一种立式燃气热媒炉节能装置的制造方法
【专利摘要】一种立式燃气热媒炉节能装置，涉及一种燃气热媒炉节能设备，主要设备包括W型真空泵（1）、鼓风机（3）、富氧膜组件（4）、空气预热盘管（8）、电动蝶阀（9）、余热回收盘管（16）、翅片换热管（17）、余热回收引风机（19）、离心风机（26）；本发明采用二级烟气余热回收利用技术、空气增氧技术，一方面利用预热烟气余热预热空气和燃料、物料，另一方面加入富氧空气通过提高助燃空气温度和氧含量，不仅使火焰高度变短，而且提高燃烧强度、加快燃烧速度，获得较好的热传导，同时，火焰温度提高了，将有利于燃烧反应完全，减少了烟气排出体积，具有节约能源、提高热效率、减少污染物排放的作用。
【专利说明】
一种立式燃气热媒炉节能装置
[0001]【技术领域】
本发明涉及一种燃气热媒炉节能设备，尤其是涉及一种立式燃气热媒炉节能装置。
[0002]【【背景技术】】
公知的，燃气锅炉是一种热能转换设备，燃气在炉膛中燃烧，使燃气的化学能转变为烟气的热能。高温烟气在炉膛进行热量交换，然后经烟道进入烟囱排出。天然气的主要成分是甲烷，甲烷的氢在燃烧过程中生成大量的过热态水蒸气，此外，助燃空气中也含有少量的水蒸气，这两部分水蒸气加起来占排烟烟气体积的1/5左右。因此，燃气锅炉的烟气中水蒸气的份额很大，含有大量的潜热热量。大部分燃气锅炉和直燃机，一般排烟温度都在150 °C左右，而用于生产的蒸汽锅炉许多都超过200°C。大量的余热白白浪费掉了。另外，燃料的汽化潜热比较高，如天然气的高低热值相差在10%左右，因此增加余热回收设备十分必要。燃气燃烧的助燃空气中氧的体积含量为20.93%，其余大部分为氮。参与燃烧的氧只占空气总量1/5左右，而占空气总量约4/5的氮和其它惰性气体非但不助燃，反而将随着燃烧的进行带走大量的热能。
[0003]【
【发明内容】
】
为了克服【背景技术】中的不足，本发明公开一种立式燃气热媒炉节能装置，本发明采用二级烟气余热回收利用技术、空气增氧技术，一方面利用预热烟气余热预热空气和燃料、物料，另一方面加入富氧空气通过提高助燃空气温度和氧含量，不仅使火焰高度变短，而且提高燃烧强度、加快燃烧速度，获得较好的热传导，同时，火焰温度提高了，将有利于燃烧反应完全，减少了烟气排出体积，具有节约能源、提高热效率、减少污染物排放的作用。
[0004]为实现上述发明目的，本发明采用如下技术方案:
一种立式燃气热媒炉节能装置，包括膜法富氧设备、空气预热设备、燃料预热设备和烟气余热回收利用设备，膜法富氧设备包括W型真空栗、空气过滤器、鼓风机、富氧膜组件、富氧空气管;空气预热设备包括预热空气管、冷空气入口、空气预热盘管、离心风机;燃料预热设备包括翅片换热管、余热回收利用设备;烟气余热回收利用设备包括电动蝶阀、余热回收入口烟道、余热回收出口烟道、余热回收利用设备、余热回收盘管、翅片换热管、余热回收引风机;膜法富氧设备通过富氧空气管与空气预热设备的预热空气管连接;空气预热设备的空气预热盘管安装在燃气炉的烟囱下部与燃气炉上部之间;烟气余热回收利用设备的余热回收入口烟道和余热回收出口烟道依次安装在烟囱下部，烟囱的余热回收入口烟道和余热回收出口烟道中间安装电动蝶阀。
[0005]所述的立式燃气热媒炉节能装置，膜法富氧设备的空气过滤器安装在鼓风机的入口，鼓风机的出口与富氧膜组件的入口连接;富氧膜组件的出口与W型真空栗入口连接，富氧空气管安装在W型真空栗出口。
[0006]所述的立式燃气热媒炉节能装置，空气预热设备的冷空气入口安装在空气预热盘管的入口，空气预热盘管的出口与预热空气管连接;预热空气管与离心风机入口连接，离心风机出口与热空气总管入口连接。
[0007]所述的立式燃气热媒炉节能装置，燃料预热设备的翅片换热管安装在余热回收利用设备内部，翅片换热管一端连接燃气，另一端通过管道与燃烧器入口连接。
[0008]所述的立式燃气热媒炉节能装置，烟气余热回收利用设备的余热回收入口烟道入口端与烟囱连接，余热回收入口烟道入口端安装电动蝶阀；余热回收入口烟道出口端与余热回收利用设备入口连接，余热回收利用设备出口与余热回收引风机入口连接;余热回收引风机出口与余热回收出口烟道入口连接，余热回收出口烟道出口与烟囱连接，安装位置在电动蝶阀上部;余热回收盘管、翅片换热管并行安装在余热回收利用设备内部。
[0009]所述的立式燃气热媒炉节能装置，余热回收利用设备内的余热回收盘管是一组耐腐蚀盘管，或是多组耐腐蚀盘管;余热回收利用设备内的翅片换热管是一组耐腐蚀翅片换热管，或是多组耐腐蚀翅片换热管。
[0010]由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下有益效果:
本发明所述的立式燃气热媒炉节能装置:1、膜法富氧设备制备富氧空气，提高助燃空气氧含量;含氧量大于20.93%的空气叫做富氧空气。富氧空气参与燃烧具有明显的节能和环保效应。在同一温度下，富氧浓度越高，燃烧越完全，排烟黑度越低，节能和环保效果越好;膜分离制氧设备是利用具有特殊选择分离性的高分子聚合纤维材料作为分离元件，在一定驱动力作用下，使氧气或氧气多组份透过膜而富集;富氧空气可以提高火焰温度。使用富氧燃烧技术可使氮气量减少，空气量及烟气量均显著减少，故火焰温度随着燃烧空气中氧气比例的增加而显著提高。助燃空气的氧浓度每提升一个百分点火焰温度提高35°C。富氧空气可以加快燃烧速度与促进燃烧完全。用富氧燃烧技术，不仅能提高燃烧速度，获得较好的热传导，同时温度提高后，有利于燃烧反应，促进燃烧完全，从根本上消除烟尘污染;富氧空气可以降低燃料的燃点温度。燃料的燃点温度不是常数，如CO在空气中的燃点为609°C，而在纯氧中的燃点仅为388°C，所以采用富氧、纯氧燃烧能提高火焰强度和增加释放热量等;富氧空气可以减少燃烧后的烟气排量。用空气助燃，占体积4/5的N2不参加助燃，且随着燃烧带走大量热能，如用富氧气体助燃，燃烧后的排气量减少，从而提高了燃烧效率;富氧空气可以增加热量利用率。富氧、纯氧燃烧技术对热量的利用率有所提高，如用普通空气助燃，当加热温度为13000C时，其可利用的热量为42%，而用26%的浓氧空气助燃时，可利用量为56%，氧浓度在21%?30%之间其热量利用率随氧浓度提高而升高的最快，因此在这个氧浓度范围内对提高热量利用率最佳，因此节能效果就越好；富氧空气可以降低空气过剩系数。富氧、纯氧燃烧随着氧含量在空气中增加，氮气量下降，可适当降低空气的过剩系数，这样，燃料消耗就相应减少，从而节约能源；由于富氧、纯氧燃烧技术可使碳的燃点降低，燃烧完全而强烈，火焰充满度好，提高炉膛的整体温度，一个物体向周围辐射的热与该物体的绝对温度的四次方成正比，这就是“四次方定律” 一辐射定律。
[0011]2、空气预热设备和燃料预热设备可以将助燃空气和燃料温度双预热，有利于降低空气过剩系数，提高燃烧温度，达到节能节约燃料的效果;对于发热值为3000kJ/m3的燃气，其温度每升高1°C，将吸热1.4512kJ/m3，而燃烧该热值的lm3燃气所需要的空气量仅吸热
0.8306kJ/m3。在这种情况下，燃气温度升高到100° C，会使理论燃烧温度升高52° C，而助燃空气温度升高100°c，理论燃烧温度升高29° C。助燃空气和燃气双预热时，提高理论燃烧温度的效果为两者分别效果之和。当发热值为3000kJ/m3的燃气时，可以将空气过剩系数从1.10降为1.05，理论火焰燃烧温度将提高约20° C。
[0012]3、烟气余热回收利用设备可以回收利用烟气热量和大量的水蒸气潜热，降低外排烟气的硫含量。
[0013]【【附图说明】】
图1是本发明立式燃气热媒炉节能装置的流程图；
图中:l、w型真空栗;2、空气过滤器;3、鼓风机;4、富氧膜组件;5、富氧空气管;6、预热空气管;7、冷空气入口； 8、空气预热盘管;9、电动蝶阀；10、烟囱；11、电动蝶阀；12、热媒入口 ；13、余热回收入口烟道；14、余热回收出口烟道；15、余热回收利用设备；16、余热回收盘管；17、翅片换热管；18、燃气；19、余热回收引风机;20、热媒出口； 21、燃气炉;22、热空气总管；23、燃烧器;24、长明灯风管;25、热媒换热盘管;26、离心风机。
[0014]【【具体实施方式】】
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；
结合附图1所述的立式燃气热媒炉节能装置，，包括膜法富氧设备、空气预热设备、燃料预热设备和烟气余热回收利用设备。膜法富氧设备包括W型真空栗1、空气过滤器2、鼓风机
3、富氧膜组件4、富氧空气管5;空气预热设备包括预热空气管6、冷空气入口 7、空气预热盘管8、离心风机26;燃料预热设备包括翅片换热管17、余热回收利用设备15;烟气余热回收利用设备包括电动蝶阀11、余热回收入口烟道13、余热回收出口烟道14、余热回收利用设备15、余热回收盘管16、翅片换热管17、余热回收引风机19;膜法富氧设备通过富氧空气管5与空气预热设备的预热空气管6连接;空气预热设备的空气预热盘管8安装在燃气炉21的烟囱10下部与燃气炉21上部之间；烟气余热回收利用设备的余热回收入口烟道13和余热回收出口烟道14依次安装在烟囱10下部，烟囱10的余热回收入口烟道13和余热回收出口烟道14中间安装电动蝶阀9。
[0015]本发明膜法富氧设备的空气过滤器2安装在鼓风机3的入口，鼓风机3的出口与富氧膜组件4的入口连接;富氧膜组件4的出口与W型真空栗I入口连接，富氧空气管5安装在W型真空栗I出口。
[0016]本发明空气预热设备的冷空气入口7安装在空气预热盘管8的入口，空气预热盘管8的出口与预热空气管6连接;预热空气管6与离心风机26入口连接，离心风机26出口与热空气总管22入口连接。
[0017]本发明燃料预热设备的翅片换热管17安装在余热回收利用设备15内部，翅片换热管17—端连接燃气18，另一端通过管道与燃烧器23入口连接。
[0018]本发明烟气余热回收利用设备的余热回收入口烟道13入口端与烟囱10连接，余热回收入口烟道13入口端安装电动蝶阀11;余热回收入口烟道13出口端与余热回收利用设备15入口连接，余热回收利用设备15出口与余热回收引风机19入口连接;余热回收引风机19出口与余热回收出口烟道14入口连接，余热回收出口烟道14出口与烟囱10连接，安装位置在电动蝶阀9上部;余热回收盘管16、翅片换热管17并行安装在余热回收利用设备15内部。
[0019]本发明余热回收利用设备15内的余热回收盘管16是一组耐腐蚀盘管;余热回收利用设备15内的翅片换热管17是一组耐腐蚀翅片换热管。
[0020]本发明未详述部分为现有技术。
【主权项】
1.一种立式燃气热媒炉节能装置，包括膜法富氧设备、空气预热设备、燃料预热设备和烟气余热回收利用设备，其特征是:膜法富氧设备包括W型真空栗(1)、空气过滤器(2)、鼓风机(3)、富氧膜组件(4)、富氧空气管(5);空气预热设备包括预热空气管(6)、冷空气入口(7)、空气预热盘管(8)、离心风机(26);燃料预热设备包括翅片换热管(17)、余热回收利用设备(15);烟气余热回收利用设备包括电动蝶阀(11)、余热回收入口烟道(13)、余热回收出口烟道(14)、余热回收利用设备(15)、余热回收盘管(16)、翅片换热管(17)、余热回收引风机(19);膜法富氧设备通过富氧空气管(5)与空气预热设备的预热空气管(6)连接;空气预热设备的空气预热盘管(8)安装在燃气炉(21)的烟囱(10)下部与燃气炉(21)上部之间；烟气余热回收利用设备的余热回收入口烟道(13)和余热回收出口烟道(14)依次安装在烟囱(10)下部，烟囱(10)的余热回收入口烟道(13)和余热回收出口烟道(14)中间安装电动蝶阀(9)02.根据权利要求1所述的立式燃气热媒炉节能装置，其特征是:膜法富氧设备的空气过滤器(2)安装在鼓风机(3)的入口，鼓风机(3)的出口与富氧膜组件(4)的入口连接；富氧膜组件(4)的出口与W型真空栗(I)入口连接，富氧空气管(5)安装在W型真空栗(I)出口。3.根据权利要求1所述的立式燃气热媒炉节能装置，其特征是:空气预热设备的冷空气入口(7)安装在空气预热盘管(8)的入口，空气预热盘管(8)的出口与预热空气管(6)连接；预热空气管(6)与离心风机(26)入口连接，离心风机(26)出口与热空气总管(22)入口连接。4.根据权利要求1所述的立式燃气热媒炉节能装置，其特征是:燃料预热设备的翅片换热管(17)安装在余热回收利用设备(15)内部，翅片换热管(17)—端连接燃气(18)，另一端通过管道与燃烧器(23)入口连接。5.根据权利要求1所述的立式燃气热媒炉节能装置，其特征是:烟气余热回收利用设备的余热回收入口烟道(13)入口端与烟囱(10)连接，余热回收入口烟道(13)入口端安装电动蝶阀(11);余热回收入口烟道(13)出口端与余热回收利用设备(15)入口连接，余热回收利用设备(15)出口与余热回收引风机(19)入口连接;余热回收引风机(19)出口与余热回收出口烟道(14)入口连接，余热回收出口烟道(14)出口与烟囱(10)连接，安装位置在电动蝶阀(9)上部;余热回收盘管(16)、翅片换热管(17)并行安装在余热回收利用设备(15)内部。6.根据权利要求1所述的立式燃气热媒炉节能装置，其特征是:余热回收利用设备(15)内的余热回收盘管(16)是一组耐腐蚀盘管，或是多组耐腐蚀盘管;余热回收利用设备(15)内的翅片换热管(17)是一组耐腐蚀翅片换热管，或是多组耐腐蚀翅片换热管。
【文档编号】F23L7/00GK105953409SQ201610473931
【公开日】2016年9月21日
【申请日】2016年6月27日
【发明人】李绍通, 孟永建, 胡波
【申请人】河南中托力合化学有限公司