三通道蓄热式换热装置的制作方法

本发明是一种基于蓄热式燃烧的三通道蓄热式换热装置及方法，可用于工业炉预热助燃空气，提高炉内温度，回收烟气余热，节约能源。属于节能减排、有益于环境保护的新型燃烧技术领域。

背景技术：

蓄热式燃烧技术是20世纪80年代发展起来的高效回收高温烟气余热的技术。该项技术在提高火焰炉热效率，降低污染物排放，扩大低能质燃料的使用领域等方面具有很大优势。蓄热燃烧技术的高效节能和环保在工业炉行业得到广泛认可，在工业炉领域掀起了一场燃烧技术革命，对全球能源的节约、综合利用和环保起到巨大的推动作用。现有蓄热式燃烧技术在钢铁、冶金行业得到了广泛的应用，但该技术亦存在诸如：换向阀使用寿命短，换热体易于堵塞频繁更换；提供的助燃风具有周期性，会产生助燃风温度、炉内温度和压力波动的现象；在多燃烧器的工业炉窑难于多燃烧器同步实现等问题。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述背景技术中所阐述的当前蓄热式燃烧的一些问题，再比如：现有间歇式工业炉应用蓄热式燃烧，会出现经常性的切换燃烧器（换向阀）引起助燃风温度、炉内温度与压力的波动以及换向时的断火和再点燃问题，在低温段因切换燃烧器出现未点燃的现象，以及在高温段因切换燃烧器产生爆燃的现象。此类问题也可在本发明中得到有效的控制。

为了实现上述目的，本发明采取了如下技术方案。本装置包括蓄热箱，蓄热箱内放置蓄热体、与蓄热箱相连接的助燃风进口、蓄热箱相连接的助燃风出口、蓄热箱相连接的烟气进口、蓄热箱相连接的烟气出口、用于开关助燃风进口与烟气出口的换向阀、用于开关助燃风出口与烟气进口的换向阀。所述蓄热箱为一密闭空间，三组蓄热箱并排布置，蓄热体布置在蓄热箱内，助燃风进口管道、助燃风出口管道、烟气进口管道、烟气出口管道均与蓄热箱连接。

使用上述三通道蓄热式换热装置的方法包括以下步骤：一组蓄热箱的助燃风进口管道与助燃风出口管道打开，烟气进口管道与烟气出口管道关闭，该组蓄热箱内的高温蓄热体对空气进行预热，由助燃风出口管道送至燃烧器；另外两组蓄热箱助燃风进口管道与助燃风出口管道关闭，烟气进口管道与烟气出口管道打开，这两组由高温烟气对蓄热体进行加热，由烟气出口管道排出低温烟气。间隔相同时间，循环打开蓄热箱的助燃风进、出口管道，关闭烟气进、出口管道，以达到输送持续的、稳定的助燃风风量为目的。

本发明的有益效果是：

1）三通道蓄热式换热装置能对烟气最大极限回收，能源利用率高，污染物排放低，有益于节能减排、环境保护；

2）各通道换向阀循环开关，燃烧器不切换可持续工作，使得炉内压力稳定，炉内温度稳定；

3）降低断火，未点燃，爆燃的几率；

4）三组蓄热箱循环对空气预热，预热的空气量及温度相对稳定；

5）蓄热体会经过助燃风的周期吹扫，不易堵塞，工作寿命延长；

6）设备紧凑，维护方便、可靠，整个流程易于实现自动化控制；能减少nox和co2的排放，从而减少对环境的污染；烟气热量回收率高，节约能源。

附图说明

图1本发明三通道蓄热式换热装置结构简图

图中：a、进烟气总通道，b、出烟气总通道；a、1#蓄热箱，b、2#蓄热箱，c、3#蓄热箱；1、1#助燃风进口，2、1#助燃风出口，3、1#换向阀（配气动泵），4、2#换向阀（配气动泵），5、2#助燃风进口，6、2#助燃风出口，7、3#换向阀（配气动泵），8、4#换向阀（配气动泵），9、3#助燃风进口，10、3#助燃风出口，11、5#换向阀（配气动泵），12、6#换向阀（配气动泵）。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

设备运行时换向阀3、4开启，同时助燃风进口1、助燃风出口2开启，助燃风由蓄热箱a通过，由蓄热体进行换热；换向阀7、8、11、12关闭，同时助燃风进口5、9、关闭，助燃风出口6、10关闭，烟气由b蓄热箱和c蓄热箱通过，由蓄热体进行蓄热，助燃风经蓄热箱a送风至燃烧器助燃，当运行5-10分钟后，蓄热箱b、c内蓄热体已吸收烟气温度，打开换向阀7，进行吹扫，将蓄热箱b体内的烟气吹出，时间为2-3秒，以烟气吹尽、除尘为目地，吹出烟气经由蓄热箱c排出，打开换向阀8，蓄热箱b内蓄热体加热助燃风，送至燃烧器，关闭换向阀3、4，烟气经蓄热箱a、c排出，蓄热箱a内蓄热体加热。以上各阀位运行控制均由plc控制，输入程序即可进行自动控制，简单方便，热利用率高。运行5-10分钟后，蓄热箱a、c内蓄热体已吸收烟气温度，打开换向阀11，进行吹扫，将箱体内的烟气吹出，时间为2-3秒，以烟气吹尽、除尘为目地，吹出烟气经由蓄热箱a排出，打开换向阀12，蓄热箱c内蓄热体加热助燃风，送至燃烧器，关闭换向阀7、8，蓄热箱b内蓄热体加热。运行5-10分钟后，蓄热箱a、b内蓄热体已吸收烟气温度，打开换向阀3，进行吹扫，将箱体内的烟气吹出，时间为2-3秒，以烟气吹尽、除尘为目地，吹出烟气经由b蓄热箱排出，打开换向阀4，蓄热箱a内蓄热体加热助燃风，送至燃烧器，关闭换向阀11、12，蓄热箱c内蓄热体加热。助燃风出口2、6、10管道汇至总管道，总管道连接各组、各区域的燃烧器。

以上各区间的运行时间以排烟温度和送出助燃风温度作为参考依据，当烟气排出温度和送出风温偏低时，可适当延长换向间隔时间，蓄热体蓄蓄热时间加长，可提高助燃风温度。当烟气排出温度和送出风温偏高时，可适当缩短换向间隔时间，蓄热体蓄蓄热时间减少，可降低助燃风温度。