[发明专利]一种烟气回流相变换热辐射管装置

权利要求书

1.一种烟气回流相变换热辐射管装置，包括由主烧嘴、换热器和辐射管组成的辐射管燃烧器；其特征在于，所述主烧嘴设有煤气喷口、助燃空气喷口和回流烟气喷口；辐射管的一端连接主烧嘴的喷射端，另一端连接排烟管，排烟管内设换热器，该换热器为相变换热器；相变换热器沿纵向分隔为2个对称的相变蓄热室，2个相变换热室的烟气入口由烟气分流闸板控制开闭；位于烟气流动方向上游的2个相变蓄热室对应侧分别设预热空气管道，2个预热空气管道连接主烧嘴的助燃空气喷口，且连接处设预热空气换向阀；位于烟气流动方向下游的2个相变蓄热室对应侧分别设转换气体管道，2个转换气体管道通过烟气换向阀分别连通烟气总管或助燃空气引入口，烟气总管另外通过回流烟气排出管道和烟气回流引风机连接主烧嘴的回流烟气喷口。

2.根据权利要求1所述的一种烟气回流相变换热辐射管装置，其特征在于，所述排烟管为圆形管道，每个相变蓄热室的截面均为半圆形，2个相变蓄热室之间通过蓄热室隔板分隔；相变蓄热室自内向外依次为半圆形气流通道、耐热钢管、相变材料及换热器外壁钢管；烟气分流闸板为半圆形闸板，由自动执行机构控制，能够绕中心轴转动180°，使2个相变蓄热室分别处于打开或关闭状态。

3.基于权利要求1所述一种烟气回流相变换热辐射管装置的燃烧方法，其特征在于，包括如下步骤：

1)温度为600℃～700℃的高温烟气从辐射管排出，经烟气分流闸板分流进入相变蓄热室A的半圆形气流通道，与此同时，相变蓄热室B的烟气入口封闭；进入相变蓄热室A的高温烟气将热量传递给相变材料实现换热，相变材料吸收热量后由固态转变为液态，并以液态形式存储热量；

2)与相变蓄热室A相连的转换气体管道此时作为烟气排出管道，从相变蓄热室A中排出的低温烟气，经对应的转换气体管道排出到烟气总管中；换热过程持续3～10分钟后，第一个蓄热周期完成；

3)第一个蓄热周期完成后，烟气分流闸板旋转180°，将相变蓄热室A的烟气入口关闭；从辐射管排出的高温烟气转而进入相变蓄热室B的半圆形气流通道实现蓄热过程，与相变蓄热室B相连的转换气体管道此时作为烟气排出管道；与此同时，在烟气换向阀的作用下，与相变蓄热室A相连的转换气体管道转换为助燃空气管道，助燃空气由助燃空气引入口和助燃空气管道进入相变蓄热室A内，液态的相变材料将存储的热量释放对助燃空气进行预热，换热后相变材料重新转变为固态；预热后的助燃空气通过预热空气管道送入主烧嘴的助燃空气喷口中参与燃烧；

4)从辐射管排出的部分烟气在烟气回流风机的引力作用下，由烟气回流管进入主烧嘴外层的回流烟气通道中并由回流烟气喷口喷出，起引射作用，其能够减少助燃空气用量，避免高温区集中，使辐射管表面温度均匀，并可降低燃料消耗及NOx污染物产生量；

5)第二个蓄热周期完成后，烟气分流闸板再次旋转并实现相变蓄热室A和相变蓄热室B的功能转换；以上步骤循环进行，实现预热空气及回流烟气向主烧嘴中的连续输送过程。