CN209763048U - 一种分级蓄热式加热炉 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分级蓄热式加热炉，所述加热炉在炉膛两侧对称布置了空气烧嘴、煤气烧嘴、一级空气蓄热室、一级煤气蓄热室、高温空气除尘器、高温煤气除尘器、二级空气蓄热室、二级煤气蓄热室、空气\烟气换向阀以及煤气\烟气换向阀。空气烧嘴与煤气烧嘴成对布置，每一个烧嘴对应与一个一级蓄热室相连通。加热炉的每一个加热段炉膛一侧的所有一级空气蓄热室共用一个高温除尘器和一个二级空气蓄热室，每一个加热段炉膛一侧的所有一级煤气蓄热室共用一个高温除尘器和一个二级煤气蓄热室。本实用新型通过采用空气/煤气两级蓄热的方式，可延长蓄热体的使用寿命，提高能量利用率，降低生产成本。

Description

一种分级蓄热式加热炉

技术领域

本实用新型属于蓄热式加热炉设备及蓄热式燃烧技术领域，具体涉及一种分级蓄热式加热炉。

背景技术

蓄热式加热炉在正常工作过程中，安装在加热炉蓄热室内的蓄热体周期性地与高温烟气、常温空气或煤气接触，进行蓄热和放热，将高温烟气的热量传递给常温空气或煤气，从而实现余热的极限回收，并使高炉煤气等低热值燃料得到有效利用。

蓄热式燃烧的关键部分是蓄热体，目前使用最广泛的是蜂窝陶瓷蓄热体，具有单位面积大、蓄热量大、换热速度快、节能效果好、配套设备简单等特点。但在实际生产中，蓄热体的使用常存在一些问题，例如：(1)当炉况不佳时，由于煤气在炉膛中不完全燃烧，会进入蓄热体内进行二次燃烧，造成蓄热体使用寿命缩短；(2)高温烟气、常温空气、常温煤气对蓄热体反复冲刷，导致蓄热体在高温和低温间频繁变化，易导致蓄热体疲劳碎裂，从而使蓄热体蓄热能力下降；(3)烟气中的铁氧化物颗粒和粉尘等粘附在蓄热体端面和孔壁上，造成蓄热体通孔被粉尘和软熔物质堵死。上述情况均会导致蓄热体使用寿命缩短，严重影响蓄热体的蓄热能力，造成能量利用率的降低和生产成本的提高。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型提供了一种分级蓄热式加热炉，通过采用两级蓄热的方式，实现烟气余热的充分回收，提高能源利用率，且减小换向前后蓄热体所接触的烟气与空\煤气之间的温差，减少蓄热体疲劳碎裂的产生，从而延长蓄热体使用寿命，降低生产成本。

解决上述问题的技术方案如下：

一种分级蓄热式加热炉，加热炉的炉膛Ⅰ侧和Ⅱ侧对称布置空气烧嘴、煤气烧嘴、一级空气蓄热室、一级煤气蓄热室、高温空气除尘器、高温煤气除尘器、二级空气蓄热室、二级煤气蓄热室、空气\烟气换向阀以及煤气\烟气换向阀；空气烧嘴和煤气烧嘴成对地安装在炉膛侧壁，一级空气蓄热室通过空气烧嘴与炉膛侧壁连接，一级空气蓄热室与高温空气除尘器、高温空气除尘器与二级空气蓄热室均由空气/烟气管道连接，二级空气蓄热室与空气\烟气换向阀连接；一级煤气蓄热室通过煤气烧嘴与炉膛侧壁连接，一级煤气蓄热室与高温煤气除尘器、高温煤气除尘器与二级煤气蓄热室均由煤气/烟气管道连接，二级煤气蓄热室与煤气\烟气换向阀连接；Ⅰ侧空气/烟气换向阀与Ⅱ侧空气/烟气换向阀之间用空气侧烟气管道和空气管道相连接，两管道为并联；Ⅰ侧煤气/烟气换向阀与Ⅱ侧煤气/烟气换向阀之间用煤气侧烟气管道和煤气管道相连接，两管路为并联；加热炉由多个加热段串联组成。

进一步，所述的分级蓄热式加热炉中空气侧烟气管道、煤气侧烟气管道分别经引风机与排烟烟囱相连接，空气管道与助燃空气风机相连接。

进一步，所述的分级蓄热式加热炉中加热炉的每一个加热段炉膛一侧的所有一级空气蓄热室共用一个高温除尘器和一个二级空气蓄热室，每一个加热段炉膛一侧的所有一级煤气蓄热室共用一个高温除尘器和一个二级煤气蓄热室。

进一步，所述的分级蓄热式加热炉中单个二级空气蓄热室大于单个一级空气蓄热室体积，单个二级煤气蓄热室体积大于单个一级煤气蓄热室体积。

进一步，所述的分级蓄热式加热炉中一级空气蓄热室、一级煤气蓄热室、二级空气蓄热室、二级煤气蓄热室内部配置蓄热体，一级空气蓄热室、一级煤气蓄热室配置的蓄热体的抗热震性能以及耐火度优于二级空气蓄热室、二级煤气蓄热室配置的蓄热体。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)采用两级蓄热的方式，实现了烟气余热的充分回收，提高了能源利用率；

(2)采用两级蓄热的方式，对于蓄热体而言，换向前后所接触的烟气与空\煤气之间的温差减小，不容易产生蓄热体的疲劳碎裂，从而延长蓄热体使用寿命，降低了生产成本；

(3)当加热炉内出现煤气的不完全燃烧时，煤气的二次燃烧只会发生在一级空气蓄热室、一级煤气蓄热室内，造成一级空气蓄热室、一级煤气蓄热室蓄热能力下降，但由于存在二级空气蓄热室、二级煤气蓄热室，该分级蓄热式加热炉仍保有一定的蓄热能力，不至造成余热的大量损失，与现有的蓄热式加热炉相比，稳定性较好，且维修成本降低；

(4)一级空气蓄热室与二级空气蓄热室之间配置高温空气除尘器，一级煤气蓄热室与二级煤气蓄热室之间配置高温煤气除尘器，进一步除去了空气和煤气中的颗粒物和粉尘，有效保护了空气二级蓄热室、煤气二级蓄热室，延长了空气二级蓄热室、煤气二级蓄热室使用寿命，延长了维护和更换周期，降低了生产成本。

附图说明

图1为本实用新型中分级蓄热式加热炉的一个加热段的示意图。

其中：1-炉膛，2-空气烧嘴，3-煤气烧嘴，4-蓄热体，5、6-Ⅰ侧一级空气蓄热室，7、8-Ⅰ侧一级煤气蓄热室，9、10-Ⅱ侧一级空气蓄热室，11、12-Ⅱ侧一级煤气蓄热室，13、15-高温空气除尘器，14、16-高温煤气除尘器，17-Ⅰ侧二级空气蓄热室，18-Ⅰ侧二级煤气蓄热室，19-Ⅱ侧二级空气蓄热室，20-Ⅱ侧二级煤气蓄热室，21-Ⅰ侧空气/烟气换向阀，22-Ⅰ侧煤气/烟气换向阀，23-Ⅱ侧空气/烟气换向阀，24-Ⅱ侧煤气/烟气换向阀，25-助燃空气风机，26-空气侧引风机，27-空气侧排烟烟囱，28-空气侧烟气管道，29-空气管道，30-煤气侧引风机，31-煤气侧排烟烟囱，32-煤气侧烟气管道，33-煤气管道，34-Ⅰ侧空气/烟气管道，35-Ⅰ侧煤气/烟气管道，36-Ⅱ侧空气/烟气管道，37-Ⅱ侧煤气/烟气管道。

具体实施方式

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

本实用新型中加热炉由多个加热段串联组成，图1为分级蓄热式加热炉的一个加热段的示意图。

加热炉的一个加热段内炉膛1的Ⅰ侧和Ⅱ侧对称布置空气烧嘴2、煤气烧嘴3、一级空气蓄热室5、6、9、10、一级煤气蓄热室7、8、11、12、高温空气除尘器13、15、高温煤气除尘器14、16、二级空气蓄热室17、19、二级煤气蓄热室18、20、空气\烟气换向阀21、23以及煤气\烟气换向阀22、24。

空气烧嘴2和煤气烧嘴3成对地安装在炉膛1侧壁，Ⅰ侧一级空气蓄热室5、6通过空气烧嘴2与炉膛1Ⅰ侧侧壁连接，Ⅰ侧一级空气蓄热室5、6与Ⅰ侧高温空气除尘器13、Ⅰ侧高温空气除尘器13与二级空气蓄热室17均由Ⅰ侧空气/烟气管道34连接，Ⅰ侧二级空气蓄热室17与Ⅰ侧空气\烟气换向阀21连接；Ⅰ侧一级煤气蓄热室7、8通过煤气烧嘴3与炉膛1Ⅰ侧侧壁连接，Ⅰ侧一级煤气蓄热室7、8与Ⅰ侧高温煤气除尘器14、Ⅰ侧高温煤气除尘器14与Ⅰ侧二级煤气蓄热室18均由Ⅰ侧煤气/烟气管道连接22，Ⅰ侧二级煤气蓄热室18与Ⅰ侧煤气\烟气换向阀22连接。

Ⅱ侧一级空气蓄热室9、10通过空气烧嘴2与炉膛1Ⅱ侧侧壁连接，Ⅱ侧一级空气蓄热室9、10与Ⅱ侧高温空气除尘器15、Ⅱ侧高温空气除尘器15与Ⅱ侧二级空气蓄热室19均由Ⅱ侧空气/烟气管道36连接，Ⅱ侧二级空气蓄热室19与Ⅱ侧空气\烟气换向阀23连接；Ⅱ侧一级煤气蓄热室11、12通过煤气烧嘴3与炉膛1Ⅱ侧侧壁连接，Ⅱ侧一级煤气蓄热室11、12与Ⅱ侧高温煤气除尘器16、Ⅱ侧高温煤气除尘器16与Ⅱ侧二级煤气蓄热室20均由Ⅱ侧煤气/烟气管道连接24，Ⅱ侧二级煤气蓄热室20与Ⅱ侧煤气\烟气换向阀24连接。

Ⅰ侧空气/烟气换向阀21与Ⅱ侧空气/烟气换向阀23之间用空气侧烟气管道28和空气管道29相连接，两管道为并联；具体运行方式为：当Ⅰ侧空气/烟气换向阀21与空气侧烟气管道28相通时，Ⅱ侧空气/烟气换向阀23则与空气管道29相通，反之亦然。Ⅰ侧煤气/烟气换向阀22与Ⅱ侧煤气/烟气换向阀24之间用煤气侧烟气管道32和煤气管道33相连接，两管路为并联；具体运行方式为：当Ⅰ侧煤气/烟气换向阀22与煤气侧烟气管道32相通时，Ⅱ侧煤气/烟气换向阀24则与煤气管道33相通，反之亦然。加热炉由多个加热段串联组成。

空气侧烟气管道28、煤气侧烟气管道32分别经引风机26、30与排烟烟囱27、31相连接，空气管道29与助燃空气风机25相连接。煤气管道33连接到厂区煤气总管。

单个二级空气蓄热室大于单个一级空气蓄热室体积，单个二级煤气蓄热室体积大于单个一级煤气蓄热室体积。

一级空气蓄热室5、6、9、10、一级煤气蓄热室7、8、11、12、二级空气蓄热室17、19、二级煤气蓄热室18、20内部配置蓄热体4，一级空气蓄热室5、6、9、10、一级煤气蓄热室7、8、11、12配置的蓄热体4的抗热震性以及耐火度能优于二级空气蓄热室17、19、二级煤气蓄热室18、20配置的蓄热体4。

分级蓄热式加热炉为炉膛两侧交替供热，以下以炉膛Ⅰ侧进气，Ⅱ侧排烟为例，对本实用新型的具体实施方式进行阐述。

此时，Ⅰ侧空气/烟气换向阀21仅与空气管道29相通，Ⅱ侧空气/烟气换向阀23仅与空气侧烟气管道28相通，Ⅰ侧煤气/烟气换向阀22仅与煤气管道33相通，Ⅱ侧煤气/烟气换向阀24仅与煤气侧烟气管道32相通。空气经助燃风机25、Ⅰ侧空气\烟气换向阀21被送入Ⅰ侧二级空气蓄热室17，在蓄热室中被初步预热到一定温度后排出，经高温空气除尘器13后被分配成两路，分别被送入Ⅰ侧一级空气蓄热室5和6，被二次预热至更高温度后，经空气烧嘴2喷入炉膛1内部。从煤气总管来的煤气，经Ⅰ侧煤气\烟气换向阀22被送入Ⅰ侧二级煤气蓄热室18，在二级煤气蓄热室18内被一次预热至一定温度后，经高温煤气除尘器14，被分配为两路，分别被送至一级煤气蓄热室7、8，被二次预热至更高温度后，经煤气烧嘴3被喷入炉膛1内。喷入炉膛1内的空气和煤气混合燃烧，气流方向从炉膛Ⅰ侧流向Ⅱ侧，燃烧产生的高温烟气在引风机26和30的抽吸作用下，经Ⅱ侧空气烧嘴2和煤气烧嘴3排出炉膛，进入Ⅱ侧一级空气蓄热室9、10以及Ⅱ侧一级煤气蓄热室11、12，高温烟气在一级蓄热室内放出部分热量后排出。Ⅱ侧一级空气蓄热室9、10排出的烟气，进入Ⅱ侧空气\烟气管道36，经高温空气除尘器15除去颗粒物和粉尘后进入Ⅱ侧二级空气蓄热室19，进一步放出热量后，通过Ⅱ侧空气\烟气换向阀23，排入空气侧烟气管道28，经空气侧引风机26和空气侧排烟烟囱27被排出。Ⅱ侧一级煤气蓄热室11、12排出的烟气，进入Ⅱ侧煤气\烟气管道37，经高温煤气除尘器16除去颗粒物和粉尘后进入Ⅱ侧二级煤气蓄热室20，进一步放出热量后，通过Ⅱ侧煤气\烟气换向阀24，排入煤气侧烟气管道32，经煤气侧引风机30和煤气侧排烟烟囱31被排出。换向后，炉膛Ⅰ侧和Ⅱ侧的功能互换，工作过程与换向前完全一致。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，但并不能因此理解为对本实用新型范围的限制。本领域的技术人员在本实用新型构思的启示下对本实用新型所做的任何变动均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (4)

1.一种分级蓄热式加热炉，其特征在于，加热炉的一个加热段内炉膛Ⅰ侧和Ⅱ侧对称布置空气烧嘴、煤气烧嘴、一级空气蓄热室、一级煤气蓄热室、高温空气除尘器、高温煤气除尘器、二级空气蓄热室、二级煤气蓄热室、空气\烟气换向阀以及煤气\烟气换向阀；空气烧嘴和煤气烧嘴成对地安装在炉膛侧壁，一级空气蓄热室通过空气烧嘴与炉膛侧壁连接，一级空气蓄热室与高温空气除尘器、高温空气除尘器与二级空气蓄热室均由空气/烟气管道连接，二级空气蓄热室与空气\烟气换向阀连接；一级煤气蓄热室通过煤气烧嘴与炉膛侧壁连接，一级煤气蓄热室与高温煤气除尘器、高温煤气除尘器与二级煤气蓄热室均由煤气/烟气管道连接，二级煤气蓄热室与煤气\烟气换向阀连接；Ⅰ侧空气/烟气换向阀与Ⅱ侧空气/烟气换向阀之间用空气侧烟气管道和空气管道相连接，两管道为并联；Ⅰ侧煤气/烟气换向阀与Ⅱ侧煤气/烟气换向阀之间用煤气侧烟气管道和煤气管道相连接，两管路为并联；加热炉由多个加热段串联组成。

2.根据权利要求1所述的分级蓄热式加热炉，其特征在于，空气侧烟气管道、煤气侧烟气管道分别经引风机与排烟烟囱相连接，空气管道与助燃空气风机相连接。

3.根据权利要求1所述的分级蓄热式加热炉，其特征在于，单个二级空气蓄热室大于单个一级空气蓄热室体积，单个二级煤气蓄热室体积大于单个一级煤气蓄热室体积。

4.根据权利要求1所述的分级蓄热式加热炉，其特征在于，一级空气蓄热室、一级煤气蓄热室、二级空气蓄热室、二级煤气蓄热室内部配置蓄热体，一级空气蓄热室、一级煤气蓄热室配置的蓄热体的抗热震性能以及耐火度优于二级空气蓄热室、二级煤气蓄热室配置的蓄热体。