熱動作中的蓄熱式燃燒器中，使經由燃料氣體供給管和空氣供給管供給而來的燃料氣體和燃燒用空氣的供給量從停止狀態增加，并在一對蓄熱式燃燒器中，使經由燃料氣體供給管和空氣供給管供給而來的燃料氣體和燃燒用空氣的供給量固定。

專利CN104456617A是湖南巴陵爐窯節能股份有限公司開發的一種蓄熱式燃燒裝置的控制方法，其專利同族數量為8。提供了一種蓄熱式燃燒裝置的控制方法，其包括啟動步驟、燃燒步驟、切換步驟和循環步驟。與現有技術相比，具有如下突出技術效果：排煙順暢、爐壓穩定；溫差小，加熱質量好；節能效果顯著；污染物排放少。因此，本發明的方法屬于環境協調型蓄熱式燃燒技術