[发明专利]一种蓄热式余热回收组合设备及其温度控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种蓄热式余热回收组合设备及其温度控制方法，可用于石油化工、煤化工、钢铁等行业中加热炉的烟气余热回收利用。

背景技术

传统蓄热式余热回收系统的设备一般包括一对蓄热体，烟气经过其中一个蓄热体时，传热给另一个蓄热体，同时空气经过另一个已经蓄满热量的蓄热体并取热。一个换热周期结束，自动化控制系统就控制烟气与空气的流道互相换向，如此进行循环。冷空气从蓄热体中取得热量后，最终变成热空气从热空气管道流出，再送至燃烧器，烟气经过换热之后则变成低温烟气，直接进行排放。

然而传统蓄热式余热回收系统在空气通过一个蓄热体从中取热时，刚换向完成时的预热空气温度比准备开始换向时的预热空气温度要高的多，造成热空气的温度波动原因是烟气传热给蓄热体，换热完成后的蓄热体的总蓄热量是一定的，当烟气与空气流道相互切换后，冷空气逐渐从蓄热体取走热量，这段时间内的蓄热体的总蓄热量会逐步衰减，同时蓄热体温度降低，与冷空气的温差变小，传热过程减缓，使得预热空气温度也随着逐步衰减。因此形成预热后空气的温度波动，而且温度波动是周期性的，从而影响了余热回收系统的换热质量，无法应用于要求温度稳定性比较高的石油化工、煤化工等行业的加热炉上。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种能把预热后的空气的温度波动控制在一定范围内以应用于对预热空气稳定性比较高的石油化工、煤化工等行业的加热炉上，回收加热炉高温或低温烟气余热，同时使余热回收设备不受加热炉低温烟气露点腐蚀的一种蓄热式余热回收组合设备及其温度控制方法。

本发明的目的是这样实现的：

本发明蓄热式余热回收组合设备，由多段蓄热体分段组合而成，它包括壳体，所述壳体分为左侧壳体、右侧壳体，所述左侧壳体和右侧壳体之间设置有热空气管道，所述左侧壳体和右侧壳体中从上到下包含有多个蓄热体分段，各蓄热体分段之间均有间隙，各蓄热体分段上方的间隙均有横管与热空气管道相连，所述左侧壳体、右侧壳体中设有烟气通道，该左右两个烟气通道的下侧均通过横管与冷空气管道相连，每根横管上均设置有切断阀用于空气流通通道的切换和控制，左右两个壳体上下端与外部烟气相连并均设置有切断阀用于烟气流通通道的切换和控制。

所述左侧壳体和右侧壳体中均包含有多个蓄热体分段，其包含的蓄热体分段最优段数为2段至10段。

这种蓄热式余热回收组合设备可以多个组合使用。

该方法的具体步骤如下：

横管上设置的切断阀有两种控制状态：切断阀打开时，相对应的横管的流通通道被打开，气体可流过该横管；切断阀关闭时，相对应的横管的流通通道被关闭，气体不能流过该横管；

1）左侧壳体为烟气换热流道，右侧壳体为空气取热流道

左侧壳体内烟气流通过程：

此时，左侧壳体上下端的切断阀处于打开状态；左侧壳体与热空气管道、冷空气管道相连的横管上设置的切断阀均处于关闭状态，使空气不能流经左侧壳体；

烟气从上向下流过左侧壳体内的多个蓄热体分段，烟气换热给多个蓄热体分段后，从左侧壳体下端流出；

与此同时，右侧壳体内空气流通过程：

此时，右侧壳体上下端的切断阀处于关闭状态，使烟气不能流经右侧壳体；在空气未流入右侧壳体前，右侧壳体与热空气管道、冷空气管道相连的横管上设置的切断阀均处于关闭状态；

①、打开右侧壳体与冷空气管道相连的横管上的切断阀、右侧壳体与热空气管道相连的最下端那个横管上的切断阀；

空气开始从冷空气管道流进右侧壳体，空气从右侧壳体内最下面的那个蓄热体分段取热，然后流过右侧壳体与热空气管道相连的最下面一个横管，成为预热空气流入热空气管道，再输送至加热炉；

②、经过一定时间，打开右侧壳体与热空气管道相连的从下往上数起的第二个横管上切断阀，同时关闭右侧壳体与热空气管道相连的最下面一个横管上切断阀；

空气从右侧壳体内最下面的两个蓄热体分段取热，成为预热空气流入热空气管道，再输送至加热炉；

③、依照②所述操作，从下往上依次经过一定时间逐个打开右侧壳体与热空气管道相连的各个横管上的切断阀，同时并关闭其下面那个横管上的切断阀；

空气从右侧壳体内的多个蓄热体分段取热，成为预热空气流入热空气管道，再输送至加热炉；

在这一过程中，上面一个横管上的切断阀打开相应的空气流通通道时，下面横管的切断阀必须马上关闭，而且与热空气管道相连的同一侧的横管上的切断阀只能有一个处于打开状态；