稳定炉压式的蓄热燃烧系统的制作方法

1.本技术属于余热回收技术领域，具体来说涉及一种稳定炉压式的蓄热燃烧系统。


背景技术：

2.煤炭是储量最丰富的、成本最低廉的化石能源，在很长一段时间内会占据人类经济活动中的重要角色。化石能源在燃烧过程中会排放大量的热气，如何对这部分热气进行有效回收，避免其直接排入大气中是本领域技术人员的重要课题。现有的带余热回收的燃烧系统包括蓄热燃烧设备和换热器设备。其中，所述蓄热燃烧设备是将高温烟气导入蓄热箱中，与蓄热体换热后排出；空气导入另一个蓄热像中，被蓄热提加热后进入燃烧区参与燃烧反应。一个周期后，切换气体流动方向，进行下一轮蓄热。简单换热器设备是利用各式换热设备，将烟气的热量传递给空气，再将高温空气投入燃烧区参与燃烧反应。上述方案存在的问题是：蓄热装置仅适用于800k以上的高温段工作，当温度低于800k时其烟气的粘度和湿度更大，会使蓄热体上附着灰尘，难以清理且降低传热效率；而换热器由于现有材料技术的限制，无法满足在高温环境中的使用。此外，现有的蓄热燃烧系统还存在换向阀切换气体流动方向时，造成炉内压力增大、炉门处烟气量泄漏加剧，降低余热回收效率的问题。因此，如何设计出一种新型的稳定炉压式蓄热燃烧系统，能够克服现有同类产品所存在的上述问题，是本领域技术人员需要研究的方向。


技术实现要素：

3.本技术的目的是提供一种稳定炉压式蓄热燃烧系统。能够进一步提高燃烧效率，以更低的能耗，同时在切换气体流动方向时，能够保持炉内压力稳定，减少烟气泄漏。
4.一种稳定炉压式的蓄热燃烧系统，其包括：炉膛，主燃烧器，第一蓄热箱，第二蓄热箱，换热器和天然气气源；所述炉膛分别与第一蓄热箱，第二蓄热箱和主燃烧器导通；所述主燃烧器通过管路与天然气气源导通；所述换热器内设有换热管路和换气管路；所述换热管路的两端分别与换热进烟管和换热排烟管相导通；所述换气管路的两端换热进气管和换热出气管相导通；所述换热器通过换热进烟管与炉膛相导通、通过换热出气管与主燃烧器相导通；所述换热进气管远离换热器一端的管口处设有风机；所述炉膛内安装有四通换向阀；所述四通换向阀分别通过管道与鼓风机、引风机、第一蓄热箱和第二蓄热箱相导通。
5.通过采用上述技术方案：在现有技术的基础上引入换热器，令炉膛内的烟气进入换热器内进行热交换，提高了鼓入炉膛内空气的温度，从而提升了炉膛内的燃烧效率。同时，排出的烟气温度得到降低，实现了烟气的余热回收，还降低了切换气体流向时炉内的压力值，减少了烟气泄露的情况，有利于环境保护。
6.优选的是，上述稳定炉压式的蓄热燃烧系统中：所述换热进烟管的管路上还设有烟气过滤器。
7.通过采用这种技术方案：增设烟气过滤器对炉膛进入换热器的烟气进行过滤，避免长期使用后烟气中的大颗粒成分在管路内富集堆积造成的管路堵塞。保证了换热器的换
热效率，提高了设备的使用寿命。
8.更优选的是，上述稳定炉压式的蓄热燃烧系统中：还包括第一辅助燃烧器和第二辅助燃烧器；所述第一辅助燃烧器安装在第一蓄热箱与炉膛的接口处；所述第二辅助燃烧器安装在第二蓄热箱与炉膛的接口处；所述第一辅助燃烧器和第二辅助燃烧器分别通过管路与天然气气源导通。
9.通过采用这种技术方案：以第一蓄热箱、第二蓄热箱作为助燃所需空气与燃烧之后高温烟气的换热场所。通过增加辅助燃烧器，配合主燃烧器在炉膛内实现了分级燃烧以及局部低氧燃烧，分级燃烧作用在于更充分的燃料燃尽，提高燃烧效率，局部低氧燃烧作用在于改善氮氧化物生成的因素条件，降低氮氧化物的排放。
10.与现有技术相比，本方案结构简单，易于实现。能够进一步提高燃烧效率，以更低的能耗，同时在切换气体流动方向时，能够保持炉内压力稳定，减少烟气泄漏。
附图说明
11.下面结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细的说明：
12.图1为实施例1的结构示意图；
13.图2为实施例2的结构示意图；
14.图3为实施例3的结构示意图。
15.各附图标记与部件名称对应关系如下：
16.1、炉膛；2、鼓风机；3、四通换向阀；4、引风机；5、烟气过滤器；6、换热器；7、主燃烧器；8、天然气气源；9、风机；11、第一蓄热箱；12、第二蓄热箱；61、换热进烟管；62、换热排烟管；63、换热进气管；64、换热出气管；71、第一辅助燃烧器；72、第二辅助燃烧器。
具体实施方式
17.为了更清楚地说明本技术的技术方案，下面将结合各个实施例作进一步描述。
18.如图1所示为实施例1：
19.一种稳定炉压式的蓄热燃烧系统，其包括：炉膛1，主燃烧器7，第一蓄热箱11，第二蓄热箱12，换热器6和天然气气源8。
20.其中，所述炉膛1分别与第一蓄热箱11，第二蓄热箱12和主燃烧器7导通；所述主燃烧器7通过管路与天然气气源8导通；所述炉膛1内安装有四通换向阀3；所述四通换向阀3分别通过管道与鼓风机2、引风机4、第一蓄热箱11和第二蓄热箱12相导通。所述换热器6内设有换热管路和换气管路；所述换热管路的两端分别与换热进烟管61和换热排烟管62相导通；所述换气管路的两端换热进气管63和换热出气管64相导通；所述换热器6通过换热进烟管61与炉膛1相导通、通过换热出气管64与主燃烧器7相导通；所述换热进气管63远离换热器6一端的管口处设有风机9；
21.实践中，其工作过程如下：风机9启动，将外部低温空气经由换热进气管63鼓入换热器6中。天然气气源8持续供气，令主燃烧器炉膛1内实现燃烧。四通换向阀3每隔一段时间切换一次气体流动方向，使得第一蓄热箱11、第二蓄热箱12进行排气、进气交换。具体的，第一蓄热箱和第二蓄热箱的轮替工作过程如下：鼓风机2将空气通过四通阀3吹入第一蓄热箱11，空气在第一蓄热箱11内与其内部蓄热体发生热交换后，第一蓄热箱11内的蓄热体降温，
空气升温进入炉膛1，烟气由炉膛1内部进入第二蓄热箱12，烟气在第二蓄热箱12内与其内的蓄热体发生热交换后，该蓄热体升温，同时烟气降温，随后通过四通换向阀3被引风机4吸走；四通换向阀3工作一段时间后切换阀板方向，气流走向流程与上述相反，鼓风机2将空气通过四通阀3吹入第二蓄热箱12，空气在第二蓄热箱12内与其内部蓄热体发生热交换后，第二蓄热箱12内的蓄热体降温，空气升温进入炉膛1，烟气由炉膛内部进入第一蓄热箱11，烟气在第一蓄热箱11内与其内部蓄热体发生热交换后，该蓄热体升温，烟气降温，随后通过四通换向阀3被引风机4吸走。过程中，第一辅助燃烧器71与第二辅助燃烧器72，在对应侧空气进入炉膛1时才开启，其余时刻封闭。由此，保证了低温空气与高温烟气进行足够时间的热量交换，达到高温空气参与燃烧的目的。在该过程中，通过引风机4将低温烟气排放至后续的烟气处理装置去；同时炉膛内的高温烟气进入换热器6的换热管路中，与换热器6的换气管路中的低温空气进行热量交换，使换气管路中鼓入炉膛1内的气流得到升温，可以持续稳定的为主要燃烧器7提供高温空气进行燃烧反应，提高余热回收效率，同时解决了四通换向阀3换向时导致的炉膛10内压力不稳的问题。
22.如图2所示为实施例2：
23.实施例2与实施例1相比，其技术方案中进一步增加了烟气过滤器5。所述烟气过滤器5安装于所述换热进烟管61的管路上。
24.实践中，以增设的烟气过滤器5对炉膛1进入换热器6的烟气进行过滤，避免长期使用后烟气中的大颗粒成分在管路内富集堆积造成的管路堵塞。
25.如图3所示为实施例3：
26.实施例3与实施例2相比，其技术方案中进一步增加了第一辅助燃烧器71和第二辅助燃烧器72；所述第一辅助燃烧器71安装在第一蓄热箱11与炉膛1的接口处；所述第二辅助燃烧器72安装在第二蓄热箱12与炉膛1的接口处；所述第一辅助燃烧器71和第二辅助燃烧器72分别通过管路与天然气气源8导通。
27.实践中，以第一蓄热箱71、第二蓄热箱72作为助燃所需空气与燃烧之后高温烟气的换热场所。通过增加两个辅助燃烧器，配合主燃烧器7在炉膛1内实现了分级燃烧以及局部低氧燃烧，分级燃烧作用在于提高燃烧效率，局部低氧燃烧作用在于改善氮氧化物生成的因素条件，降低氮氧化物的排放。
28.以上所述，仅为本技术的具体实施例，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域技术的技术人员在本技术公开的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。本技术的保护范围以权利要求书的保护范围为准。