CN1280288A - 预热式加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种预热式加热装置。它包含有加热炉,至少一对交替点火燃烧和熄灭的燃烧器,至少一对交替蓄热和放热的蓄热式交换器和烟囱,加热炉的燃烧废气分成两路;一路经一个换热器而预热交替向一对燃烧器提供的气体燃料后从烟囱排出;另一路则交替经一对蓄热式热交换器而使其蓄热后从烟囱排出,同时该对蓄热式热交换器预热交替向一对燃烧器提供的空气。本发明对输入加热炉的空气和气体燃料进行预热,使整个装置余热回收率大于80%。

Description

预热式加热装置
本发明涉及一种加热装置，特别是一种利用加热炉燃烧废气进行预热空气和气体燃料的预热式加热装置。
在现有技术中，有对加热炉的输入空气经由其燃烧废气进行预热的单预热加热装置，则对其输入的气体燃料未进行预热，未能充分回收燃烧废气的余热。还有一种加热炉的输入空气和气体燃料分别经换向阀和一对交替蓄热和放热的蓄热式热交换器进行预热，热回收率较高，但会出现用于气体燃料的换向阀漏煤气、煤气析碳和理论燃烧温度过高等问题。1988年12月12日申请、1990年7月24日授权的、专利号为U．S．P4943231的美国专利《回热式燃烧器系统》提供一种对加热炉的空气和气体燃料由燃烧废气预热的系统，其空气经一个转向阀交替流向一对交替蓄热和放热的蓄热式热交换器而交替向一对燃烧器提供预热的空气，其气体燃料经两个阀交替流向另一对交替蓄热和放热的蓄热式热交换器而交替向上述一对燃烧器提供预热的气体燃料，这样就避免了用于气体燃料的换向阀的漏煤气和析碳问题。但采用一对交替蓄热和放热的蓄热式热交换器对气体燃料进行预热过程中，在交替转换时，先需将在一个蓄热式热交换器中预热而残留在其内的气体燃料用惰性气体(氮气)排除后才能再通入燃烧废气进行蓄热，以免气体燃料排入烟道和烟囱。这就使系统复杂化和操作增加困难。
本发明的目的在于提供一种改进的预热式加热装置，能对输入加热炉的空气和气体燃料进行预热，使整个装置余热回收率大于80％，而克服已有技术中存在的上述问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种预热式加热装置，包括加热炉、至少一对交替点火燃烧和熄火的燃烧器、至少一对交替蓄热和放热的蓄热式热交换器和烟囱，其特征在于加热炉的燃烧废气分成两路：一路经一个换热器而预热交替向一对燃烧器提供的气体燃料后从烟囱排出；另一路则交替经一对蓄热式热交换器，使其蓄热后从烟囱排出，同时该对蓄热式交换器预热交替向一对燃烧器提供的空气。
上述的换热器，其出来的预热后气体燃料由两个阀控制而交替向一对燃烧器提供热气体燃料；空气由一个换向阀控制交替经一对蓄热式热交换器预热后交替向一对燃烧器提供热空气，该换向阀亦同时控制燃烧废气交替经该对蓄热式热交换器向烟囱的排气。
上述的换热器的气体燃料进气管上有进气阀，换向阀的空气进气管上装有鼓风机，而换向阀的燃烧废气排气管上有引风机。
上述的蓄热式热交换器，设置在加热炉的燃烧器内；或者蓄热式热交换器设置在燃烧器外，而其空气排气管连通燃烧器的空气进气管。
上述的蓄热式热交换器内填充蓄热材料。
上述的气体燃料采用混合煤气。
使用过程中，操作气体燃料管上的两个阀，使一个阀开启而另一阀关闭，同时操作空气管上的换向阀，向一个燃烧器提供预热的气体燃料和空气进行燃烧，与该燃烧器相连系的一个蓄热式热交换器放热而对空气预热；与此同时，另一个燃烧器不提供气体燃料和空气，与其相连系的另一个蓄热式热交换器由燃烧废气进行蓄热。蓄热放热结束后，改变气体燃料管上两个阀的启闭状态和改变换向阀的方向，向另一熄火的燃烧器供给预热气体燃烧和空气而点火燃烧，原燃烧的燃烧器停止供给预热的气体燃料和空气而熄火，则两个蓄热式热交换器亦改变蓄热放热状态。如此往复交替进行。
本发明与现有技术相比较，具有如下显而易见的突出特点和显著优点：本发明中，采用一个换热器对气体燃料进行预热，而采用一对蓄热式热交换器对空气进行预热。这样既对气体燃料和空气进行预热，可使整个装置有较高的余热回收率，又避免了现有技术中用蓄热式热交替器预热气体燃料时存在的换向阀漏煤气、析碳和需提供惰性气体系统防止煤气排入烟道和烟囱等问题，只要根据混合煤气中的各成分的多少来设计预热煤气的换热器，将燃料预热到合适的温度，就可保证不会造成理论燃烧温度过度，并能保证整个装置余热回收率大于80％。
附图是本发明一个实施例的系统结构示意图。
本发明的一个最佳实施方案是：参见附图，本预热式加热装置以高炉煤气为燃料。高炉煤气经一个进气阀8进入一个换热器9预热后由两个阀7、10控制而交替输入加热炉4中的一对燃烧器6、11，空气由鼓风机1输送，经一个换向阀2而交替进入一对蓄热式热交换器5、14进行预热后交替输入燃烧器6、11。该对蓄热式热交换器5、14分别设置在燃烧器6、11内。蓄热式热交换器5、14内有蓄热材料3、15。加热炉4的燃烧废气分成两路：一路经换热器9而预热高炉煤气后从烟囱12排出；另一路则交替经一对蓄热式热交换器5、14使蓄热式热交换器蓄热后，经换向阀2和引风机13从烟囱12排出。

Claims (6)

1．一种预热式加热装置，包括加热炉(4)、至少一对交替点火燃烧和熄火的燃烧器(6、11)、至少一对交替蓄热和放热的蓄热式热交换器，(5、14)和烟囱(12)，其特征在于加热炉(4)的燃烧废气分成两路：一路经一个换热器(9)而预热交替向一对燃烧器(6、12)提供的气体燃料后从烟囱(12)排出；另一路则交替经一对蓄热式热交换器(8、14)而使其蓄热后从烟囱(12)排出来，同时该对蓄热式热交换器(5、14)预热交替向一对燃烧器(6、11)提供的空气。
2．根据权利要求1所述的预热式加热装置，其特征在于从换热器(9)出来的预热后气体燃烧由两个阀(7、10)控制而交替向一对燃烧器(6、11)提供热气体燃料；空气由一个换向阀(2)控制交替经一对蓄热式热交换器(5、14)预热后，交替向一对燃烧器(6、11)提供热空气，该换向阀(2)亦同时控制燃烧废气交替经该对蓄热式交换器(5、14)向烟囱的排气。
3．根据权利要求书1或2所述的预热式加热装置，其特征在于换热器(9)的气体燃料进气管上有进气阀(8)，换向阀(2)的空气进行管上装有鼓风机(1)，而换向阀(2)的燃烧废气排气管上有引风机(13)。
4．根据权利要求1所述的预热式加热装置，其特征在于蓄热式热交换器(5、14)设置在燃烧器(6、11)内，或者蓄热式热交换器(5、14)设置在燃烧器(6、11)外，而其空气排气管连通燃烧器(5、14)的空气进气管。
5．根据权利要求1所述的预热式加热装置，其特征在于蓄热式热交换器(5、14)内填充蓄热材料(3、15)。
6．根据权利要求1所述的预热式加热装置，其特征在于气体燃料为混合煤气。
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