CN103983011A - 一种产生循环热风的装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种循环热风生产装置。本发明的装置，包括：风机、与风机下游连通的燃烧炉、调风门、排风道和烟囱，装置中的燃烧炉为至少两个独立的燃气燃烧炉组合而成，各燃烧炉间以法兰连接，法兰间有硅酸铝密封纤维绳的密封材料。本发明的循环热风产生装置由于采用了多个燃气燃烧炉构成的加热模块单元组合，这一结构可以保证各燃烧炉内的燃烧更为充分，并可避免产生现有技术的一些不足，同时可以根据负载的要求集合相应数量的加热单元，以满足对大功率供热的需求。

Description

一种产生循环热风的装置

技术领域

本发明涉及一种循环热风生产装置，确切地讲是一种应用于化工或其它用热行业中利用热风作为热源为用热设备提供热能的装置。

背景技术

在化工行业生产中，化学反应过程及物料的干燥等都伴随着热能的需求。循环热风生产系统装置的作用就是生产一定工况的热风供给用热设备，释放热量后循环回来再加热，达到满足连续生产的工艺要求。现有技术多采用在系统中设置一台燃烧炉，由燃烧炉产生的高温烟气与从用热设备循环回来的低温烟气混合，得到稳定的热风。但现有技术普遍存在的问题是体积过于庞大，混合不均且因炉膛较大炉墙易塌陷变形等缺陷。特别是当系统热功率大于5MW时前述问题更加突出，同时由于整个的系统很大，造成系统运输困难，而且还存在着安装周期长，投资过大等不足。

发明内容

本发明提供一种克服现有技术不足，易获得较大功率及较高温度的循环热风生产系统装置。

本发明的一种产生循环热风的装置，包括：风机、与风机下游连通的燃烧炉、调风门、排风道和烟囱，装置中的燃烧炉为至少两个独立的燃气燃烧炉组合而成，各燃烧炉间以法兰连接，法兰间有硅酸铝密封纤维绳的密封材料。

本发明的产生热风的装置中设置有连通用热设备吸热后的余热风的回风管，所用的风机为高温风机。

本发明的产生循环热风的装置的最佳实施例中，在高温风机的下游与第一个燃烧炉的上游间设置有一个回风道，在回风道上连通排烟道，排风道的下游连通一个用于加热助燃空气的余热回收换热器，在余热回收换热器的下游连通烟囱，助燃空气通过一个助燃风机引入余热回收换热器的被加热端。

由前述内容可见，本发明的循环热风产生装置由两个以上的燃气燃烧炉构成的加热模块单元组合而成，通过多个燃气燃烧炉构成的加热模块单元组合实现大功率供热装置，如：装置中单只燃烧器的功率≤250KW，且为内混式结构型式，这样可以保证各燃烧炉内的燃烧更为充分，并可避免产生现有技术的一些不足，如不会因炉腔因炉膛过大引起炉墙塌陷变形等问题。同时根据负载的要求集合相应数量的加热单元，以满足对大功率供热的需求。另外，由于本发明的各单元间以法兰连接，各单元可以分段制造后再用法兰连接使用，其结构美现、整齐耐用且便于安装，并使装置的结构相对于现有技术更为简单，同时可以克服了现有技术体积过于庞大及引起的不便于运输的诸多不足。

本发明中由于将燃烧炉安装于热风循环管道中，使经过用热负载后的余热气体被重新引入装置中，使装置有更大的热利用率。本发明中，由于在装置的回风道上连通排烟道，排风道的下游连通一个用于加热助燃空气的余热回收换热器，在余热回收换热器的下游连通烟囱，助燃空气通过一个助燃风机引入余热回收换热器的被加热端，使助燃风机引入的助燃气体被事先加热后再进入燃烧系统中，这可进一步改善了燃烧炉内的燃烧环境，使燃烧更为充分有效。

本发明的优点在于：

1、本发明以模块式热风炉为供热核心，系统一体化设计，结构紧凑，设备单元部件间匹配性强，且便于运输及安装。

2、模块式加热方式，集燃气燃烧炉、管道功能、混风功能为一体，在保证系统功能的同时，简化了系统结构，从而减少设备投资。

3、本发明中循环热风生产系统装置的总热负荷是由模块单元的数量决定的，因此在诸如10MW以上的大功率热风系统中，相对于以往增大单台燃烧器功率的工艺措施带来的设备体积庞大、安全运行保障性差等技术问题，本发明更显优势突出。本发明仅需增加模块数量即可实现。因本发明的燃烧功率由数台小于250KW的燃烧器承担，当某台小燃烧器出现故障时，可独立停运检修，而不至于影响整个系统运行，从而保证了整个热风系统运行的可靠性和稳定性。

4、本发明结构可以使循环回风直接流经过火焰加热区域，因而极易获得较高的热风温度（800℃～1100℃），且由于火焰被需加热的循环回风包裹，有效地降低了火焰场的温度，从而可以大大降低了N0_X 的形成，达到环保运行要求。

5、系统排烟管路中设有余热回收换热器，利用排烟余热加热助燃空气，从而降低排烟损失，达到节能目的。

6、系统设有全自动控制系统，在循环高温风机确定工艺流量后，以热风出口温度为控制目标要素，自动调节燃气量及助燃空气量，实现系统热负荷的全自动调节。

7、本发明的装置为化工行业，特别是为煤化工行业煤干馏工序的规模化生产提供了热源保障。

8、本发明的装置各部件间用高强度硅酸铝绳作为密封材料，可以获得良好的密封性能，同时合理选择助燃空气配比，可以使循环热风系统内氧含量控制到最低水平。一方面可以减少设备在高温下氧腐蚀，更重要的是当伴有易燃气体产生的用热设备（如煤干馏炉）发生故障泄漏时，不致引起爆燃等安全事故。

附图说明

附图1为本发明装置示意图。附图2为一个燃气模块加热单元剖面示意图.附图3为附图2的俯视图。图中：1为回风接管；2为高温风机；3为软连接件；4为回风道；5为燃气模块式燃烧炉；6为燃气燃烧器；7为硅酸铝密封纤维绳；8为热风出口温度传感器；9为非金属膨胀节；10为调风门；11为高温风道；12为检查门；13为耐热不锈钢护壳；14为内保温材料；15为系统控制柜；16为燃气调压稳压器；17为供气主管路；18为各燃烧器助燃空气阀组；19为各燃烧器供燃气阀组；20为烟囱；21为输送助燃空气的助燃风机；22为余热回收换热器；23为供助燃风管路；24为排烟道；25为钢结构壳体；26为模块连接法兰；27为燃气燃烧器绝热安装墙；28为燃烧器烧咀砖；29为壳体内衬耐高温绝热衬里；30为模块安装基座。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明详细说明。

如图1所示：自用热设备吸热后的热风经回风口进入回风接管1，由高温风机2输送至回风道4接入模块式燃烧炉5，高温风机2与回风道4间用软连接3连接。其中模块式燃烧炉5是由多个燃气模块单元组成的，图1的实施例中有7个燃烧炉5，相邻燃气模块单元间以法兰连接且以硅酸铝密封纤维绳7作为密封材料，每个燃气模块单元都安装3—6只功率≤250KW的燃气燃烧器6，每只燃气燃烧器都配有独立的供燃气阀组19和供助燃空气阀组18，燃气由调压稳压器16调节后经供燃气主管17输送至各燃气阀组，供给燃气燃烧器6，在与助燃空气充分混合后，燃烧并形成火焰对回风进行加热，另一方面燃烧产生的热烟气直接混入回风中。由此可见由多组燃气燃烧单元组成的模块式燃烧炉5作为炉膛在完成燃烧过程的同时，具备循环热风流通的管道功能，更重要的是回风加热升温的过程是在回风流经此段由炉膛充当管道时自动完成。热风出口温度由传感器8获取参数信息后传至系统控制柜15，自动调节燃气量及配风后得到工艺条件预定的热风温度，热风由高温风道11分配到回热设备的各接口，放热后经回风口由回风接管1接入，完成再循环加热过程。其中高温风道11为内保温结构，内保温材料14护壳为耐热不锈钢13。自热风管道11至用热设备各热风进口间设置非金属膨胀节9及调风门10，其中非金属膨胀节9的作用是消除系统回热变形产生的轴向及径向热应力，保障设备的安全稳定运行。调风门10的作用是在用热设备生产运行过程中依据工艺要求调节热风供应量。

系统总热风量由变频调节的高温风机2确定。当用热设备生产负荷稳定后，系统总循环风量不变，而因模块式燃烧炉5因不断燃烧补充热能所产生的多余气体经排烟道24接至余热回收换热器22放热后由烟囟20排出，而系统燃烧所需的助燃空气则由助燃风机21送至余热回收换热器22吸热后由助燃风管路23分配到各燃烧器而参入燃烧。

系统控制柜15除完成前面所述的负荷调节功能外，还承担系统设备运行状态监控及运行安全联锁保护功能。

由附图2可见一个燃气模块加热单元，其钢结构壳体25内衬耐高温绝热衬里29。其中一侧设置燃气燃烧器绝热安装墙27。本实例中绝热安装墙27上安装有4只燃气燃烧器，其燃烧器出口处设有烧咀砖28，每个燃气模块加热单元两端设有连接法兰26，并设置安装基座30。由此可见，每个燃气模块加热单元都是一个独立的燃烧炉，可独立承担对回风的加热，其组合所需燃气模块加热单元的数量由用热设备所需的总功率要求决定，在实际生产应用中非常简洁方便，且由于其燃烧功能由多只独立燃烧器承担，当某只燃烧器有故障时完全可以做到不停产检修。

Claims (3)

1.一种产生循环热风的装置，包括：风机、与风机下游连通的燃烧炉、调风门、排风道和烟囱，其特征在于其中的燃烧炉为至少两个独立的燃气燃烧炉组合而成，各燃烧炉间以法兰连接，法兰间有硅酸铝密封纤维绳的密封材料。

2. 根据权利要求1所述的产生循环热风的装置，其特征在于装置中设置有连通用热设备吸热后的余热风的回风管，所用的风机为高温风机。

3. 根据权利要求2所述的产生循环热风的装置，其特征在于在高温风机的下游与第一个燃烧炉的上游间设置有一个回风道，在回风道上连通排烟道，排风道的下游连通一个用于加热助燃空气的余热回收换热器，在余热回收换热器的下游连通烟囱，助燃空气通过一个助燃风机引入余热回收换热器的被加热端。