一种回转蓄热式空气预热器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种回转蓄热式空气预热器，包括上部气室、下部气室及中间回转蓄热装置，其中：回转蓄热装置包括设置在下部气室顶部的回转轴承，设置在回转轴承一侧并驱动回转轴承转动的减速机，和设置在回转轴承上且随回转轴承转动的回转体；所述的下部气室的冷烟气室底部设置有冷凝液收集中和装置，该中和装置由混合沉淀室和重金属处理室组成，其中混合沉淀室中设置有石灰石碱性颗粒，重金属处理室连接有排放管，处理后的冷凝液经排放管排出。本发明通过回转轴承带动回转体及蓄热体旋转完成高温烟气和冷空气的换热，并通过中和装置，对低温烟气冷凝形成的含硝化物和硫化物的酸性液等污染物被收集进行中和处理，减少了加热炉排出烟气对大气的污染。
【专利说明】一种回转蓄热式空气预热器
【技术领域】
[0001] 本发明涉及空气预热设备，特别指一种适用于石化行业用于回收燃烧设备排出的 高塭烟气预热冷空气的回转蓄热式空气预热器。
【背景技术】
[0002] 加热炉是石油、化工、化纤工业中广泛使用的燃烧设备，通过燃烧燃料油或燃料气 产生高温烟气，加热炉管内介质。由于燃料、空气中含有的硫、氮等物质，燃烧后产生酸性气 体，为了防止烟气中的酸性气体对设备造成腐蚀，加热炉排烟温度控制在露点腐蚀温度以 上，排烟温度一般在130°C?200°C，热效率通常低于90%，烟气中部分物理显热被浪费，烟 气中的S0 x、N0x等有害气体，对大气和环境造成污染。
[0003] 燃料燃烧产生的汽化潜热在排烟温度较高时未能被回收利用，造成了能量损失。 为了充分回收热量，当排烟温度降低至露点温度时，烟气中的水蒸气冷凝释放出潜热，烟气 中的汽化潜热就能被回收，10%的高低位放热量差就能被有效利用。由于燃料燃烧的高温氧 化过程中，空气与燃料中的N、C、S等物质被氧化，这些物质与水结合，使冷凝液形成酸性物 质，将酸性冷凝液中和处理后排出，能减少对大气的污染和酸雨的形成。
[0004] 现有的空气预热器多存在一些不足，如切换型蓄热式冷凝空气预热器，包括两个 或两个以上蓄热室，蓄热室内装填有蓄热介质，烟气温度降到其酸的露点以下排出，但多采 用三通阀对单个蓄热室的蓄热和放热过程进行切换来回收烟气热能，切换过程会造成燃烧 压力、温度的波动。如回转式预热器，采用回转换热将1200°c的高温烟气蓄热冷却至200°C 以下排出，但都没有考虑到排烟温度降低至露点以下如何对形成的酸性冷凝液进行处理的 问题，因此在实际操作中其排出烟气温度仍然需要控制在露点腐蚀温度点以上才能避免酸 性冷凝液对装置及环境的影响，同时也没有对烟气中的汽化潜热进行回收。如其它设备中 提出了将低温冷凝后形成的酸性冷凝液通过碱性物质进行中和，但冷凝液中的重金属离子 没有处理而是跟随冷凝液一同排出，形成了二次污染。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是针对【背景技术】中存在的缺点和问题加以改进和创新，提供一种通 过蓄热体在烟气和空气中连续回转，不断地蓄热和放热将烟气温度降低后排出，同时将烟 气中的水蒸气部分冷凝并中和处理后排出的回转蓄热式空气预热器。
[0006] 本发明包括由热烟气室和热空气室组成的上部气室，由冷烟气室和冷空气室组成 的下部气室，及设置在上、下部气室之间的回转蓄热装置，其中： 回转蓄热装置包括设置在下部气室顶部的回转轴承，设置在回转轴承一侧并驱动回转 轴承转动的减速机，和设置在回转轴承上且随回转轴承转动的回转体； 所述的下部气室的冷烟气室底部设置有冷凝液收集中和装置，该中和装置由混合沉淀 室和重金属处理室组成，其中混合沉淀室中设置有石灰石碱性颗粒，重金属处理室连接有 排放管，处理后的冷凝液经排放管排出。
[0007] 本发明的优点及有益效果： 本发明将石化行业装置中加热炉排出的高温烟气中的热量通过蓄热体吸收后，以较低 的温度排出，同时吸收热量后的蓄热体将助燃空气加热后输送给燃烧器。本发明利用回转 体的旋转，蓄热体连续不断地吸收烟气侧烟气中的热量，使烟气温度降低到露点温度以下， 回收水蒸气冷凝释放出的潜热；被加热后的蓄热体旋转至空气侧将空气加热，温度升高到 低于输入烟气温度10°c?20°C，输送至燃烧器，加热炉的热效率提高到95%以上。同时通 过设置的中和装置，对低温烟气冷凝形成的含硝化物和硫化物的酸性液等污染物被收集进 行中和处理，减少了加热炉排出烟气对大气的污染。
[0008] 本发明通过回转轴承将下部气室和回转体联接在一起，回转轴承承载能力大、精 度高、摩擦系数低，回转体运行阻力小，电机驱动电流平稳，降低了使用功率能耗。本发明由 陶瓷和碳化硅材料作为蓄热介质，具有导热性好，耐高温耐腐蚀，使用寿命长；采用连续回 转的方式进行蓄热和放热，没有压力波动；低温冷凝形成的酸性水经混合沉淀中和和重金 属处理析出后排放，不会造成二次污染，也减轻了低温烟气对烟囱的腐蚀；实现了洁净的烟 气排放，减少了对大气的污染和酸雨的形成。
【专利附图】
【附图说明】
[0009] 图1是本发明整体结构示意图。
[0010] 图2是本发明俯视图。
【具体实施方式】
[0011] 如图1、2所示，本发明包括由热烟气室和热空气室组成的上部气室，由冷烟气室 和冷空气室组成的下部气室，及设置在上、下部气室之间的回转蓄热装置，其中： 回转蓄热装置包括设置在下部气室顶部的回转轴承2,设置在回转轴承2 -侧并驱动 回转轴承2转动的减速机9,和设置在回转轴承2上且随回转轴承2转动的回转体3 ; 所述的下部气室的冷烟气室底部设置有冷凝液收集中和装置103,该中和装置由混合 沉淀室1031和重金属处理室1032组成，其中混合沉淀室1031中设置有石灰石碱性颗粒， 处理后的冷凝液从重金属处理室1032溢出后经排放管104排出。
[0012] 本发明的所述的上部气室包括通过支撑架5设置在回转蓄热装置顶部的顶盖7， 顶盖7上设置有输出热空气的空气上接出口 701，输入热烟气的烟气上接入口 702和检修 孔703,且空气上接出口 701和烟气上接入口 702分别对应两独立设置的热空气室和热烟气 室，两独立设置的热空气室和热烟气室设置位置又分别对应下部气室的冷空气室和冷烟气 室。所述的顶盖7通过外部设置的调节装置6可上、下调整的安装于支撑架5上。所述的 下部气室通过设置的底座1安装于回转蓄热装置下方，包括独立设置的冷空气室和冷烟气 室，其中冷空气室通过设置的空气下接入口 101输入冷空气，冷烟气室通过设置的烟气下 接出口 102排出冷烟气。所述的回转轴承2固定在底座1顶端，回转轴承2的外侧设置为 齿轮状并与减速机9的输入轴齿接。所述的减速机9安装在底座1的一侧，减速机9与回 转轴承2为齿轮传动所述的回转体3内设置有蓄热体4,蓄热体4由陶瓷和碳化硅材料制作 而成。所述的回转体3顶部和底部均设置有密封件8。
[0013] 本发明的具体实施例： 如图1、2所示，本发明包括底座1、回转轴承2、回转体3、蓄热体4、支撑架5、调节装置 6、顶盖7、密封件8、减速机9和保温材料组成；在底座1上设置有空气下接入口 101和烟气 下接出口 102 ;在顶盖7设置有空气上接出口 701、烟气上接入口 702和检修孔703。
[0014] 如图1所示，底座1内部间隔成空气和烟气两个独立的区间，冷空气从空气下接入 口 101输入，冷烟气从烟气下接出口 102排出。在底座1底部，烟气室安装有冷凝液收集中 和装置103,冷凝液收集中和装置103由混合沉淀室1031和重金属处理室1032构成，处理 后的冷凝液经排放管104排出。
[0015] 如图1所示，回转轴承2固定在底座1上，由减速机9驱动回转轴承2。回转体3 固定在回转轴承2上，并由回转轴承2带动回转体3转动。蓄热体4安装在回转体3中，由 陶瓷和碳化硅材料制作。密封件8安装在回转体3的上下两端。
[0016] 如图1所示，支撑架5安装在底座1周围。调节装置6安装在支撑架5上调节顶 盖7的高度，调节装置6是六件。减速机9安装在底座1一侧。
[0017] 如图2所示，顶盖7安装在回转体3上，顶盖7内部间隔成空气和烟气两个独立的 区间并且与底座1内的空气和烟气区间对应，热空气从空气上接出口 701输出，热烟气从烟 气上接入口 702输入。顶盖7的顶部设置有检修孔703。
[0018] 本发明工作过程： 工作时，高温烟气从烟气上接入口 702输入热烟气室，穿过蓄热体4释放热量，低温烟 气从烟气下接出口 102排出，在这一过程中蓄热体4被加热。冷空气从空气下接入口 101 输入冷空气室，穿过蓄热体4并吸收蓄热体4的热量，高温空气从空气上接出口 701输出， 在这一过程中蓄热体4被冷却。换热过程中，回转体3由减速机9驱动回转，连续不断地穿 过烟气、空气区域，不断地蓄热放热，连续循环。换热过程中，冷烟气室形成的酸性冷凝液进 入混合沉淀室1031，通过混合沉淀室1031中的石灰石碱性颗粒对酸洗液体中和，中和后的 中性冷凝液进入重金属处理室1032,重金属处理室1032中的活性炭材料将其中的重金属 离子处理析出，处理后的冷凝液经排放管104排出；吸附重金属离子的活性炭材料经再生 后循环使用并定期进行更换。含硝化物和硫化物的冷凝液在中和装置中和后，酸度大大降 低，减少了冷凝液在预热器底部沉积带来的腐蚀，同时也减轻了对烟气管道、引风机和烟囱 的腐蚀。
[0019] 本发明所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行的描述，并非对本发明 构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计思想的前提下，本领域中工程技术人员对本发 明的技术方案作出的各种变型和改进，均应落入本发明的保护范围，本发明请求保护的技 术内容，已经全部记载在权利要求书中。
【权利要求】
1. 一种回转蓄热式空气预热器，包括由热烟气室和热空气室组成的上部气室，由冷烟 气室和冷空气室组成的下部气室，及设置在上、下部气室之间的回转蓄热装置，其特征在 于： 回转蓄热装置包括设置在下部气室顶部的回转轴承（2)，设置在回转轴承（2)-侧并 驱动回转轴承（2 )转动的减速机（9 )，和设置在回转轴承（2 )上且随回转轴承（2 )转动的回 转体（3); 所述的下部气室的冷烟气室底部设置有冷凝液收集中和装置（103)，该中和装置由混 合沉淀室（1031)和重金属处理室（1032)组成，其中混合沉淀室（1031)中设置有石灰石碱 性颗粒,重金属处理室（1032)连接有排放管（104)，处理后的冷凝液经排放管（104)排出。
2. 根据权利要求1所述的回转蓄热式空气预热器，其特征在于所述的上部气室包括通 过支撑架（5)设置在回转蓄热装置顶部的顶盖（7)，顶盖（7)上设置有输出热空气的空气上 接出口（701)，输入热烟气的烟气上接入口（702)和检修孔（703)，且空气上接出口（701)和 烟气上接入口（702)分别对应两独立设置的热空气室和热烟气室，两独立设置的热空气室 和热烟气室设置位置又分别对应下部气室的冷空气室和冷烟气室。
3. 根据权利要求2所述的回转蓄热式空气预热器，其特征在于所述的顶盖（7)通过外 部设置的调节装置（6)可上、下调整的安装于支撑架（5)上。
4. 根据权利要求1所述的回转蓄热式空气预热器，其特征在于所述的下部气室通过设 置的底座（1)安装于回转蓄热装置下方，包括独立设置的冷空气室和冷烟气室，其中冷空气 室通过设置的空气下接入口（101)输入冷空气，冷烟气室通过设置的烟气下接出口（102) 排出冷烟气。
5. 根据权利要求4所述的回转蓄热式空气预热器，其特征在于所述的回转轴承（2)固 定在底座（1)顶端，回转轴承（2)的外侧设置为齿轮状并与减速机（9)的输入轴齿接。
6. 根据权利要求4所述的回转蓄热式空气预热器，其特征在于所述的减速机（9)安装 在底座（1)的一侧，减速机（9 )与回转轴承（2 )为齿轮传动。
7. 根据权利要求1所述的回转蓄热式空气预热器，其特征在于所述的回转体（3)内设 置有蓄热体（4 )，蓄热体（4 )由陶瓷和碳化硅材料制作而成。
8. 根据权利要求1所述的回转蓄热式空气预热器，其特征在于所述的回转体（3)顶部 和底部均设置有密封件（8 )。
【文档编号】F23L15/00GK104061584SQ201410328740
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年7月11日 优先权日:2014年7月11日
【发明者】游述怀, 聂勇, 吴时骅 申请人:岳阳钟鼎热工电磁科技有限公司