[发明专利]加热炉系统、加热炉系统的燃烧及热量回收方法

权利要求书

1.一种加热炉系统，其特征在于，包括通过燃烧产生烟气的加热炉单元、用于为所述加热炉单元提供增压助燃气的压力进风单元和用于回收烟气热量的余热回收单元，所述压力进风单元包括用于输送增压助燃气的助燃气输送管线，所述加热炉单元包括用于使燃料与所述增压助燃气进行带压燃烧产生烟气的加热炉辐射段，所述加热炉辐射段与所述助燃气输送管线和用于输送燃料的燃料输送管线相连；

所述余热回收单元包括流化床换热段和移动床助燃气预热段，所述流化床换热段内设置有换热管束，所述余热回收单元中的流化床换热段以固体流化颗粒和空心金属小球作为扰流子强化传热，通过不断流化冲刷管束破坏换热管束附近的层流底层，将烟气的热量高效传递给换热管束内的取热介质，同时所述余热回收单元中以空心金属小球作为传热媒介，在所述流化床换热段吸收烟气热量温度升高的空心金属小球进入所述移动床助燃气预热段与来自压力进风单元的增压助燃气进行接触换热，所述移动床助燃气预热段输出的增压助燃气通过所述助燃气输送管线进入所述加热炉辐射段，所述移动床助燃气预热段输出的所述空心金属小球返回所述流化床换热段。

2.根据权利要求1所述的加热炉系统，其特征在于，所述加热炉单元还包括加热炉对流段、烟道和烟气分布器，所述加热炉辐射段的输出端与所述加热炉对流段相连，所述加热炉对流段的输出端通过烟道与所述烟气分布器相连，以使所述加热炉辐射段产生的烟气经过所述加热炉对流段降温之后经过所述烟道和所述烟气分布器进入所述流化床换热段。

3.根据权利要求1所述的加热炉系统，其特征在于，所述余热回收单元还包括设置于所述流化床换热段和所述移动床助燃气预热段之间的沉降段、旋风分离器和用于连通所述沉降段和所述旋风分离器的旋风分离器管道，所述流化床换热段的顶部输出端与所述沉降段的底部连通，所述沉降段的顶部通过所述旋风分离器管道与所述旋风分离器相连，通过所述沉降段防止烟气携带固体流化颗粒离开所述流化床换热段，通过旋风分离器将烟气和空心金属小球分离；

所述旋风分离器的顶部设置有烟气出口，所述旋风分离器的底部与所述移动床助燃气预热段连通，以将分离得到的空心金属小球输送至所述移动床助燃气预热段与所述增压助燃气进行接触换热。

4.根据权利要求3所述的加热炉系统，其特征在于，所述移动床助燃气预热段的底部通过向下倾斜的循环斜管与所述流化床换热段的底部侧壁连通，以将空心金属小球循环至所述流化床换热段；所述移动床助燃气预热段设置有增压助燃气出口，所述增压助燃气出口通过所述助燃气输送管线与所述加热炉辐射段相连；

优选地，所述循环斜管上设置有空心金属小球控制阀。

5.根据权利要求4所述的加热炉系统，其特征在于，所述移动床助燃气预热段包括壳体和位于壳体内且网孔小于所述空心金属小球直径的通道网，在所述壳体的底部侧壁上设置有增压助燃气进口，在所述壳体的相对的另一侧壁的顶部设置有增压助燃气出口，所述壳体的顶部设置有用于通入所述空心金属小球的进料口，所述通道网的顶部与所述壳体的顶部内壁相连，以使从所述进料口通入的所述空心金属小球进入所述通道网所围成的下落通道中，并通过所述循环斜管返回所述流化床换热段；

在所述壳体内正对所述进料口处设置有锥形挡板，所述锥形挡板具有尖椎端，所述尖椎端正对所述进料口，以使从所述进料口进入的所述空心金属小球沿所述锥形挡板的斜面下落。

6.根据权利要求5所述的加热炉系统，其特征在于，所述通道网围成的所述下落通道为中空圆柱形，所述下落通道和所述壳体的内壁之间形成环形间隙，在所述通道网与所述壳体的内壁之间设置有第一挡板和与第二挡板，以利用所述第一挡板和所述第二挡板将所述通道网分为一段通道网和二段通道网，将所述环形间隙分为第一环形间隙和第二环形间隙，以使从所述增压助燃气进口进入的所述增压助燃气先通过所述第一环形间隙之后，穿过所述一段通道网进入所述下落通道中与所述下落通道内的空心金属小球换热，穿过所述二段通道网之后进入所述第二环形间隙，并从所述增压助燃气出口离开。