專(zhuān)利名稱(chēng)：內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于煙氣余熱回收式工業(yè)爐。
采用蓄熱技術(shù)回收煙氣余熱預(yù)熱助燃空氣與煤氣，是當(dāng)今工業(yè)爐煙氣余熱回收的先進(jìn)技術(shù)。現(xiàn)有技術(shù)中使用的蓄熱室設(shè)置在爐體外部。由于蓄熱室必須具有保溫外殼，因而使體積碩大的蓄熱室中放置蓄熱體的有效體積很小，難以做到助燃空氣和煤氣雙預(yù)熱，從而難以直接燃燒超低熱值煤氣，難以提高余熱利用的效率。
本實(shí)用新型的目的是提出一種內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐技術(shù)方案，解決高效率回收煙氣余熱的問(wèn)題，并且可以在高溫工業(yè)爐上直接使用低熱值燃料，例如高爐煤氣、發(fā)生爐煤氣、劣質(zhì)液體或固體燃料。
本實(shí)用新型的內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐，是在爐體的爐墻內(nèi)和/或爐底內(nèi)成對(duì)布置至少一對(duì)蓄熱室，各蓄熱室內(nèi)的上、下部分是氣體通道，中間部分填充蓄熱體，氣體可以從蓄熱體的間隙中穿過(guò)；上部通道與布置在爐墻內(nèi)側(cè)的至少一個(gè)噴口相通、并與爐體結(jié)為一體；下部通道與爐外管道相聯(lián)通，爐外管道與至少一套換向機(jī)構(gòu)相聯(lián)通，換向機(jī)構(gòu)的另側(cè)分別與助燃空氣管道、排煙管道相聯(lián)通，助燃空氣管道與鼓風(fēng)機(jī)相連，排煙管道與排煙機(jī)相連；蓄熱室可以分為預(yù)熱助燃空氣蓄熱室和預(yù)熱煤氣蓄熱室，還可以在爐墻內(nèi)和/或爐底內(nèi)成對(duì)布置至少兩對(duì)前述的蓄熱室，其一為預(yù)熱助燃空氣蓄熱室，另一為預(yù)熱煤氣蓄熱室；而換向機(jī)構(gòu)的另側(cè)則分別與助燃空氣管道、煤氣管道及排煙管道相聯(lián)通，助燃空氣管道與鼓風(fēng)機(jī)相連，排煙管道與排煙機(jī)相連；兩種蓄熱室可以相間隔布置，采用兩套排煙機(jī)系統(tǒng)，一套用于排放經(jīng)預(yù)熱助燃空氣蓄熱室排出的煙氣，另一套用于排放經(jīng)預(yù)熱煤氣蓄熱室排放的煙氣。預(yù)熱助燃空氣蓄熱室及預(yù)熱煤氣蓄熱室上部通道上在爐墻內(nèi)側(cè)布置的向爐膛的噴口可以水平間隔分布，或交錯(cuò)分布，或上、下兩排分布。蓄熱室中充填的蓄熱體可以是球狀陶瓷蓄熱體，其直徑為6-40mm；蓄熱體下部用耐熱隔網(wǎng)與蓄熱室下部通道分開(kāi)。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比突出的實(shí)質(zhì)性特點(diǎn)之一是對(duì)工業(yè)爐的爐體進(jìn)行了實(shí)質(zhì)性的改造①把蓄熱室設(shè)置在爐體內(nèi)部，例如布置在爐墻或爐底內(nèi)，不占爐體外的空間；②爐型整體體積緊湊，結(jié)構(gòu)合理，爐墻和蓄熱室可以用不定型耐火材料澆鑄成型，將蓄熱室與爐體結(jié)為一體，使之成為絕熱面，進(jìn)、出蓄熱室的氣體均無(wú)熱量損失；③采用由蓄熱室、爐墻內(nèi)側(cè)噴口、爐外管道、換向機(jī)構(gòu)與排煙管道組成的余熱回收系統(tǒng)省去了現(xiàn)有技術(shù)使用的燒嘴、爐外熱交換器及高溫管道；④在預(yù)熱助燃空氣蓄熱室及預(yù)熱煤氣蓄熱室上部通道處爐墻內(nèi)側(cè)面向爐膛布置的噴口可以水平間隔分布、或交錯(cuò)分布、或上下兩排分布可以使預(yù)熱后的助燃空氣和燃料在爐內(nèi)良好地混合燃燒；⑤采用兩套排煙機(jī)系統(tǒng)，一套用于排放經(jīng)預(yù)熱助燃空氣蓄熱室排放出的煙氣，另一套用于排放經(jīng)預(yù)熱煤氣蓄熱室排出的煙氣，兩套排煙機(jī)系統(tǒng)可以各自經(jīng)過(guò)獨(dú)立煙囪或匯集到一個(gè)煙囪排放。
本實(shí)用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比顯著的進(jìn)步是布置煤氣蓄熱室，在預(yù)熱助燃空氣的同時(shí)也將煤氣加以預(yù)熱到爐溫的90％，高溫工業(yè)爐此溫度可達(dá)1200℃，可以使用低熱值的高爐煤氣做燃料，節(jié)約燃料40％-70％，同時(shí)使經(jīng)排煙機(jī)后排放的廢氣溫度降低到150℃以下。在軋鋼加熱爐上使用本實(shí)用新型則無(wú)需預(yù)熱段，同等產(chǎn)量下，較常規(guī)同類(lèi)加熱爐體的爐長(zhǎng)縮短1/4-1/3。
本實(shí)用新型的實(shí)施例如附圖所示附


圖1本實(shí)用新型在工業(yè)爐上使用時(shí)的系統(tǒng)圖；附圖2(I)本實(shí)用新型蓄熱室內(nèi)置于爐墻內(nèi)的布置圖，附圖2(II)是附圖2(I)的A-A剖面圖；附圖3本實(shí)用新型蓄熱室內(nèi)置于爐底內(nèi)的布置圖；圖中標(biāo)號(hào)表示1、爐體，2、蓄熱室內(nèi)上部通道，3、球狀陶瓷蓄熱體，4、蓄熱室下部通道，5、爐外管道，6、噴口，7、助燃空氣管道，8、煤氣管道，9、換向機(jī)構(gòu)，10、排煙管道，11、鼓風(fēng)機(jī)，12、引風(fēng)機(jī)，13、被加熱物體。
結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本實(shí)用新型加以具體說(shuō)明本實(shí)用新型內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐爐體包括爐墻、爐底及爐頂。在爐體兩側(cè)的爐墻或爐底相對(duì)布置至少一對(duì)蓄熱室，蓄熱室在爐體內(nèi)部與爐體共用保溫外殼。蓄熱室由上部通道2、蓄熱體3和下部通道4構(gòu)成，可以布置在爐墻內(nèi)與爐墻一體如附圖2所示，或布置在爐底內(nèi)與爐底一體如附圖3所示；蓄熱室上部通道2與爐墻內(nèi)壁上布置的噴口6聯(lián)通，蓄熱體下部通道4與爐體外部的爐外管道5聯(lián)通；蓄熱體3是球狀陶瓷蓄熱體，用耐熱隔網(wǎng)與下部通道4分開(kāi)。
蓄熱室下部分別與爐外管道5聯(lián)通，如附
圖1所示，爐外管道5與至少一套換向機(jī)構(gòu)9相聯(lián)通，換向機(jī)構(gòu)9的另側(cè)分別與助燃空氣管道7、排煙管道10相聯(lián)通，助燃空氣管道7與鼓風(fēng)機(jī)11相連，排煙管道10與排煙引風(fēng)機(jī)12相連。當(dāng)在爐體兩側(cè)各相對(duì)布置至少兩對(duì)蓄熱室時(shí)，同一側(cè)的兩個(gè)蓄熱室可以分為預(yù)熱助燃空氣蓄熱室和預(yù)熱煤氣蓄熱室，而換向機(jī)構(gòu)的另側(cè)則分別與助燃空氣管道7、煤氣管道8及排煙管道10相聯(lián)通，助燃空氣管道7與鼓風(fēng)機(jī)11相連，排煙管道10與排煙引風(fēng)機(jī)12相連；兩種蓄熱室可以相間隔布置，采用兩套排煙引風(fēng)機(jī)系統(tǒng)，一套用于排放經(jīng)預(yù)熱助燃空氣蓄熱室排出的煙氣，另一套用于排放經(jīng)預(yù)熱煤氣蓄熱室排放的煙氣。助燃空氣蓄熱室及煤氣蓄熱室上部通道上在爐墻內(nèi)側(cè)布置的各自的噴口6可以水平間隔分布，或交錯(cuò)分布，或上、下兩排分布。蓄熱室中充填的蓄熱體3可以是球狀陶瓷蓄熱體，其直徑為6-40mm；蓄熱體下部用耐熱隔網(wǎng)與蓄熱室下部通道分開(kāi)。
本實(shí)用新型的使用方法是爐體兩側(cè)相對(duì)設(shè)置蓄熱室，其工作狀態(tài)分為A狀態(tài)和B狀態(tài)。A狀態(tài)在爐體左側(cè)排煙給蓄熱室蓄熱，右側(cè)蓄熱室給助燃空氣預(yù)熱、或右側(cè)兩種蓄熱室同時(shí)分別給助燃空氣與煤氣預(yù)熱；轉(zhuǎn)為B狀態(tài)，左側(cè)蓄熱室給助燃空氣預(yù)熱、或同時(shí)給助燃空氣與煤氣預(yù)熱；右側(cè)排煙給蓄熱室蓄熱。在A狀態(tài)時(shí)，空氣、煤氣經(jīng)各自的管道流經(jīng)換向機(jī)構(gòu)進(jìn)入右側(cè)各自的蓄熱室，自下而上流經(jīng)各自的蓄熱室內(nèi)的蓄熱體后，被加熱到接近爐膛的溫度，然后經(jīng)各自的上部通道通過(guò)噴口進(jìn)入爐膛。由于空氣噴口和煤氣噴口交錯(cuò)布置，經(jīng)預(yù)熱后的空氣、煤氣立即燃燒，加熱爐膛內(nèi)的被加熱物13。與此同時(shí)，爐膛左側(cè)的所有蓄熱室全部處于排煙蓄熱狀態(tài)，高溫?zé)煔鈴淖髠?cè)的噴口進(jìn)入所有蓄熱室，自上而下流經(jīng)蓄熱體并將90％的煙氣余熱傳遞給蓄熱體后，以150℃以下的溫度經(jīng)聯(lián)接管道及換向機(jī)構(gòu)分別進(jìn)入引風(fēng)機(jī)后排入大氣。B狀態(tài)時(shí)，左右兩側(cè)的工作狀態(tài)相切換。一個(gè)狀態(tài)的工作時(shí)間約60-400秒，由換向控制系統(tǒng)控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換，換向控制方式由控制系統(tǒng)根據(jù)程序自動(dòng)控制。
采用本實(shí)用新型設(shè)計(jì)的工業(yè)爐，空氣和煤氣預(yù)熱后的溫度在高溫工業(yè)爐使用時(shí)可以達(dá)到1200℃，排煙溫度則降低到150℃以下，實(shí)現(xiàn)了高效率回收煙氣余熱的實(shí)用新型目的，節(jié)能率可以達(dá)到40％，可以使用任何氣、液體或固體燃料，并可以直接利用超低熱值的煤氣，例如高爐煤氣。
權(quán)利要求1.一種高效蓄熱式工業(yè)爐，特別是內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐，其特征在于在爐體的爐墻內(nèi)和/或爐底內(nèi)成對(duì)布置至少一對(duì)蓄熱室，各蓄熱室內(nèi)的上、下部分是氣體通道，中間部分填充蓄熱體，氣體可以從蓄熱體的間隙中穿過(guò)；上部通道與布置在爐墻內(nèi)側(cè)的至少一個(gè)噴口相通、并與爐體結(jié)為一體；下部通道與爐外管道相聯(lián)通，爐外管道與至少一套換向系統(tǒng)相聯(lián)通，換向系統(tǒng)的另側(cè)分別與助燃空氣管道、排煙管道相聯(lián)通，助燃空氣管道與鼓風(fēng)機(jī)相連，排煙管道與排煙機(jī)相連；蓄熱室為助燃空氣蓄熱室。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐，其特征在于在爐體的爐墻內(nèi)和/或爐底內(nèi)成對(duì)布置至少兩對(duì)蓄熱室，各蓄熱室內(nèi)的上、下部分是氣體通道，中間部分填充蓄熱體，氣體可以從蓄熱體的間隙中穿過(guò)；上部通道與布置在爐墻內(nèi)側(cè)的至少一個(gè)噴口相通、并與爐體結(jié)為一體；下部通道與爐外管道相聯(lián)通，爐外管道與至少一套換向系統(tǒng)相聯(lián)通，換向系統(tǒng)的另側(cè)分別與助燃空氣管道、排煙管道及煤氣管道相聯(lián)通，助燃空氣管道、煤氣管道與鼓風(fēng)機(jī)相連，排煙管道與排煙機(jī)相連；蓄熱室分為助燃空氣蓄熱室和煤氣蓄熱室，兩種蓄熱室相間隔布置。
3.如權(quán)利要求2所述的內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐，其特征在于采用兩套排煙機(jī)系統(tǒng)，一套用于排放經(jīng)預(yù)熱助燃空氣蓄熱室排出的煙氣，另一套用于排放經(jīng)預(yù)熱煤氣蓄熱室排放的煙氣。
4.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)置式蓄熱室工業(yè)爐，其特征在于在爐墻內(nèi)助燃空氣及煤氣蓄熱室上部通道上布置的噴口可以水平間隔分布，或交錯(cuò)分布，或上、下兩排分布。
5.如權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)置式蓄熱室工業(yè)爐，其特征在于蓄熱體是球狀陶瓷蓄熱體，其直徑為6-40mm；蓄熱體下部用耐熱網(wǎng)與蓄熱室下部通道分開(kāi)。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型的內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐,是在爐體的爐墻內(nèi)和/或爐底內(nèi)成對(duì)布置至少一對(duì)蓄熱室,各蓄熱室內(nèi)的上、下部分是氣體通道,中間部分填充蓄熱體,氣體可以從蓄熱體的間隙中穿過(guò);上部通道與布置在爐墻內(nèi)側(cè)的至少一個(gè)噴口相通、并與爐體結(jié)為一體;下部通道與爐體管道相連通,爐外管道與至少一套換向機(jī)構(gòu)相連通,換向機(jī)構(gòu)的另側(cè)分別與助燃空氣管道、排煙管道相連通,助燃空氣管道與鼓風(fēng)機(jī)相連,排煙管道與排煙機(jī)相連。
文檔編號(hào)F27D13/00GK2404085SQ00200458
公開(kāi)日2000年11月1日 申請(qǐng)日期2000年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2000年1月12日
發(fā)明者侯長(zhǎng)連 申請(qǐng)人:侯長(zhǎng)連