[发明专利]一种加热炉换热和蓄热联用式热回收系统及其运行方法

说明书

一种加热炉换热和蓄热联用式热回收系统，包括蓄热式空气烧嘴、煤气喷口、蓄热室、煤气预热器、煤气换向阀、煤气预热器入口烟气换向阀、煤气预热器出口烟气换向阀、以及煤气管道和烟气管道。排烟侧从煤气喷口排出的烟气流入煤气预热器，在煤气预热器中与来自煤气总管的煤气换热后流出，再流入排烟侧蓄热室，在蓄热室中进一步放热后流入煤气烟气总管。供热侧经煤气预热器预热后的煤气流入供热侧蓄热室，在蓄热室内被进一步预热后，经煤气喷口喷入炉内。采用本发明所述技术方案，降低了进入蓄热室内烟气的温度和颗粒物浓度，可有效降低滞留煤气发生二次燃烧的几率，有效改善了蓄热体的烧熔、黏蚀、开裂、变形、气孔堵塞等问题。

技术领域

本发明涉及一种加热炉换热和蓄热联用式热回收系统及其运行方法，属加热炉设备领域和换热器设备领域。

背景技术

双蓄热式加热炉采用加热炉两侧交替燃烧和排烟的方式对炉内进行供热，通过控制换向阀的关闭与开启，实现同一烧嘴送气和抽气功能的切换。该种热回收技术在换向时，煤气换向阀由送气转为抽气的瞬间，烧嘴及烧嘴至换向阀之间的管道因煤气余压的存在，其空间内仍充满了煤气，这些煤气与换向后进入烧嘴内的高温烟气中残余的氧气混合的瞬间发生二次燃烧，烧嘴内蓄热体在火焰的高温下会出现烧熔、黏蚀、开裂、变形、气孔堵塞等现象，从而导致蓄热能力下降，热回收系统的热效率降低。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供了一种加热炉换热和蓄热联用式热回收系统及其运行方法，在保证系统热回收率的同时，能有效减少热回收系统中二次燃烧的产生。

本发明所采用的技术方案如下：

一种加热炉换热和蓄热联用式热回收系统，包括蓄热式空气烧嘴、煤气喷口、蓄热室、煤气预热器、煤气换向阀、煤气预热器入口烟气换向阀、煤气预热器出口烟气换向阀以及煤气管道和烟气管道；蓄热式空气烧嘴和煤气喷口成对安装在加热炉的炉墙上；每一个煤气喷口配置一个蓄热室煤气预热器的煤气入口与煤气总管相连接，煤气预热器的煤气出口经煤气管道与煤气换向阀一端连接，煤气换向阀另一端经煤气管道连接到加热炉炉墙两侧蓄热室的煤气入口，蓄热室的煤气出口经煤气管道连接到煤气喷口。煤气喷口的烟气出口经烟气管道与煤气预热器入口烟气换向阀一端相连，煤气预热器入口烟气换向阀另一端经烟气管道连接到煤气预热器的烟气入口，煤气预热器的烟气出口经煤气管道与煤气预热器出口烟气换向阀一端相连，煤气预热器出口烟气换向阀另一端经烟气管道连接到蓄热室的烟气入口，蓄热室的烟气出口经烟气管道连接至煤气烟气总管。

进一步的，煤气预热器属间壁式换热器，煤气和烟气在壁面两侧流动；

进一步的，热回收系统适用于多段式连续加热炉，每个加热段均安装有一套该热回收系统。

一种加热炉换热和蓄热联用式热回收系统运行方法，包括以下步骤：

一个换向周期内，煤气换向阀与炉膛供热侧蓄热室相连接的一侧、煤气预热器入口烟气换向阀与炉膛排烟侧煤气喷口相连接的一侧、煤气预热器出口烟气换向阀与炉膛排烟侧蓄热室相连接的一侧，三者同时开启；当一个换向周期结束转到下一个换向周期，供热侧和排烟侧功能交换，所有换向阀在上一个周期内开启的一侧全部关闭，另一侧全部开启；

空气烧嘴排出烟气换热过程：经炉膛排烟侧空气烧嘴排出的烟气在空气烧嘴中放出热量后，排入空气烟气总管；

煤气喷口排出烟气换热过程：从炉膛排烟侧煤气喷口排出的烟气首先经烟气管道、煤气预热器入口烟气换向阀流入煤气预热器，在煤气预热器中与来自煤气总管的煤气换热后流出，再经烟气管道、煤气预热器出口烟气换向阀流入排烟侧的蓄热室，在蓄热室中进一步放出热量后，经烟气管道流入煤气烟气总管。

空气入炉前预热过程：炉膛供热侧空气经蓄热式空气烧嘴预热后进入炉内；

煤气入炉前预热过程：经煤气预热器预热后的煤气经煤气管道、煤气换向阀流入供热侧的蓄热室，在蓄热室内被进一步预热后，经煤气喷口喷入炉内，与空气边混合边燃烧。