專利名稱：預(yù)熱式加熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加熱裝置，特別是一種利用加熱爐燃燒廢氣進(jìn)行預(yù)熱空氣和氣體燃料的預(yù)熱式加熱裝置。
在現(xiàn)有技術(shù)中，有對加熱爐的輸入空氣經(jīng)由其燃燒廢氣進(jìn)行預(yù)熱的單預(yù)熱加熱裝置，則對其輸入的氣體燃料未進(jìn)行預(yù)熱，未能充分回收燃燒廢氣的余熱。還有一種加熱爐的輸入空氣和氣體燃料分別經(jīng)換向閥和一對交替蓄熱和放熱的蓄熱式熱交換器進(jìn)行預(yù)熱，熱回收率較高，但會出現(xiàn)用于氣體燃料的換向閥漏煤氣、煤氣析碳和理論燃燒溫度過高等問題。1988年12月12日申請、1990年7月24日授權(quán)的、專利號為U．S．P4943231的美國專利《回?zé)崾饺紵飨到y(tǒng)》提供一種對加熱爐的空氣和氣體燃料由燃燒廢氣預(yù)熱的系統(tǒng)，其空氣經(jīng)一個轉(zhuǎn)向閥交替流向一對交替蓄熱和放熱的蓄熱式熱交換器而交替向一對燃燒器提供預(yù)熱的空氣，其氣體燃料經(jīng)兩個閥交替流向另一對交替蓄熱和放熱的蓄熱式熱交換器而交替向上述一對燃燒器提供預(yù)熱的氣體燃料，這樣就避免了用于氣體燃料的換向閥的漏煤氣和析碳問題。但采用一對交替蓄熱和放熱的蓄熱式熱交換器對氣體燃料進(jìn)行預(yù)熱過程中，在交替轉(zhuǎn)換時，先需將在一個蓄熱式熱交換器中預(yù)熱而殘留在其內(nèi)的氣體燃料用惰性氣體(氮?dú)?排除后才能再通入燃燒廢氣進(jìn)行蓄熱，以免氣體燃料排入煙道和煙囪。這就使系統(tǒng)復(fù)雜化和操作增加困難。
本發(fā)明的目的在于提供一種改進(jìn)的預(yù)熱式加熱裝置，能對輸入加熱爐的空氣和氣體燃料進(jìn)行預(yù)熱，使整個裝置余熱回收率大于80％，而克服已有技術(shù)中存在的上述問題。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用下述技術(shù)方案一種預(yù)熱式加熱裝置，包括加熱爐、至少一對交替點(diǎn)火燃燒和熄火的燃燒器、至少一對交替蓄熱和放熱的蓄熱式熱交換器和煙囪，其特征在于加熱爐的燃燒廢氣分成兩路一路經(jīng)一個換熱器而預(yù)熱交替向一對燃燒器提供的氣體燃料后從煙囪排出；另一路則交替經(jīng)一對蓄熱式熱交換器，使其蓄熱后從煙囪排出，同時該對蓄熱式交換器預(yù)熱交替向一對燃燒器提供的空氣。
上述的換熱器，其出來的預(yù)熱后氣體燃料由兩個閥控制而交替向一對燃燒器提供熱氣體燃料；空氣由一個換向閥控制交替經(jīng)一對蓄熱式熱交換器預(yù)熱后交替向一對燃燒器提供熱空氣，該換向閥亦同時控制燃燒廢氣交替經(jīng)該對蓄熱式熱交換器向煙囪的排氣。
上述的換熱器的氣體燃料進(jìn)氣管上有進(jìn)氣閥，換向閥的空氣進(jìn)氣管上裝有鼓風(fēng)機(jī)，而換向閥的燃燒廢氣排氣管上有引風(fēng)機(jī)。
上述的蓄熱式熱交換器，設(shè)置在加熱爐的燃燒器內(nèi)；或者蓄熱式熱交換器設(shè)置在燃燒器外，而其空氣排氣管連通燃燒器的空氣進(jìn)氣管。
上述的蓄熱式熱交換器內(nèi)填充蓄熱材料。
上述的氣體燃料采用混合煤氣。
使用過程中，操作氣體燃料管上的兩個閥，使一個閥開啟而另一閥關(guān)閉，同時操作空氣管上的換向閥，向一個燃燒器提供預(yù)熱的氣體燃料和空氣進(jìn)行燃燒，與該燃燒器相連系的一個蓄熱式熱交換器放熱而對空氣預(yù)熱；與此同時，另一個燃燒器不提供氣體燃料和空氣，與其相連系的另一個蓄熱式熱交換器由燃燒廢氣進(jìn)行蓄熱。蓄熱放熱結(jié)束后，改變氣體燃料管上兩個閥的啟閉狀態(tài)和改變換向閥的方向，向另一熄火的燃燒器供給預(yù)熱氣體燃燒和空氣而點(diǎn)火燃燒，原燃燒的燃燒器停止供給預(yù)熱的氣體燃料和空氣而熄火，則兩個蓄熱式熱交換器亦改變蓄熱放熱狀態(tài)。如此往復(fù)交替進(jìn)行。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，具有如下顯而易見的突出特點(diǎn)和顯著優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明中，采用一個換熱器對氣體燃料進(jìn)行預(yù)熱，而采用一對蓄熱式熱交換器對空氣進(jìn)行預(yù)熱。這樣既對氣體燃料和空氣進(jìn)行預(yù)熱，可使整個裝置有較高的余熱回收率，又避免了現(xiàn)有技術(shù)中用蓄熱式熱交替器預(yù)熱氣體燃料時存在的換向閥漏煤氣、析碳和需提供惰性氣體系統(tǒng)防止煤氣排入煙道和煙囪等問題，只要根據(jù)混合煤氣中的各成分的多少來設(shè)計預(yù)熱煤氣的換熱器，將燃料預(yù)熱到合適的溫度，就可保證不會造成理論燃燒溫度過度，并能保證整個裝置余熱回收率大于80％。
附圖
是本發(fā)明一個實(shí)施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
本發(fā)明的一個最佳實(shí)施方案是參見附圖，本預(yù)熱式加熱裝置以高爐煤氣為燃料。高爐煤氣經(jīng)一個進(jìn)氣閥8進(jìn)入一個換熱器9預(yù)熱后由兩個閥7、10控制而交替輸入加熱爐4中的一對燃燒器6、11，空氣由鼓風(fēng)機(jī)1輸送，經(jīng)一個換向閥2而交替進(jìn)入一對蓄熱式熱交換器5、14進(jìn)行預(yù)熱后交替輸入燃燒器6、11。該對蓄熱式熱交換器5、14分別設(shè)置在燃燒器6、11內(nèi)。蓄熱式熱交換器5、14內(nèi)有蓄熱材料3、15。加熱爐4的燃燒廢氣分成兩路一路經(jīng)換熱器9而預(yù)熱高爐煤氣后從煙囪12排出；另一路則交替經(jīng)一對蓄熱式熱交換器5、14使蓄熱式熱交換器蓄熱后，經(jīng)換向閥2和引風(fēng)機(jī)13從煙囪12排出。
權(quán)利要求
1．一種預(yù)熱式加熱裝置，包括加熱爐(4)、至少一對交替點(diǎn)火燃燒和熄火的燃燒器(6、11)、至少一對交替蓄熱和放熱的蓄熱式熱交換器，(5、14)和煙囪(12)，其特征在于加熱爐(4)的燃燒廢氣分成兩路一路經(jīng)一個換熱器(9)而預(yù)熱交替向一對燃燒器(6、12)提供的氣體燃料后從煙囪(12)排出；另一路則交替經(jīng)一對蓄熱式熱交換器(8、14)而使其蓄熱后從煙囪(12)排出來，同時該對蓄熱式熱交換器(5、14)預(yù)熱交替向一對燃燒器(6、11)提供的空氣。
2．根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)熱式加熱裝置，其特征在于從換熱器(9)出來的預(yù)熱后氣體燃燒由兩個閥(7、10)控制而交替向一對燃燒器(6、11)提供熱氣體燃料；空氣由一個換向閥(2)控制交替經(jīng)一對蓄熱式熱交換器(5、14)預(yù)熱后，交替向一對燃燒器(6、11)提供熱空氣，該換向閥(2)亦同時控制燃燒廢氣交替經(jīng)該對蓄熱式交換器(5、14)向煙囪的排氣。
3．根據(jù)權(quán)利要求書1或2所述的預(yù)熱式加熱裝置，其特征在于換熱器(9)的氣體燃料進(jìn)氣管上有進(jìn)氣閥(8)，換向閥(2)的空氣進(jìn)行管上裝有鼓風(fēng)機(jī)(1)，而換向閥(2)的燃燒廢氣排氣管上有引風(fēng)機(jī)(13)。
4．根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)熱式加熱裝置，其特征在于蓄熱式熱交換器(5、14)設(shè)置在燃燒器(6、11)內(nèi)，或者蓄熱式熱交換器(5、14)設(shè)置在燃燒器(6、11)外，而其空氣排氣管連通燃燒器(5、14)的空氣進(jìn)氣管。
5．根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)熱式加熱裝置，其特征在于蓄熱式熱交換器(5、14)內(nèi)填充蓄熱材料(3、15)。
6．根據(jù)權(quán)利要求1所述的預(yù)熱式加熱裝置，其特征在于氣體燃料為混合煤氣。
全文摘要
本發(fā)明是一種預(yù)熱式加熱裝置。它包含有加熱爐,至少一對交替點(diǎn)火燃燒和熄滅的燃燒器,至少一對交替蓄熱和放熱的蓄熱式交換器和煙囪,加熱爐的燃燒廢氣分成兩路;一路經(jīng)一個換熱器而預(yù)熱交替向一對燃燒器提供的氣體燃料后從煙囪排出;另一路則交替經(jīng)一對蓄熱式熱交換器而使其蓄熱后從煙囪排出,同時該對蓄熱式熱交換器預(yù)熱交替向一對燃燒器提供的空氣。本發(fā)明對輸入加熱爐的空氣和氣體燃料進(jìn)行預(yù)熱,使整個裝置余熱回收率大于80%。
文檔編號F23L15/00GK1280288SQ0011950
公開日2001年1月17日 申請日期2000年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月25日
發(fā)明者饒文濤, 高立, 許永貴, 杜軍, 葉國慶 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司