CN87100817A - 立式石灰窑或类似炉窑供气预热装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种立式石灰窑或类似炉窑的再生预热装置，它将炉窑中废气的热量传递给送向炉窑的新鲜冷空气。在本发明的再生预热装置中，内部装有废气流过的热交换管的主预热器[12]之前串接一个前置预热器[10]，前置预热器[10]有一个被热交换管穿过的空腔，在那里废气流过空腔，冷空气流过热交换管内部。

Description

本发明涉及一种再生预热装置，它将立式石灰窑或类似炉窑（如环形立式窑或双倾斜窑）中已加热的空气（特别是废气）的热量传递给送向立式石灰窑或类似炉窑的冷空气（特别是新鲜空气），该预热装置有一个预热器，此预热器有一个由许多热交换管穿过的空腔，在此预热器中较热的废气流过热交换管内部，较冷的新鲜空气流过热交换管周围的空腔。

在立式石灰窑中，特别是在环形立式窑或者双倾倾窑中采用了上述那类常见的预热器，在此预热器中炉膛内被加热的气体（通常是废气）在排入大气之前或者在生产过程再循环之前流过预热器中的热交换管束，同时通过废气热量的传递来加热流过热交换外表面的待加热空气（例如新鲜空气）。在环形立式窗或者双倾斜窑中放热气体为废气，吸热气体是炉膛中进行锻烧或者燃料燃烧所必需的空气。然而上述这一类作为本发明改进出发点的预热器与本发明预热器一样，通常在立式石灰窑中也用于其他的目的，但是其热量是从流经热交换管的放热气体传给流过热交换管外表面的吸热气体。

上述这类预热器证明是合用的。但其困难在于：流过热交换管的放热气体（下面称作废气）由于在这之前经过炉内生产过程，通常或多或少地带有灰尘或类似物，随着时间的推移灰尘沉积在横截面相当小的热交换管内部。尤其在环形立式窑或者双倾斜窑正常运行的情况下，要煅烧的石灰石中有碱和/或其它杂质存在，用公知的预热器就出现了困难。要消除这种由炉气在热交换管中形成的沉积物是很难的，或者根本不可能不损坏热交换管。到目前为止，预热器中的热交换管在大多数情况下大约每隔3-4周就要清洗一次，清洗时经常有一些传热好、耐高温的热交换管被损坏，而不能继续用来传热了。如果不进行及时的清洗，那未清洗过程又会变得特别费时间，而且清洗时热交换管机械损坏的可能性相当大。此外，推迟必要的清洗还会大大影响预热器的有效传热性能。

虽然已经尝试用降低预热器中废气进口温度的方法来减少预热器热交换管中的沉积，然而，这除了象所希望的那样减少了热交换管中的沉积以外，还降低了炉组的经济性，尽管如此其结果仍然不能显著地延长热交换管的使用寿命。

本发明的任务是进一步改进这种预热器装置，减少废气中固体成分或类似物在热交换管中的沉积，最好完全消除这种沉积。

本发明的任务可通过下述方案来解决：在内部装有废气流过的热交换管的主预热器之前串接一个前置预热器，前置预热器有一个被热交换管或类似部件穿过的空腔，在那里废气流过的空腔，冷空气流过热交换管内部。

在本发明的一个特殊实施例中，前置预热器的热交换面积小于主预热器的热交换面积。

在这种情况下可以规定：前置预热器的热交换面积与主预热器热交换面积之比约为1∶4。

此外，本发明还建议：该前置预热器有一个机构，能按所要求的方式清洗沉积在废气所流过的热交换管外表面上的沉积物。

在这种情况下可以规定：该清洗机构按照可调节的时间间隔自动地进行工作。

本发明的另一个实施例指出，这种清洗机构有一个压力容器或类似部件，气态清洗流体（如空气）以脉冲间隔方式从压力容器送到前置预热器中，并在其中膨胀。

本发明还规定，上述压力容器可自动重新充满具有一定压力的清洗流体

本发明还建议：该前置预热器的空腔内装有一个闸门机构或类似机构，以便排出被清洗掉的沉积物

对此本发明最后还规定：该闸门机构按照可调节的时间间隔自动地进行工作。

本发明令人意想不到的构思是：将公知的预热器分为一个前置预热器和一个主预热器，在前置预热器中含尘及含碱的废气围绕热交换管流动，从前置预热器流出的废气在主预热器中象往常的预热器一样流过热交换管内部，从而完全避免在热交换管内形成灰尘沉积物。仅在前置预热器内部，热交换管的外侧形成灰尘沉积物，因此清洗起来方便，效果也好，尤其在尽最大可能维护热交换管时不干扰炉子正常运行就可实现自动清洗，也就是说不需要花费人力来清洗。此时作为一种最佳方案，前置预热器热交换管的自动清洗可以通过将气态介质（如空气，更确切地说是来自位于前置预热器外壳外部的压力容器中的空气）引到热交换管束周围的空腔作突然膨胀来实现。由于有闸门机构，用一个合适的输送机构将前置预热器中清洗出来的灰尘经过闸门出口排到前置预热器外部。

下面结合附图和实施例对本发明的其他特征和优点作进一步详细的描述。

附图1是本发明所述装置的流程图

从附图中可清楚地看到，在所给出的实施例中，本发明所述的装置具有一个前置预热器〔10〕和主预热器〔12〕。热交换管（在图中未画出）穿过前置预热器〔10〕，前置预热器〔10〕与放热废气入口〔14〕相连，该废气入口〔14〕将废气导入前置预热器〔10〕热交换管周围的空腔，而不含灰尘的吸热气体导入前置预热器〔10〕的热交换管内部。跟前置预热器〔10〕热交换管束内部相通的新鲜空气导管〔18〕从前置预热器〔10〕连到主预热器〔12〕上，并与主预热器〔12〕热交换管周围的空腔相通。废气导管〔20〕的一端与前置预热器〔10〕热交换管束周围的空腔相通，另一端与主预热器〔12〕的热交换管束内部相通。已加热新鲜空气的出口〔22〕和废气出口〔24〕从主预热器〔12〕接出，新鲜空气出口〔22〕与主预热器〔12〕热交换管束周围的空腔相通，而废气出口〔24〕与主预热器〔12〕的热交换管束内部相通。压力容器〔26〕安置在前置预热器〔10〕的外壳上，该容器可自动重新充满具有一定压力的空气。

上述装置工作原理如下：

炉中所产生的废气通过废气入口〔14〕进入前置预热器〔10〕热交换管束周围的空腔，在那里将其一部分热量传给经过冷空气入口〔16〕进入前置预热器〔10〕热交换管束内部、并流过该热交换管束的冷空气，然后废气再流过废气管道〔20〕，最后进入主预热器〔12〕的热交换管束内部，在那里废气将其剩余的热量传给已在前置预热器〔10〕中预热、经新鲜空气导管〔18〕送入、并流经主预热器〔12〕空腔的新鲜空气，最后废气经废气出口〔24〕排到主预热器〔12〕外部。通过冷空气入口〔16〕导入的冷空气（或者更确切地说是新鲜空气）流经前置预热器〔10〕的热交换管内部时被预热，再通过新鲜空气导管〔18〕进入主预热器〔12〕的空腔中，经过最后的加热经主预热器〔12〕的新鲜空气出口〔22〕排出，从而以所要求的状态送到炉内供生产之用。本发明的基本点在于：在上述过程中，从废气入口〔14〕导入的废气中的灰尘沉积在前置预热器〔10〕热交换管的外表面，利用压力容器〔26〕中所存有的一定压力的空气脉冲式地、定期地膨胀，并借助一个合适的闸门机构可以很容易地将此灰尘沉积物从那里自动清除掉。

在上述的工作方式中，前置预热器以一种新方式串接在主预热器之前，在前置预热器中废气不是流过热交换管内部，而是围绕热交换管流动，从而废气中尘状材料就沉积在前置预热器〔10〕的热交换管束外表面，不再沉积在主预热器〔12〕中易损坏的热交换管内部。这是有益的，因为尘状材料沉积在前置预热器〔10〕热交换管的外表面，通常清洗起来很简单，而且没有管子断裂的危险。此外象所描述的那样，最后还能实现自动清洗，其优点是不必再停止运行了，而迄今为止对放热气体从一开始就流过热交换管内部的预热器的清洗必须停工数小时，造成生产损失，并带来其他的不便。

上述说明书、权利要求书及附图中公开的特征无论以单个的形式还是以任何组合的形式对于实现本发明不同实施例来说都是本质的特征。

Claims (9)

1、一种立式石灰窑或类似炉窑(如环形立式窑或双倾斜窑)的再生预热装置，它将炉窑中已加热的空气(特别是废气)的热量传递给送向立式石灰窑或类似炉窑的冷空气(特别是新鲜空气)，该预热装置有一个预热器，此预热器有一个由许多热交换管穿过的空腔，在预热器中较热的废气流过热交换管内部，较冷的新鲜空气流过热交换管周围的空腔，其特征在于：在内部装有废气流过的热交换管的主预热器[12]之前串接一个前置预热器[10]，此前置预热器[10]有一个被热交换管或类似部件穿过的空腔，在那里废气流过空腔，冷空气流过热交换管内部。

2、按照权利要求1所述的装置，其特征在于：前置预热器〔10〕的热交换面积小于主预热器〔12〕的热交换面积。

3、按照权利要求2所述的装置，其特征在于：前置预热器〔10〕的热交换面积与主预热器〔12〕的热交换面积之比约为1∶4。

4、按照上述任何一条权利要求所述的装置，其特征在于：前置预热器〔10〕有一个清洗机构〔26〕，按所要求的方式来清洗沉积在废气流过的热交换管外表面上的沉积物。

5、按照权利要求4所述的装置，其特征在于：清洗机构〔26〕能以可调整的时间间隔自动地进行工作。

6、按照权利要求4或5所述的装置，其特征在于：清洗机构有一个压力容器〔26〕或类似部件，气态清洗流体（如空气）以脉冲式的间隔方式从压力容器〔26〕引入到前置预热器〔10〕的空腔中进行膨胀。

7、按照权利要求6所述的装置，其特征在于：压力容器〔26〕可自动地重新充满具有一定压力的空气。

8、按照权利要求4-7中任何一条权利要求所述的装置，其特征在于：前置预热器〔10〕的空腔中设置了一个闸门或类似机构，以便排出被清洗掉的沉积物。

9、按照权利要求8所述的装置，其特征在于：该闸门机构能以可调整的时间间隔自动地进行工作。

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