[实用新型]蓄热－换热式联用加热炉

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种工业加热及其余热回收技术领域，主要在钢铁、有色金属冶金，化工，动力，玻璃、陶瓷、耐火等行业中应用，凡涉及蓄热-换热式联用加热的设备和方法。

二、背景技术

按余热回收方式划分，现有的加热炉主要包括换热式加热炉(常规加热炉)和蓄热式加热炉两种方式。换热式加热炉的显著特征就是在加热炉上采用了一种在烟道内回收烟气余热的装置——换热器(又称预热器、热交换器)。换热器是利用炉膛排出的废气(热流体)预热助燃空气、煤气(冷流体)的热工设备。图3是已有的换热式加热炉示意图，工作时，高温烟气和被预热空(煤)气同时流过间壁的两侧，烟气以对流和辐射传热方式将热量传给间壁的一侧(高温侧)，经过间壁的导热传给间壁的另一侧(低温侧)，再以对流或辐射传热方式将热量传给被预热空(煤)气。蓄热式加热炉的烟气余热回收主要是通过炉体两侧的蓄热室来实现。图4是已有的蓄热式加热炉余热回收过程示意图，助燃空气经切换阀进入右侧通道，而后流经右侧的蓄热室吸收蓄热体储存的热量，把助燃空气预热到800℃～1100℃，再经过烧嘴喷入炉内；与此同时左侧切换阀与引风机相通，这样燃烧产物对物料加热后进入左侧通道，在蓄热室内将烟气热量大部分传递给蓄热体后，以150℃左右的温度经引风机排入大气中。间隔一定时间(蓄热式燃烧技术常用的换向时间为30s～200s)后系统运行进入后半周期，控制系统发出指令，切换阀动作，此时煤气和助燃空气从左侧烧嘴喷出并混合燃烧，这时右侧烧嘴变为烟道。高温烟气经引风机的作用通过右侧，将其蓄热体加热后，以150℃左右的温度进入切换阀和引风机排入大气中，完成一个换向周期。

应用中两类加热炉均存在一定的问题和不足。换热式加热炉主要存在的问题有：加热炉不能以低热值的纯高炉煤气为燃料；不能充分回收烟气余热，加热炉的热效率低等。蓄热式加热炉主要存在的问题有：炉压高且波动大，炉口和炉体冒火严重，炉门易烧损；炉况难于控制；加热炉寿命短等。

随着企业生产工艺流程的改造，加热炉大型化成为满足现代化生产所必需，采用何种炉型何种方式实现加热炉的大型化值得期待。若通过增加炉子长度或宽度的方法来实现加热炉大型化，有可能导致加热炉性能下降，因而此方法不可取。若采用蓄热式加热炉炉型结构实现加热炉大型化，应考虑扩大蓄热室容积并增加引风机的排烟能力。在现有蓄热室的基础上继续用增加蓄热室横截面积来扩大蓄热室容积难以实现；若用增加蓄热室长度来实现蓄热室的扩容，则会增加流动阻力，加大动力消耗，进而影响蓄热式加热炉的节能效果。即便提高排烟机引力在一定程度上能够加大排烟量，但是随着排烟机引力的加大，将使烟气流经蓄热室的流速增加，影响烟气和蓄热体之间的蓄热和换热效果，导致加热炉排烟温度的上升，进而使蓄热式加热炉难以发挥排烟温度低的优点。可见，蓄热室扩容已成为蓄热式加热炉进一步大型化的瓶颈，为了满足高效、节能、低污染的要求，开发设计新型加热炉势在必行。

三、发明内容：

发明目的：本实用新型提供一种蓄热-换热式联用加热炉，其目的是实现加热炉大型化，克服上述两种加热炉的各自缺陷，使两者的烟气余热回收技术相得益彰，使纯高炉煤气等低热值燃料在加热炉上得以应用，加热炉的压力控制平稳，加热炉的寿命延长。

技术方案：本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种蓄热-换热式联用加热炉，其特征在于：在该加热炉内同时具有蓄热室和换热器；在加热炉的前部设置有均热段、加热段，在加热炉的尾部设有预热段；在加热段和均热段内设置有蓄热式烧嘴和换热式烧嘴，在预热段后设有辅助烟道，在辅助烟道内设有换热器；所述的蓄热式烧嘴与蓄热室相通，蓄热室为相对设置，相对设置的蓄热室通过管路、换向装置与引风机或鼓风机相连；鼓风机与辅助烟道内的换热器相连，换热器与换热式烧嘴相连。

加热段分为第一加热段、第二加热段或更多加热段，通过在炉膛内横向设置的隔墙分开。

在相对设置的与蓄热室相连的管路上，以及与换热器相连的管路上设有联动控制阀。

在炉体内设置有多个蓄热式烧嘴和换热式烧嘴。

优点及效果：本实用新型所述的蓄热-换热式联用加热炉及其技术的功效是：实现加热炉大型化，通过蓄热和换热技术的嫁接，烟气余热利用率提高；炉内压力状况改善，吸风和冒火减少；加热炉寿命延长，作业率提高，加热炉单位产品燃耗大幅度降低；与蓄热式炉相比，基本建设投资减少，运行及维护费用降低；炉体周围环境得到改善。

四、附图说明：

图1是本实用新型所述的蓄热-换热式联用加热炉的主要结构示意图；

图2是图1的A-A剖面图；