[发明专利]一种回转蓄热式空气预热器有效
申请号: | 201410328740.8 | 申请日: | 2014-07-11 |
公开(公告)号: | CN104061584B | 公开(公告)日: | 2016-02-24 |
发明(设计)人: | 游述怀;聂勇;吴时骅 | 申请(专利权)人: | 岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司 |
主分类号: | F23L15/00 | 分类号: | F23L15/00 |
代理公司: | 岳阳市科明专利事务所 43203 | 代理人: | 彭乃恩;陈庆元 |
地址: | 414000 湖南*** | 国省代码: | 湖南;43 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 回转 蓄热 空气 预热器 | ||
技术领域
本发明涉及空气预热设备,特别指一种适用于石化行业用于回收燃烧设备排出的高煴烟气预热冷空气的回转蓄热式空气预热器。
背景技术
加热炉是石油、化工、化纤工业中广泛使用的燃烧设备,通过燃烧燃料油或燃料气产生高温烟气,加热炉管内介质。由于燃料、空气中含有的硫、氮等物质,燃烧后产生酸性气体,为了防止烟气中的酸性气体对设备造成腐蚀,加热炉排烟温度控制在露点腐蚀温度以上,排烟温度一般在130℃~200℃,热效率通常低于90%,烟气中部分物理显热被浪费,烟气中的SOX、NOX等有害气体,对大气和环境造成污染。
燃料燃烧产生的汽化潜热在排烟温度较高时未能被回收利用,造成了能量损失。为了充分回收热量,当排烟温度降低至露点温度时,烟气中的水蒸气冷凝释放出潜热,烟气中的汽化潜热就能被回收,10%的高低位放热量差就能被有效利用。由于燃料燃烧的高温氧化过程中,空气与燃料中的N、C、S等物质被氧化,这些物质与水结合,使冷凝液形成酸性物质,将酸性冷凝液中和处理后排出,能减少对大气的污染和酸雨的形成。
现有的空气预热器多存在一些不足,如切换型蓄热式冷凝空气预热器,包括两个或两个以上蓄热室,蓄热室内装填有蓄热介质,烟气温度降到其酸的露点以下排出,但多采用三通阀对单个蓄热室的蓄热和放热过程进行切换来回收烟气热能,切换过程会造成燃烧压力、温度的波动。如回转式预热器,采用回转换热将1200℃的高温烟气蓄热冷却至200℃以下排出,但都没有考虑到排烟温度降低至露点以下如何对形成的酸性冷凝液进行处理的问题,因此在实际操作中其排出烟气温度仍然需要控制在露点腐蚀温度点以上才能避免酸性冷凝液对装置及环境的影响,同时也没有对烟气中的汽化潜热进行回收。如其它设备中提出了将低温冷凝后形成的酸性冷凝液通过碱性物质进行中和,但冷凝液中的重金属离子没有处理而是跟随冷凝液一同排出,形成了二次污染。
发明内容
本发明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,提供一种通过蓄热体在烟气和空气中连续回转,不断地蓄热和放热将烟气温度降低后排出,同时将烟气中的水蒸气部分冷凝并中和处理后排出的回转蓄热式空气预热器。
本发明包括由热烟气室和热空气室组成的上部气室,由冷烟气室和冷空气室组成的下部气室,及设置在上、下部气室之间的回转蓄热装置,其中:
回转蓄热装置包括设置在下部气室顶部的回转轴承,设置在回转轴承一侧并驱动回转轴承转动的减速机,和设置在回转轴承上且随回转轴承转动的回转体;
所述的下部气室的冷烟气室底部设置有冷凝液收集中和装置,该中和装置由混合沉淀室和重金属处理室组成,其中混合沉淀室中设置有石灰石碱性颗粒,重金属处理室连接有排放管,处理后的冷凝液经排放管排出。
本发明的优点及有益效果:
本发明将石化行业装置中加热炉排出的高温烟气中的热量通过蓄热体吸收后,以较低的温度排出,同时吸收热量后的蓄热体将助燃空气加热后输送给燃烧器。本发明利用回转体的旋转,蓄热体连续不断地吸收烟气侧烟气中的热量,使烟气温度降低到露点温度以下,回收水蒸气冷凝释放出的潜热;被加热后的蓄热体旋转至空气侧将空气加热,温度升高到低于输入烟气温度10℃~20℃,输送至燃烧器,加热炉的热效率提高到95%以上。同时通过设置的中和装置,对低温烟气冷凝形成的含硝化物和硫化物的酸性液等污染物被收集进行中和处理,减少了加热炉排出烟气对大气的污染。
本发明通过回转轴承将下部气室和回转体联接在一起,回转轴承承载能力大、精度高、摩擦系数低,回转体运行阻力小,电机驱动电流平稳,降低了使用功率能耗。本发明由陶瓷和碳化硅材料作为蓄热介质,具有导热性好,耐高温耐腐蚀,使用寿命长;采用连续回转的方式进行蓄热和放热,没有压力波动;低温冷凝形成的酸性水经混合沉淀中和和重金属处理析出后排放,不会造成二次污染,也减轻了低温烟气对烟囱的腐蚀;实现了洁净的烟气排放,减少了对大气的污染和酸雨的形成。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图。
图2是本发明俯视图。
具体实施方式
如图1、2所示,本发明包括由热烟气室和热空气室组成的上部气室,由冷烟气室和冷空气室组成的下部气室,及设置在上、下部气室之间的回转蓄热装置,其中:
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