專利名稱：內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于煙氣余熱回收式工業(yè)爐。
采用蓄熱技術回收煙氣余熱預熱助燃空氣與煤氣，是當今工業(yè)爐煙氣余熱回收的先進技術?，F(xiàn)有技術中使用的蓄熱室設置在爐體外部。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。
本實用新型的目的是提出一種內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐技術方案，解決高效率回收煙氣余熱的問題，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)成對布置至少一對蓄熱室，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；上部通道與布置在爐墻內(nèi)側的至少一個噴口相通、并與爐體結為一體；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構相聯(lián)通，換向機構的另側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機相連，排煙管道與排煙機相連；蓄熱室可以分為預熱助燃空氣蓄熱室和預熱煤氣蓄熱室，還可以在爐墻內(nèi)和/或爐底內(nèi)成對布置至少兩對前述的蓄熱室，其一為預熱助燃空氣蓄熱室，另一為預熱煤氣蓄熱室；而換向機構的另側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機相連，排煙管道與排煙機相連；兩種蓄熱室可以相間隔布置，采用兩套排煙機系統(tǒng)，一套用于排放經(jīng)預熱助燃空氣蓄熱室排出的煙氣，另一套用于排放經(jīng)預熱煤氣蓄熱室排放的煙氣。預熱助燃空氣蓄熱室及預熱煤氣蓄熱室上部通道上在爐墻內(nèi)側布置的向爐膛的噴口可以水平間隔分布，或交錯分布，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。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比突出的實質(zhì)性特點之一是對工業(yè)爐的爐體進行了實質(zhì)性的改造①把蓄熱室設置在爐體內(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，結構合理，爐墻和蓄熱室可以用不定型耐火材料澆鑄成型，將蓄熱室與爐體結為一體，使之成為絕熱面，進、出蓄熱室的氣體均無熱量損失；③采用由蓄熱室、爐墻內(nèi)側噴口、爐外管道、換向機構與排煙管道組成的余熱回收系統(tǒng)省去了現(xiàn)有技術使用的燒嘴、爐外熱交換器及高溫管道；④在預熱助燃空氣蓄熱室及預熱煤氣蓄熱室上部通道處爐墻內(nèi)側面向爐膛布置的噴口可以水平間隔分布、或交錯分布、或上下兩排分布可以使預熱后的助燃空氣和燃料在爐內(nèi)良好地混合燃燒；⑤采用兩套排煙機系統(tǒng)，一套用于排放經(jīng)預熱助燃空氣蓄熱室排放出的煙氣，另一套用于排放經(jīng)預熱煤氣蓄熱室排出的煙氣，兩套排煙機系統(tǒng)可以各自經(jīng)過獨立煙囪或匯集到一個煙囪排放。
本實用新型與現(xiàn)有技術相比顯著的進步是布置煤氣蓄熱室，在預熱助燃空氣的同時也將煤氣加以預熱到爐溫的90％，高溫工業(yè)爐此溫度可達1200℃，可以使用低熱值的高爐煤氣做燃料，節(jié)約燃料40％-70％，同時使經(jīng)排煙機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用新型則無需預熱段，同等產(chǎn)量下，較常規(guī)同類加熱爐體的爐長縮短1/4-1/3。
本實用新型的實施例如附圖所示附


圖1本實用新型在工業(yè)爐上使用時的系統(tǒng)圖；附圖2(I)本實用新型蓄熱室內(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本實用新型蓄熱室內(nèi)置于爐底內(nèi)的布置圖；圖中標號表示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、換向機構，10、排煙管道，11、鼓風機，12、引風機，13、被加熱物體。
結合實施例附圖對本實用新型加以具體說明本實用新型內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐爐體包括爐墻、爐底及爐頂。在爐體兩側的爐墻或爐底相對布置至少一對蓄熱室，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。
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與至少一套換向機構9相聯(lián)通，換向機構9的另側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與鼓風機11相連，排煙管道10與排煙引風機12相連。當在爐體兩側各相對布置至少兩對蓄熱室時，同一側的兩個蓄熱室可以分為預熱助燃空氣蓄熱室和預熱煤氣蓄熱室，而換向機構的另側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與鼓風機11相連，排煙管道10與排煙引風機12相連；兩種蓄熱室可以相間隔布置，采用兩套排煙引風機系統(tǒng)，一套用于排放經(jīng)預熱助燃空氣蓄熱室排出的煙氣，另一套用于排放經(jīng)預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)側布置的各自的噴口6可以水平間隔分布，或交錯分布，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。
本實用新型的使用方法是爐體兩側相對設置蓄熱室，其工作狀態(tài)分為A狀態(tài)和B狀態(tài)。A狀態(tài)在爐體左側排煙給蓄熱室蓄熱，右側蓄熱室給助燃空氣預熱、或右側兩種蓄熱室同時分別給助燃空氣與煤氣預熱；轉為B狀態(tài)，左側蓄熱室給助燃空氣預熱、或同時給助燃空氣與煤氣預熱；右側排煙給蓄熱室蓄熱。在A狀態(tài)時，空氣、煤氣經(jīng)各自的管道流經(jīng)換向機構進入右側各自的蓄熱室，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噴口進入爐膛。由于空氣噴口和煤氣噴口交錯布置，經(jīng)預熱后的空氣、煤氣立即燃燒，加熱爐膛內(nèi)的被加熱物13。與此同時，爐膛左側的所有蓄熱室全部處于排煙蓄熱狀態(tài)，高溫煙氣從左側的噴口進入所有蓄熱室，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)接管道及換向機構分別進入引風機后排入大氣。B狀態(tài)時，左右兩側的工作狀態(tài)相切換。一個狀態(tài)的工作時間約60-400秒，由換向控制系統(tǒng)控制狀態(tài)的轉換，換向控制方式由控制系統(tǒng)根據(jù)程序自動控制。
采用本實用新型設計的工業(yè)爐，空氣和煤氣預熱后的溫度在高溫工業(yè)爐使用時可以達到1200℃，排煙溫度則降低到150℃以下，實現(xiàn)了高效率回收煙氣余熱的實用新型目的，節(jié)能率可以達到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)成對布置至少一對蓄熱室，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；上部通道與布置在爐墻內(nèi)側的至少一個噴口相通、并與爐體結為一體；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機相連，排煙管道與排煙機相連；蓄熱室為助燃空氣蓄熱室。
2.如權利要求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)成對布置至少兩對蓄熱室，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；上部通道與布置在爐墻內(nèi)側的至少一個噴口相通、并與爐體結為一體；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、煤氣管道與鼓風機相連，排煙管道與排煙機相連；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系統(tǒng)，一套用于排放經(jīng)預熱助燃空氣蓄熱室排出的煙氣，另一套用于排放經(jīng)預熱煤氣蓄熱室排放的煙氣。
4.如權利要求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，或交錯分布，或上、下兩排分布。
5.如權利要求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。
專利摘要本實用新型的內(nèi)置蓄熱室工業(yè)爐,是在爐體的爐墻內(nèi)和/或爐底內(nèi)成對布置至少一對蓄熱室,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;上部通道與布置在爐墻內(nèi)側的至少一個噴口相通、并與爐體結為一體;下部通道與爐體管道相連通,爐外管道與至少一套換向機構相連通,換向機構的另側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機相連,排煙管道與排煙機相連。
文檔編號F27D13/00GK2404085SQ00200458
公開日2000年11月1日 申請日期2000年1月12日 優(yōu)先權日2000年1月12日
發(fā)明者侯長連 申請人:侯長連