外燃式蓄热加热炉制造技术

一种外燃式蓄热加热炉，其特征是燃烧室设置于蓄热加热炉的外部，热效率高、安全性高、适应性强。可运用于各种可燃气体和非可燃气体的加热，包括空气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、氢气、甲烷、瓦斯、煤气、天然气等。燃料可以是煤、油页岩等固体燃料，也可以是燃烧油等液体燃料，也可以是煤气、瓦斯、天然气等气体燃料。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用外燃方法在蓄热加热炉中对被加热气体进行蓄热加热的装置。
技术介绍
蓄热加热炉是一种利用先进的蓄热技术对热载体进行加热的装置，它具有结构紧 凑、换热面积大、热效率高、使用寿命长等优点。在冶金行业、机械行业、化工行业、油页岩干 馏炼油行业得到广泛使用。目前在工业生产中使用的蓄热加热炉大都为内燃式。蓄热加热 炉按其燃烧方式的不同可以分成顶燃式，底燃式、侧燃式三种。其工艺流程是将煤气和助燃 空气引入蓄热加热炉的燃烧室燃烧，燃烧产生的高温烟气用来加热炉内的蓄热体。蓄热体 在吸收高温烟气的热量后，将热量蓄积在蓄热体内。在下一个流程中又将热量交换给需要 加热的热载体(空气或瓦斯等)，供给生产用。这种蓄热加热炉热量的来源是在炉内直接 燃烧煤气。由于燃烧是在设置在蓄热加热炉炉内的燃烧室进行，一般称之谓内燃式蓄热炉。 典型的内燃式蓄热炉的结构见图1。图中，1、安全阀，2、燃烧室，3、被加热的热载体排出口， 4、格子砖，5、炉筧，6、换向阀，7、烟气排出口，8、加热的热载体进入口，9、燃烧煤气入口，10、 助燃空气入口，11、煤气烧嘴，12、人孔。工作时，燃烧煤气和助燃空气混合后从煤气烧嘴中 喷出，在燃烧室中燃烧，燃烧产生的烟气将格子砖加热后从底部排出；换向后，被加热的热 载体从底部进入，经过格子砖被加热后从蓄热炉的上部排出口排出。内燃式蓄热炉有很多 优点，但也存在一些共同的缺陷。主要有一是燃烧在加热炉内进行，加热炉内有空气和瓦 斯存在，在换向时很难清除干净，如果加热的是可燃气体的话，常会发生爆燃、甚至爆炸事 件；二是由于煤气在炉内燃烧，燃烧产生高温，特别是当温度超过1100°C时，在蓄热体表面 常会出现结焦、析碳等现象，需要定期清除，影响连续稳定生产；三是这种蓄热加热炉只能 使用气体燃料，对没有煤气或煤气量不够的生产单位则需要先用煤来制取煤气，制取煤气 的投资往往大于蓄热加热炉本身的投资，而且在煤气制取过程中，又会产生煤气净化、焦油 回收、废水处理等诸多复杂的环保问题。基于以上原因，蓄热加热炉尽管有很多优点，但使 用范围却受到了限制，一般不使用于可燃气体的加热，不使用于缺少煤气的企业。因为冶金 行业有大量的高炉煤气和焦炉煤气，而且需要加热的是空气，所以内燃式蓄热加热炉在冶 金行业得到了较多的使用，被称作热风炉。而在化工、石油等行业由于需要加热的热载体是 可燃气体，蓄热加热炉则很少运用。
技术实现思路
本专利技术的目的在于拓展蓄热加热炉的使用范围，使蓄热加热炉可以用来加热可燃 气体，可以使用于没有煤气的企业，同时简化蓄热加热炉的内部结构，降低蓄热加热炉的制 造成本和运行管理成本，提高蓄热加热炉使用的安全性。本专利技术的外燃式蓄热加热炉具体 工艺和结构为一、一种利用高温烟气作为热源的外燃式蓄热加热炉。其特征是由干气炉和蓄热 加热炉两部分组成，燃烧室设置于外部干气炉内，蓄热和换热在蓄热加热炉内进行，干气炉和蓄热加热炉之间通过烟气管道联接在一起。所述的外燃式蓄热加热炉加热格子砖的高温 烟气通过设置在蓄热加热炉外部的干气炉中燃烧固体燃料(煤或油页岩等)获得。工艺流 程是将固体燃料(煤或油页岩等)从干气炉的前侧上方加入，落到链条炉排上，固体燃料 在链条炉排上燃烧产生高温烟气，一般可达到1100°C 1300°C左右，高温烟气从干气炉的 后上方引出，进入蓄热加热炉。高温烟气在经过蓄热加热炉时，将蓄热加热炉中的格子砖 加热，蓄积热量，烟气温度被降低到250°C以下被引风机引出，排入烟囱。这时换向阀动作， 切断烟气供应，烟气出口成为被加热气体的入口，被加热气体进入蓄热加热炉后，吸收格子 砖内蓄积的热量，温度上升到800°C以上，从设置在蓄热加热炉上部的被加热气体排出口排 出，送往生产需要的地方。一台干气炉的后部配置二台蓄热加热炉。当第一台蓄热加热炉 进入和热载体换热程序时，第二台蓄热加热炉则进入加热格子砖的程序。两台蓄热加热炉 交替工作，保证向用户供应连续的符合工艺要求的热载体。这种加热方式得到的高温热载 体的温度是波动的，随时间的延长温度逐渐下降。当温度低于设定值时，第一台蓄热加热炉 停止供热，转入加热程序。第二台蓄热加热炉则进入供热程序。有些行业，比如油页岩干馏 行业，希望得到稳定的、温度不波动的高温热载体。则可以采取配置三台蓄热加热炉，“二送 一烧”，错时交叉供热的方法，将高温热载体的温度波动控制在额定范围之内。也可以采取 在高温热载体中回兑低温热载体的方法将热载体的温度波动控制在额定范围之内。高温烟 气进入蓄热加热炉的温度用回兑加热炉排出的低于250°C的低温烟气调节。需要烟气温度 高时，可少兑低温烟气，需要烟气温度低时，可多兑低温烟气。高温烟气进入蓄热加热炉的 温度可掌控在900°C 1300°C之间。被加热气体排出蓄热加热炉的温度用控制格子砖温度 的办法来调节，高温烟气进入蓄热加热炉的温度高，格子砖的温度也相应高，高温烟气进入 蓄热加热炉的温度低，格子砖的温度也相应低。一般，格子砖的温度控制在800°C 1200°C 之间，被加热气体的出口温度可控制在700°C 1100°C之间。为防止露点腐蚀，外燃式蓄热 加热炉的排烟温度不宜过低，一般不要低于150°C。干气炉也可以使用液体燃料或气体燃 料，当使用液体燃料或气体燃料时，干气炉内可安装燃油或燃气烧嘴。二、一种实现所述的本专利技术工艺要求的外燃式蓄热加热炉，其结构见图2，其联接 方式见图3。其特征在于燃烧煤的干气炉设置在蓄热加热炉的外部，干气炉和蓄热加热炉 之间用烟气管道联接。干气炉的前侧上方设置煤的料斗，料斗下部设有给料机。干气炉下 部设有链条炉排，链条炉排下部为灰渣室，灰渣室底部设置刮板运输机。干气炉的后上方设 有烟气排出口，烟气排出口通过联接管和蓄热加热炉相连，回兑低温烟气的管道和烟气排 出管相连。蓄热加热炉为一个顶部为半球形的直立圆筒体。内壁为耐火砖，外部包有钢板。 高温烟气的入口设置于蓄热加热炉的上部，蓄热加热炉的内部用格子砖填充，格子砖下部 设有炉筧。烟气出口设置于炉筧的下部。烟气出口通过管道和换向阀相连接。换向阀两端 分别连接烟气排出管和被加热气体进入管。被加热气体排出管设置于蓄热加热炉的上部。 蓄热加热炉的顶部设有安全阀，蓄热加热炉的底部设有灰渣室，灰渣室内设有刮板运输机。 当有特殊需要时，蓄热加热炉的烟气进入管和被加热气体排出管可设置于蓄热加热炉的下 部，烟气排出管和被加热气体进入管可设置于蓄热加热炉的上部。本专利技术采取了调整燃烧方式，即改内燃为外燃的办法来解决蓄热加热炉不适用于 加热可燃气体的问题，同时也解决了没有煤气的用户如何使用蓄热加热炉的问题。由于燃 烧方式的改变，将燃烧室设置于蓄热加热炉的外部，简化了蓄热加热炉的内部结构，提高了其使用的安全性。本专利技术的技术关键是将有可能造成可燃气体爆燃、爆炸的空气中的氧 气隔离在蓄热加热炉之外。不同的可燃混合气体中的氧含量的爆炸极限浓度一般为5%以 上。据理论计算和实验测定，本专利技术工艺进入蓄热加热炉的烟气中的氧含量一般低于4%， 所以当可燃气体进入蓄热加热炉加热时，其氧气浓度远低于爆炸极限浓度，安全性能高。而 在内燃式蓄热加热炉中，由于直接在蓄热加热炉中燃烧煤气，氧气含量较高，明火又无法避 免，因此，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种外燃式蓄热加热炉，其特征是：由干气炉和蓄热加热炉两部分组成，燃烧室设置于外部干气炉内，蓄热和换热在蓄热加热炉内进行，干气炉和蓄热加热炉之间通过烟气管道联接在一起。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：吴启成，
申请(专利权)人：吴启成，
类型：发明
国别省市：89