专利名称：固体燃料热载体炉的制作方法
技术领域：
本发明属于加热炉技术，具体涉及一种固体燃料热载体炉。
背景技术：
热载体炉是对热载体(或称导热介质)诸如液体导热油、固体钾盐和气体链苯醚加热后供给用热设备工作的加热炉。已有技术按燃料方式大致可分固体燃料(如煤、木材废料)热载体炉、液体燃料(如燃油)热载体炉和气体燃料(如煤气、天然气、石油裂解气)热载体炉。有鉴于用热设备的工作温度是由工作对象的工艺要求所决定的，因而热载体炉的导热介质的温度，必须满足用热设备的工艺要求。为此，热载体炉应当具备调控热载体温度的能力。已有技术调控热载体温度的手段，对于液体和气体燃料热载体炉，是通过调节供油、供气量来实现的；而对于固体燃料热载体炉，一般是通过补充常温导热介质来实现的。例如，固体燃料导热油炉，是通过将导热油加热到所需工作温度以上，然后向过热导热油内补充常温导热油来实现的。这是因为固体燃料如燃煤燃烧生成的烟气的温度，主要由固体燃料供给量和供风量所决定的。燃烧生成的烟气温度的高低，可由固体燃料供给量和供风量的增减来调节。但是这种依赖于改变固体燃料燃烧状态对导热介质温度产生缓慢影响的调节，却由于燃煤燃烧要有一个过程才能实现，从而造成温度升降调节的滞后现象，因此，已有技术固体燃料热载体炉的温度控制精度都比较差，一般都≥±3℃。而随着现代制造业的发展，工业用热设备如化工、医药、纺织印染和轻工皮革造纸行业的用热设备，对于热载体的温度控制精度要求日趋严格，温度误差范围很小。例如涤编生产工艺要求热载体温度为330℃±1℃。当然，这种技术要求对于液体或气体燃料热载体炉来说是可以满足的。但对已有固体燃料热载体炉来说是不可能。这是因为所要求的热载体的温度330℃，已经接近导热油的结焦温度，若采取将导热油加热至330℃以上，然后再补充常温导热油进行温度调节，这不但是不现实的，也是不能实现的。因此采用相对廉价的燃煤而又能够调控热载体温度的固体燃料热载体炉的研究开发，业已成为业内人士所关注的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种当配装烟气流量调节器后可用于精确调控热载体温度的固体燃料热载体炉，以满足日新月异的工业生产技术的需求。
在实现本发明的目的的技术方案研发过程中，通过理论和实践相结合的反复试验，而对本发明的技术方案相关的具体内容，得到了以下认知热载体炉的烟道总排放量，必须大于燃料燃烧生成的烟气的总量。也就是说热载体炉的固体燃料燃烧室和整个烟气通道，都是在负压下工作的。而等压或过压都会造成烟气的泄漏，使热载体炉烧损，缩短其使用寿命。这是非常危险的。关于这个问题，在已有热载体炉的设计制造过程中，已经被人们所掌握，本发明同样必须做到在负压下工作。
热载体炉的导热介质的温度提升，是通过接受热载体炉的燃料燃烧生成的烟气的热辐射和热交换而实现的。本发明通过改变燃料燃烧生成的烟气的排放途径，如在热载体炉的辐射段烟气通道或者在对流段烟气通道的某个部位，加设烟气旁路排放口，并采取配套措施调控烟气的流向和流量，可达到减少或增加热传导效果，而降低或提高导热介质温度，实现调控导热介质温度的目的。
热载体炉的受热面由辐射段受热面和对流段受热面所组成。且受热面自燃烧室的烟气出口部位起始，以先辐射段受热面后对流段受热面为序，分别设置在辐射段烟气通道和对流段烟气通道内；而在对流段烟气通道的终端设置烟气通道终端排放口。为了能够充分利用固体燃料燃烧的热量，减少固体燃料的消耗，热载体炉的对流段(包括对流段间壁式受热面及与其相对应的对流段烟气通道)应当具有足够的长度。这是人们所熟知的。但是，热载体炉不可能制造成隧道式加热炉。因此在对流段设置隔板或隔墙的已有技术，就实现了延长对流段的目的。这种对流段的设置方案本发明同样可以予以采用，而且更有利于本发明的实施和效果。
试验结果提示，在不改变燃烧室内固体燃料的燃烧状态，通过措施分别调节烟气通道终端排放口和烟气旁路排放口的烟气流量，可以避开燃料燃烧状况对导热介质温度升降的影响，而获得对导热介质温度的精确控制。这就是说，烟气旁路排放口排放量调大了，导热介质温度就降低；反之，烟气旁路排放口排放量调小了或者不排放，则导热介质温度就提升。
通过以上反复试验论证，本发明实现其目的的技术方案，即便清晰地显现出来了。
本发明实现其目的的技术方案是，一种固体燃料热载体炉，具有固体燃料燃烧室，由辐射段间壁式受热面和对流段间壁式受热面连接组成的整个间壁式受热面，由辐射段烟气通道和对流段烟气通道连接组成的整个烟气通道，及设在对流段烟气通道终端的烟气通道终端排放口，其改进点在于烟气通道还具有至少1个烟气旁路排放口，且所说烟气旁路排放口与整个烟气通道直接相通。
由上述方案即提供了一种当配装烟气流量调节器后可用于精确调控热载体温度的固体燃料热载体炉。当用户在本发明的烟气通道终端排放口和烟气旁路排放口，分别直接安装烟气流量调节器，或者继续安装后续通道后再安装烟气流量调节器(这是因为许多烟气流量调节器是用户自行制造安装的，当然也可要求随机安装)，则通过所说调节器对烟气通道终端排放口和烟气旁路排放口之烟气排放流量的调节，就可以不再依赖改变固体燃料燃烧状态对导热介质温度的缓慢影响，而获得对导热介质温度的精确调控，从而实现了本发明的目的。
本发明的进一步改进点还在于在烟气通道终端排放口处和烟气旁路排放口处，均设有烟气排放流量调节器。显然，其目的在于为用户进一步提供使用本发明的方便。也就是说，用户不用自己再配装烟气排放流量调节器，而可以采用随机安装的烟气流量调节器来直接使用本发明了。
所说的烟气排放流量调节器，可以采用闸阀式烟气排放流量调节器，或者翻板式烟气排放流量调节器，或者球阀式烟气排放流量调节器。本发明优选的是翻板式烟气排放流量调节器。这是因为在较高温度和较高粉尘含量的工作环境下，翻板式烟气排放流量调节器的工作状况比较好。
所说的烟气旁路排放口与烟气通道的辐射段烟气通道终端部位直接相通，或与烟气通道的对流段烟气通道的起始端部位直接相通。其目的显然是为了实现导热介质热载温度在较大幅度范围内的调控。这是因为当所说部位的烟气经旁路排放口打开或部分打开，使烟气的流向形成“短路”，对流段间壁式受热面就不再接受加热或少接受加热，导热介质的热载温度也就得以快速明显下降。反之，导热介质的热载温度也就快速明显上升。
所说的烟气旁路排放口与烟气通道的辐射段烟气通道和对流段烟气通道两者接交部位直接相通。其目的显然与将烟气旁路排放口设在辐射段烟气通道终端部位或设在对流段烟气通道起始端部位的目的相同。
所说的烟气旁路排放口与烟气通道的对流段烟气通道起始端至烟气通道终端排放口之间的部位相通。其目的显然是为了实现导热介质热载温度在较小幅度范围内的控制。这是因为将烟气的流向所形成的“短路”点，由对流段烟气通道的起始端部位变动至对流段烟气通道的接近其终端的部位，从而使对流段间壁式受热面至少有部分接受加热，导热介质的热载温度也就得以较小幅度的缓慢下降。反之，导热介质的热载温度也就以较小幅度的缓慢上升。
当然，所说的烟气旁路排放口也可以令其与辐射段烟气通道的终端部位、对流段烟气通道的起始端部位、辐射段烟气通道与对流段烟气通道两者接交部位和对流段烟气通道起始端至烟气通道终端排放口之间的部位等四个部位同时相通。这样做，对导热介质热载温度的调控，将会更加灵活方便和更加精确。
本发明的技术方案得以实施后，其所具有的对固体燃料热载体炉导出的导热介质温度能够精确控制的特点是显而易见的，且具有结构简单，制备成本低，操作方便等优点。
图1是已有的固体燃料热载体炉的结构简示图；图2是本发明一种实施例的烟气旁路排放口与对流段烟气通道的起始端至烟气通道终端排放口之间的部位直接相通结构的简示图；图3是本发明另一种实施例的烟气旁路排放口与烟气通道的辐射段烟气通道和对流段烟气通道两者接交部位直接相通结构的简示图；图4是一种与本发明相配置的翻板式烟气排放流量调节器的主视示意图。
具体实施例方式
通过以上所给出的附图1与附图2、3相对照，已经可以明了本发明的技术方案及其改进点。以下通过对照附图结合具体实施方式
的描述，将会对本发明的目的及其实现目的的技术方案更加明了。
本发明优选的具体实施方式
之一，请参读附图2和4。一种固体燃料热载体炉，具有固体燃料燃烧室1，由辐射段间壁式受热面2-1和对流段间壁式受热面2-2连接组成的整个间壁式受热面2，由辐射段烟气通道3-1和对流段烟气通道3-2连接组成的整个烟气通道3，以及设在所说对流段烟气通道3-2终端的烟气通道终端排放口4，且间壁式受热面2自燃烧室1的烟气出口部位起始，以先辐射段间壁式受热面2-1后对流段间壁式受热面2′-2为序，分别设置在由辐射段烟气通道3-1和对流段烟气通道3-2连接组成的整个烟气通道3内，烟气旁路排放口6与对流段烟气通道3-2的起始端至烟气通道终端排放口4之间的部位直接相通。在烟气通道终端排放口4和烟气旁路排放口6处均随机安装有翻板式烟气排放流量调节器5(参见附图4)。其它包括炉排、炉体和风机等，均与已有技术固体燃料热载体炉的结构相同，且采用通常技术制造。
采用具体实施方式
之一所制备的本发明在其实际使用时，可以将烟气通道终端排放口4和烟气旁路排放口6处所分别装接的烟气排放流量调节器5，分别接上外设烟气排放管道，且将烟气旁路排放口6处的外设烟气排放管道与烟气通道终端排放口4处的外设烟气排放管道再相接通，汇集成一个烟气总排放管道后再与抽风机相接通(请见附图2)。
本发明优选的具体实施方式
之二，请参读附图3和4。除了所说的烟气旁路排放口6设在辐射段烟气通道3-1和对流段烟气通道3-2两者相接交部位处外，其它均如同具体实施方式
之一。
以上两个具体实施方式
的烟气排放流量调节器5的调节控制方式，可以由工业控制器自动控制，也可以由人工控制。
试验结果显示，本发明对所输出的热载体的温度调控精度可达≤±1℃。
当然，烟气旁路排放口6也可以设置2个或2个以上，且每个烟气旁路排放口6均分别与整个烟气通道3直接相通。这样，使用时可通过多个烟气流量调节器5的调节，进一步提高控制热载体炉所输出的热载体的温度的精确度。
权利要求
1.一种固体燃料热载体炉，具有固体燃料燃烧室(1)，由辐射段间壁式受热面(2-1)和对流段间壁式受热面(2-2)连接组成的整个间壁式受热面(2)，由辐射段烟气通道(3-1)和对流段烟气通道(3-2)连接组成的整个烟气通道(3)，以及设在对流段烟气通道(3-2)终端的烟气通道终端排放口(4)，其特征在于整个烟气通道(3)还具有至少1个烟气旁路排放口(6)，且所说烟气旁路排放口(6)与烟气通道(3)直接相通。
2.根据权利要求1所述的固体燃料热载体炉，其特征在于在烟气通道终端排放口(4)处和烟气旁路排放口(6)处，均设有烟气排放流量调节器(5)。
3.根据权利要求2所述的固体燃料热载体炉，其特征在于所说的烟气排放流量调节器(5)系翻板式烟气排放流量调节器。
4.根据权利要求1或2或3所述的固体燃料热载体炉，其特征在于所说的烟气旁路排放口(6)与烟气通道(3)的辐射段烟气通道(3-1)终端部位直接相通，或与烟气通道(3)的对流段烟气通道(3-2)的起始端部位直接相通。
5.根据权利要求1或2或3所述的固体燃料热载体炉，其特征在于所说的烟气旁路排放口(6)与烟气通道(3)的辐射段烟气通道(3-1)和对流段烟气通道(3-2)两者接交部位直接相通。
6.根据权利要求1或2或3所述的固体燃料热载体炉，其特征在于所说的烟气旁路排放口(6)与烟气通道(3)的对流段烟气通道(3-2)起始端至烟气通道终端排放口(4)之间的部位直接相通。
全文摘要
本发明公开的是一种固体燃料热载体炉，属于加热炉技术。本发明具有固体燃料燃烧室(1)，由辐射段间壁式受热面(2－1)和对流段间壁式受热面(2－2)连接组成的整个间壁式受热面(2)，由辐射段烟气通道(3－1)和对流段烟气通道(3－2)连接组成的整个烟气通道(3)，及设在对流段烟气通道(3－2)终端的烟气通道终端排放口(4)，而以烟气通道(3)还具有至少1个烟气旁路排放口(6)，且所说烟气旁路排放口(6)与整个烟气通道(3)直接相通为其主要特征。本发明配上烟气排放流量调节器之后，即可用于精确调控热载体温度，是现代制造业用热设备的理想供热设备。
文档编号F23N3/00GK1563803SQ20041001472
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月20日 优先权日2004年4月20日
发明者毛南坤, 王顺民, 沈以真, 谢克平 申请人:常州综研加热炉有限公司