[实用新型]自蓄热熔铝炉余热利用系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种余热利用系统，特别涉及一种熔铝炉蓄热式余热利用系统。

背景技术

面对日益严峻的环境问题和能源危机，全世界都在大力提倡节能减排，尤其是对于耗能和污染都较严重的工业窑炉相关产业，如何进行节能减排改造，已经成为本领域技术人员在设计该类设备时必须要考虑的因素。

以熔铝炉为例，其烟气出口处的烟气温度通常会达到1000摄氏度左右。如果将这些高温烟气直接排放到环境中，不但会造成能源浪费还会对环境造成一定程度的破坏。

此外，高温空气燃烧技术（High Temperature Air Combustion，简称HTAC）从上世纪末就开始在国内外广泛推广。本领域技术人员不断研发出利用高温烟气蓄热助燃的技术和设备。

如中国专利03244707.8号公开的一种低氧化氮高效蓄热工业炉，包括炉体、助燃空气预热/废气排出管道、蓄热室和换向装置，其中，在炉体下部靠近炉墙侧至少设置一对蓄热室，高温烟气从蓄热室内侧进入蓄热室，高温助燃空气从另一蓄热室的内侧进入炉内，蓄热室外侧是助燃空气进入通道/排烟排出通道；蓄热室内填充蓄热体，蓄热室两侧的助燃空气管道/排烟管道接换向系统，通过换向系统的切换使两个蓄热室分别交替预热空气或蓄热排烟；排出的烟气部分进入助燃空气管道，使助燃空气中的含氧量降低，降低燃烧温度以减少在燃烧过程中氧化氮的生成量。

又如中国专利200510134477.X号公开的一种具提高二氧化碳浓度的切换燃烧装置，其利用两组燃烧器以切换燃烧的方式，于燃烧室内进行燃料能源转换，而燃烧所产收的烟气会通过另一组燃烧器，利用蓄热体储存热能，并将部分烟气保留，而于下一循环时，导入通过燃烧器的蓄热体预热，并一同进入燃烧室中进行燃烧，通过此方式，可提高所排出的二氧化碳烟气浓度。

再如中国专利申请201210073968.8号公开的一种蓄热式高温空气燃烧节能环保型梭式窑炉，由炉体、蓄热室或蓄热式燃烧器、空气及烟气换向阀组成的高效节能、燃烧加热系统。该梭式窑炉采用全新的蓄热式高温空气燃烧（HTAC）技术，通过换向阀的切换，使两个蓄热室在蓄热与放热状态下交替工作，高效地回收烟气的余热，再将助燃空气预热到1000℃以上。

然而，上述三件专利/专利申请所公开的技术都存在如下的缺点或不足：（1）、采用一对燃烧器分别设置在炉体的两侧，并采用一对蓄热室/蓄热体分别设置在炉体的两侧，在切换工作状态时需要设备停止运行，使得燃烧不连续；（2）、采用两侧对称布置方案，使得管路布置构造复杂；（3）、烟气从蓄热室/蓄热体排出后仍具有部分余热，直接排放到环境中，仍会造成能源浪费还会对环境造成一定程度的破坏；（4）、蓄热室/蓄热体都采用单一结构，未考虑烟气中的烟灰对蓄热室/蓄热体性能造成的影响。

因此，提供一种能够充分利用烟气余热、提高蓄热性能的自蓄热熔铝炉余热利用系统成为业内急需解决的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自蓄热熔铝炉余热利用系统，其能够充分回收利用高温烟气余热、实现快速切换蓄热燃烧。

根据本实用新型的方案，提供一种自蓄热熔铝炉余热利用系统，包括：炉体，炉体内设有用于加热铝材的炉膛；以及第一燃料喷嘴及第二燃料喷嘴，第一燃料喷嘴及第二燃料喷嘴间隔设置在炉体的一侧端壁上；其中，自蓄热熔铝炉余热利用系统进一步包括第一通气管、第二通气管、第一储热器、第二储热器、第一进气管以及第二进气管；第一通气管及第二通气管间隔设置在炉体的一侧端壁上并与炉膛连通，第一通气管及第二通气管分别位于第一燃料喷嘴及第二燃料喷嘴下方；第一储热器包括第一端口、第二端口以及第三端口，第一储热器的第一端口与第一进气管连通，第一储热器的第二端口与第一通气管连通，第一储热器的第三端口通过管线连通至烟囱；第二储热器包括第一端口、第二端口以及第三端口，第二储热器的第一端口与第二进气管连通，第二储热器的第二端口与第二通气管连通，第二储热器的第三端口通过管线连通至烟囱；并且第一储热器与第二储热器交替在预热工作状态与蓄热工作状态之间切换运行。

优选地，自蓄热熔铝炉余热利用系统可以进一步包括用于将铝材输送至炉膛的铝材输送通道，第一储热器和/或第二储热器的第三端口通过管线连通至铝材输送通道的烟气入口，用于对其内的铝材预热，铝材输送通道的烟气出口通过管线连通至烟囱。

优选地，第一储热器可以包括第一级蓄热区、第二级蓄热区以及设置在第一级蓄热区与第二级蓄热区之间的沉淀区，沉淀区用于沉淀烟气中的烟灰。