[实用新型]空煤气双蓄热预热一体化装置

说明书

本实用新型涉及一种用于以火焰传热的工业炉窑、采用蓄热式技术实现空煤气双预热的余热回收装置。

在工业炉窑中，采用蓄热式技术可以将空、煤气双预热到1000℃左右的高温(仅略低于炉膛烟气出口温度)，充分利用了烟气中的余热，因而可大幅度地节能。同时，高预热温度的空、煤气燃烧具有较高的理论燃烧温度，使得低热值煤气可以满足高温轧钢加热炉的需要，从而大大扩展了低热值煤气的使用范围。因此，蓄热式余热回收技术的应用前景十分广阔。近年来，这项余热回收技术有了很大发展，如余热全自回收式工业炉(专利号：92238591.2)，该装置是在炉墙中同时对置空气和煤气蓄热室，并在供气系统上设至少一组二位五通阀，由二位五通阀切换供气和引风方向，使得炉墙两侧蓄热室交替处于蓄热和预热状态，利用空、煤气蓄热室中的蓄热体对空气和煤气进行双预热。但该装置由于空、煤气蓄热室均置于炉墙内，使得炉墙结构复杂，检修困难。此外，耐火材料成形后难免存在一些裂纹，易造成空、煤气在炉墙内混合，因而存在一定的安全隐患。

本实用新型的目的是提供一种改进的空煤气双蓄热换热一体化装置，使该装置结构简单，安全可靠，易于检修。

本实用新型的目的是这样实现的，该装置包括炉墙、在炉墙上对置的烧嘴、蓄热室以及与蓄热室相通的空气或煤气管路系统，其结构要点是：煤气蓄热室对置于炉墙外，从煤气蓄热室出来的高温煤气从炉墙外和烧嘴相通；空气蓄热室对置于炉墙内，从空气蓄热室出来的高温空气在炉墙内和烧嘴相通。

该装置的一个空气蓄热室和一个煤气蓄热室可供多个烧嘴共用。在蓄热室中填充的是片状锯齿形结构的蓄热体，其单位蓄热体的传热面积可达267m²/m³，介质流通阻力损失小，不易积灰，蓄热体的材质是高铝粘土质耐火材料和铸铁。在空气或煤气管路系统中串接至少一组直角型四通阀，使两个蓄热室交替处于蓄热和预热状态，实现空煤气双预热。

采用这样的结构后，由于将煤气蓄热室置于炉墙外，使得炉墙结构简单，同时即使煤气系统出现漏损，也能及时发现和处理，所以安全可靠，易于检修；由于一个蓄热室可带多个烧嘴，大大简化了蓄热系统的管路；此外，蓄热体采用了片状锯齿形结构，能大大提高单位蓄热体的传热面积，因而可减少蓄热室的体积；管路系统中采用的直角型四通阀，结构简单，密封安全可靠。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型一体化装置及其供气系统图。

如图所示，该一体化装置包括炉体部分、空气和煤气管路系统部分。炉体部分包括炉墙1，在炉墙上相对设置的成对烧嘴2，煤气蓄热室3对置于炉墙1外，从煤气蓄热室3出来的高温煤气在炉墙1外经过高温煤气通道5和烧嘴2相通；空气蓄热室4对置于炉墙1内，从空气蓄热室4出来的高温空气在炉墙1内经过高温空气通道6和烧嘴2相通。蓄热室中填充的是片状锯齿形结构的蓄热体，上层是高铝粘土质耐火材料，下层为铸铁，该蓄热体比目前采用的球形、波纹板式、蜂窝式以及槽形的蓄热体的传热面积大10％～30％，因而蓄热室的体积大大缩小，同时这种锯齿形断面对介质流通阻力损失小且不易积灰。空气蓄热室4和煤气蓄热室3分别接通空气、煤气管路系统，在管路系统中至少有一组直角型四通阀7。本实施例提供有两组并联的直角型四通阀7，分别用于空气和煤气。

当该一体化装置开始工作时，煤气蓄热室3A，空气蓄热室4A通过直角型四通伐7分别和煤气总管11与助燃风机8相通并与烧嘴2A相接，这时常温下的煤气和空气通过煤气蓄热室3A和空气蓄热室4A被预热到1000℃左右(低于高温烟气温度150-200℃的高温)。被预热的高温空、煤气经过高温煤气通道5A和高温空气通道6A进入烧嘴2A进行燃烧。此时高温烟气通过烧嘴2B、煤气通道5B和空气通道6B进入煤气蓄热室3B和空气蓄热室4B，从而把把煤气蓄热室3B和空气蓄热室4B从低温150℃加热到了接近高温烟气的温度，烟气降到150-200℃通过排烟机9引入烟囱10排出。

经过二至四分钟后，一体化装置中的直角型四通阀7中的阀芯在气缸的驱动下旋转90°，此时，排烟口、进风口和二个烧嘴互相切换重新组合，煤气蓄热室3B、空气蓄热室4B分别和煤气总管11与助燃风机8相连并与烧嘴2B相接，烧嘴2A、煤气蓄热室3A、空气蓄热室4A则和排烟机9相连，烧嘴2B燃烧，烧嘴2A排烟。再过2-4分钟，一体化装置中的直角型换向阀7的阀芯再逆转90°。一体化装置周而复始地工作着，以实现空煤气双蓄热预热。

这样，通过此空煤气双蓄热预热一体化装置，常温下的空煤气同时被预热到了1000℃左右的高温，从而回收了工业炉窑中高温烟气中的显热。达到了提高炉子的热效率和节能的目的。