[发明专利]连续蓄热式工业炉余热利用系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种工业炉余热利用系统，特别涉及一种蓄热式工业炉余热利用系统。

背景技术

面对日益严峻的环境问题和能源危机，全世界都在大力提倡节能减排，尤其是对于耗能和污染都较严重的工业窑炉相关产业，如何进行节能减排改造，已经成为本领域技术人员在设计该类设备时必须要考虑的因素。

以熔铝炉为例，其烟气出口处的烟气温度通常会达到1000摄氏度左右。如果将这些高温烟气直接排放到环境中，不但会造成能源浪费还会对环境造成一定程度的破坏。

如中国专利03244707.8号公开的一种低氧化氮高效蓄热工业炉，包括炉体、助燃空气预热/废气排出管道、蓄热室和换向装置，其中，在炉体下部靠近炉墙侧至少设置一对蓄热室，高温烟气从蓄热室内侧进入蓄热室，高温助燃空气从另一蓄热室的内侧进入炉内，蓄热室外侧是助燃空气进入通道/排烟排出通道；蓄热室内填充蓄热体，蓄热室两侧的助燃空气管道/排烟管道接换向系统，通过换向系统的切换使两个蓄热室分别交替预热空气或蓄热排烟；排出的烟气部分进入助燃空气管道，使助燃空气中的含氧量降低，降低燃烧温度以减少在燃烧过程中氧化氮的生成量。

又如中国专利200510134477.X号公开的一种具提高二氧化碳浓度的切换燃烧装置，其利用两组燃烧器以切换燃烧的方式，于燃烧室内进行燃料能源转换，而燃烧所产收的烟气会通过另一组燃烧器，利用蓄热体储存热能，并将部分烟气保留，而于下一循环时，导入通过燃烧器的蓄热体预热，并一同进入燃烧室中进行燃烧，通过此方式，可提高所排出的二氧化碳烟气浓度。

再如中国专利申请201210073968.8号公开的一种蓄热式高温空气燃烧节能环保型梭式窑炉，由炉体、蓄热室或蓄热式燃烧器、空气及烟气换向阀组成的高效节能、燃烧加热系统。该梭式窑炉采用全新的蓄热式高温空气燃烧（HTAC）技术，通过换向阀的切换，使两个蓄热室在蓄热与放热状态下交替工作，高效地回收烟气的余热，再将助燃空气预热到1000℃以上。

然而，上述三件专利/专利申请所公开的技术都存在如下的缺点或不足：（1）、采用一对燃烧器分别设置在炉体的两侧，并采用一对蓄热室/蓄热体分别设置在炉体的两侧，在切换工作状态时需要设备停止运行，使得燃烧不连续；（2）、采用两侧对称布置方案，使得管路布置构造复杂；（3）、烟气从蓄热室/蓄热体排出后仍具有部分余热，直接排放到环境中，仍会造成能源浪费还会对环境造成一定程度的破坏。

因此，提供一种能够充分利用烟气余热、构造简单的连续蓄热式工业炉余热利用系统成为业内急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种连续蓄热式工业炉余热利用系统，其能够充分回收利用高温烟气余热、实现连续蓄热燃烧。

根据本发明的方案，提供一种连续蓄热式工业炉余热利用系统，包括：炉体，炉体内设有用于加热物料的炉膛；以及燃料喷嘴，燃料喷嘴设置在炉体的一侧端壁上。其中，连续蓄热式工业炉余热利用系统进一步包括第一通气管、第二通气管、第一排烟管、第二排烟管、第一储热器、第二储热器、第一进气管、第二进气管、第一烟气通道以及第二烟气通道。第一通气管、第二通气管、第一排烟管、第二排烟管间隔设置在炉体的一侧端壁上并与炉膛连通。第一储热器包括第一端口、第二端口、第三端口以及第四端口，第一储热器的第一端口与第一进气管连通，第一储热器的第二端口与第一通气管连通，第一储热器的第三端口与第一排烟管连通，第一储热器的第四端口与第一烟气通道连通。第二储热器包括第一端口、第二端口、第三端口以及第四端口，第二储热器的第一端口与第二进气管连通，第二储热器的第二端口与第二通气管连通，第二储热器的第三端口与第二排烟管连通，第二储热器的第四端口与第二烟气通道连通。并且，第一储热器与第二储热器交替在预热工作状态与蓄热工作状态之间切换运行。

可选择地，当第一储热器处于预热工作状态而第二储热器处于蓄热工作状态时，第一储热器的第一端口作为冷空气入口，第一储热器的第二端口作为热空气出口，第一储热器的第三端口及第四端口关闭；第二储热器的第一端口及第二端口关闭，第二储热器的第三端口作为高温烟气入口，第二储热器的第四端口作为低温烟气出口。

可选择地，当第二储热器处于预热工作状态而第一储热器处于蓄热工作状态时，第二储热器的第一端口作为冷空气入口，第二储热器的第二端口作为热空气出口，第二储热器的第三端口及第四端口关闭；第一储热器的第一端口及第二端口关闭，第一储热器的第三端口作为高温烟气入口，第一储热器的第四端口作为低温烟气出口。

可选择地，第一储热器内填充的可以是蓄热棒或蜂窝蓄热体。