[实用新型]复合管空气预热器

说明书

技术领域

本实用新型涉及热交换技术，特别指一种复合管空气预热器。

背景技术

我国炉型结构、工艺和操作管理较落后，能量有效利用程度低，工业炉节能潜力十分巨大。要降低燃料消耗除应满负荷生产、尽量提高炉子生产率以外，还要减少炉子砌体的蓄热和散热损失，以及高温烟气带走的热损失等。国内企业普遍使用的工业炉窑由于炉内排出的烟气温度多达600-1200℃，约占供入炉内热量的30-60%，使炉内工作实际热效率低下。部分企业已经利用简易的空气预热器来回收这部分热量用以预热空气和煤气，但预热效果差，使用寿命短等缺点，现就几种常见简易空气预热器的使用情况如下：

蓄热式预热器：是指换热面本身为蓄热体，利用排出的高温烟气预热蓄热体吸热，之后再向助燃空气放热的预热器；优点：蓄热温度高。  缺点：生产成本高、体积大，结构复杂；空气过剩系数不稳定；  需经常更换蓄热体，维护成本高；间壁式空气预热器：是指烟气将热量连续不断地通过固体壁传给助燃空气的预热器；优点：结构简单,操作方便；自成系统，与其他工艺过程无关；缺点：不适用于大型炉膛，使用寿命短；气—气传热效果差（预热空气温度≤400℃）。 

发明内容

本实用新型的目的是针对背景技术中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种预热温度高，使用寿命长，污染少，操作简单，成本低的复合管空气预热器。

本实用新型的技术方案是构造一种复合管空气预热器，其特点包括：

由碳化硅管组成容纳空气集散的预热箱体作高温烟气的进气端通道，由金属管式预热箱体作为高温烟气的的出气端通道，再由高温烟管及接头串连碳化硅管预热箱体和金属管式预热箱体将降温后的烟气排出；

由金属管式预热箱体作为燃烧器助燃空气的进气端通道，由碳化硅管组成的预热箱体作为助燃空气的出气端通道，由高温风管及高温接头串连金属管式预热箱体和碳化硅管预热箱体将预热后助燃空气排出；

所述的碳化硅管预热箱体设置为上下两个，构成高温烟气垂直上行通道，金属管式预热箱体设置在相邻的高温烟气垂直下行通道上，高温烟气从预热箱体管外通过，助燃空气从预热箱体管内通过；

所述的碳化硅管水平设置在碳化硅管下预热箱体和碳化硅管上预热箱体内，碳化硅管上预热箱体一侧设有助燃空气进风管，另一侧设有助燃空气出风管，碳化硅管下预热箱体一侧设有助燃空气进风管，另一侧设有助燃空气出风管连接至燃烧器。

本实用新型的优点及有益效果：

1、提高助燃空气预热温度、提高燃料的理论燃烧温度：空气预热后可以提高燃料的理论燃烧温度。温度的提高程度与气体的预热温度有关，一般空气预热温度每提高100℃可提高理论燃烧温度50℃左右。

2、提高助燃空气预热温度节约燃料：可将空气温度预热到800℃。理论计算：每提高空气预热温度100℃，可节约燃料5%左右，是有效的节能手段，投资回收期短，有很高的经济效率。

3、提高燃烧效率：空气预热后由于体积膨胀使气体流动速度加快，促使可燃物混合加强，混合物活性增加，从而能实现低氧完全燃烧并提高了燃烧效率。

4、减少烟气排放量有利保护环境：随着环境保护要求的提高，不仅要求降低烟气中SO2和NOx的排放浓度，同时要求烟气的总排放量也要减少，这是因为烟气中CO2的大量排放将影响全球的大气质量。回收烟气余热可在总供热能力不变的情况下减少燃料的供给量，亦即减少了烟气的生成量和排放量。回收的热量越多，则烟气排放量越少，对环境保护的意义就更大。

5、提高使用寿命：预热器壳体内衬耐火材料，使高温烟气不与普通钢材接触，提高外壳钢材的使用寿命；预热空气管采用碳化硅管与渗铝管相结合，从而避免了预热的高温助燃空气在渗铝管内的停留。

本实用新型复合管高效空气预热器将碳化硅管与渗铝管有机的结合在一起，采用两个独立的预热体系，高温烟气先经碳化硅管箱体后到达渗铝管箱体，常温助燃空气先经渗铝管箱体后到达碳化硅管箱体，结合了蓄热体预热器的助燃空气预热温度高、间壁式预热器的结构简单的优点。并采用多项创新结构达到上述发明目的。

本实用新型有以下特点：

1、高温区采用碳化硅管空气预热器：

A：碳化硅有较好的物理化学性能，可耐1000℃高温烟气、NOx和二恶英及其他有害烟气的腐蚀；

B、导热性强，由于进入碳化硅管的高温烟气达1000℃，助燃空气在经过碳化硅管时，空气预热温度可达800-1000℃。