[发明专利]一种加热炉烟气相变-间壁式组合换热系统及方法

权利要求书

1.一种加热炉烟气相变-间壁式组合换热系统，其特征在于，在加热炉烟道内、烟气流动方向设置一相变空气换热器，相变空气换热器后面串联一个金属间壁式煤气换热器，金属间壁式煤气换热器内均布有煤气换热管，相变空气换热器通过隔墙分成两个对应的换热室A和换热室B，换热室A和换热室B内均填充有相变蓄热材料，在相变空气换热器前部设有轴控换向烟闸，通过轴控换向烟闸形成两个烟气通道。

2.根据权利要求1所述的加热炉烟气相变-间壁式组合换热系统，其特征在于，所述煤气换热管采用光管金属换热管。

3.一种应用权利要求1所述加热炉烟气相变-间壁式组合换热系统的方法，其特征在于，具体换热过程为：

两个换热室之间通过耐火隔墙分隔形成各自独立的通道，烟气只能从其中的一个通道进入其中一个换热室内，从加热炉排出的高温烟气，先流入其中一个换热室，将烟气自身热量释放给换热室内的相变蓄热材料，直接与相变蓄热材料进行换热，相变蓄热材料吸热达到相变温度开始由固态转变为液态，将热量储存；经过9-11分钟，出相变空气换热器的温度降到450℃左右；换热结束后，通过调节轴控换向烟闸，转换烟气流动方向，使烟气进入另外一个换热室，进行同样的热量转换；同时冷空气进入热的换热室内，相变蓄热材料遇到冷空气开始放热，由液态转变为固态，相变蓄热材料相变过程中放出大量热量，冷空气吸热后温度升高至600℃以上，热空气出相变空气换热器用于预热加热炉烧嘴的助燃空气，两个换热室通过不断交替转换，连续进行烟气预热回收；而从相变空气换热器出来的450℃烟气，则进入金属间壁式煤气换热器，采用金属管间壁式换热方式，烟气走煤气换热管外，煤气走煤气换热管内，连续将烟气热量传递给冷煤气，使煤气温度达到280～300℃。

4.根据权利要求3所述的加热炉烟气相变-间壁式组合换热方法，其特征在于，所述相变蓄热材料为硫酸盐Na₂SO₂，系以Al₂O₃、SiO₂陶瓷材料为载体，采用混合烧结法或自发熔融浸渗法制成球状或通道式蓄热材料，其相变温度为850～880℃，相变潜热为83.73J．g^-1。