一种蓄热式烟气加热装置的制作方法

1.本实用新型涉及烟气处理技术领域，具体涉及一种蓄热式烟气加热装置。


背景技术：

2.工业生产中产生的烟气，需要经过处理达标后方可排放；在对一些烟气进行脱硝处理时，如果烟气达不到脱硝要求的入口温度，就需要对烟气进行升温，有余热的可以利用余热升温，没有余热的就需要对烟气进行加热升温。
3.传统的烟气加热方式有电加热炉和天然气加热炉，但加热炉的保温差、热量损失大、热效率低、能耗高、运行成本高、设备内部易堆积灰尘导致堵塞。


技术实现要素：

4.针对现有技术中存在的不足之处，本实用新型提供一种蓄热式烟气加热装置。
5.本实用新型公开了一种蓄热式烟气加热装置，包括：本体；
6.所述本体包括上部的燃烧室和下部的蓄热室；
7.所述燃烧室内安装有至少一个燃烧器，每个所述燃烧器均与天然气管和助燃风管相连；
8.所述蓄热室由多个蓄热子室构成，每个所述蓄热子室内填充有蓄热体；每个所述蓄热子室上均与进气风管、烟气出气风管和吹扫风管相连，所有所述蓄热子室进行周期性轮流进气、出气和吹扫。
9.作为本实用新型的进一步改进，所述本体的壳体内表面填充有耐火保温棉，所述耐火保温棉的厚度为50
‑
60cm。
10.作为本实用新型的进一步改进，所述燃烧器的数量为2个，所述天然气管与天然气罐相连，所述助燃风管与助燃风机相连，所述天然气管和助燃风管上均安装有阀门。
11.作为本实用新型的进一步改进，所述蓄热室由水平布设且彼此隔开的5个蓄热子室构成，所述蓄热体为蓄热陶瓷。
12.作为本实用新型的进一步改进，所述进气风管、烟气出气风管和吹扫风管安装在所述蓄热子室的底部，烟气、吹扫风、新风从蓄热子室的底部进入所述本体。
13.作为本实用新型的进一步改进，每个所述蓄热子室的上、中、下位置均安装有一温度计。
14.作为本实用新型的进一步改进，5个所述蓄热子室在运行过程中两室进气、两室出气、一室吹扫，按设定周期轮流切换运行。
15.作为本实用新型的进一步改进，
16.所述进气风管一端并联有新风管，所述进气风管的一端安装有烟气源和烟气进气阀，所述新风管一端连接有新风风机且所述新风管上安装有新风阀；所述进气风管中与每个所述蓄热子室相连的进气支管上安装有阀门；
17.所述烟气出气风管中与每个所述蓄热子室相连的出气支管上安装有阀门；
18.所述吹扫风管与吹扫风机相连，所述吹扫风管中与每个所述蓄热子室相连的吹扫支管上安装有阀门。
19.作为本实用新型的进一步改进，还包括：烟气旁路风管；
20.所述烟气旁路风管一端连接在所述烟气源与烟气进气阀之间，另一端与所述烟气出气风管相连；所述烟气旁路风管上安装有烟气旁路阀。
21.作为本实用新型的进一步改进，还包括：补风管；
22.所述补风管一端与所述燃烧室相连，另一端与所述烟气出气风管相连；所述补风管上安装有高温比例阀。
23.与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
24.本实用新型以天然气为燃料，采用蓄热式燃烧技术，通过多个蓄热子室进行周期性轮流进气、出气和吹扫，轮流切换对烟气进行加热，换热快，热效率高，运行成本低，操作简单；同时，对蓄热体进行周期吹扫，可防止烟气中灰尘在蓄热体上的累积而降低蓄热体蓄热效果或堵塞蓄热体。
附图说明
25.图1为本实用新型一种实施例公开的蓄热式烟气加热装置的结构示意图。
26.图中：
27.1、本体；2、燃烧室；3、燃烧器；4、蓄热室；5、蓄热体；6、吹扫风管；7、进气风管；8、烟气出气风管；9、新风管；10、烟气旁路风管；11、吹扫风机；12、天然气管；13、助燃风机；14、新风风机；15、烟气进气阀；16、新风阀；17、烟气旁路阀；18、高温比例阀；19、助燃风管。
具体实施方式
28.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
29.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
30.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
31.下面结合附图对本实用新型做进一步的详细描述：
32.如图1所示，本实用新型提供一种蓄热式烟气加热装置，包括：本体1、燃烧室2、燃
烧器3、蓄热室4、蓄热体5、吹扫风管6、进气风管7、烟气出气风管8、新风管9、烟气旁路风管10、吹扫风机11、天然气管12、助燃风机13、新风风机14、烟气进气阀15、新风阀16、烟气旁路阀17、高温比例阀18和助燃风管19；其中，
33.本实用新型的本体1的壳体内表面填充有耐火保温棉(图中未示出)，耐火保温棉的厚度为50
‑
60cm，起到保温作用，减少热量的散失。
34.本实用新型的本体1包括上部的燃烧室2和下部的蓄热室4；其中，
35.燃烧室2内安装有至少一个燃烧器3，优选为如图1所示的2个天然气燃烧器，燃烧器3可通过常规的安装件安装在本体1内壁的顶部；每个燃烧器3均与天然气管12和助燃风管19相连，天然气管12与天然气罐(图中未示出)相连，助燃风管19与助燃风机13相连，天然气管12和助燃风管19上均安装有阀门(图中未示出)。其中，通过天然气管12为2个燃烧器3提供天然气，通过助燃风管19提供天然气在燃烧时的助燃风(空气)。本实用新型在天然气管12和助燃风管19上安装的阀门可为手动阀门或电磁阀，当为手动阀时，可在燃烧室2内设置用于检测温度的温度计，当操作人员通过温度计检测到燃烧室2内的温度达到预设的温度上限值后，可手动关闭阀门和燃烧器3；当操作人员通过温度计检测到燃烧室2内的温度低于预设的温度下限值后，可手动打开阀门和燃烧器3。当为电磁阀时，可在燃烧室2内设有温度传感器，温度传感器连接plc的输入端、plc输出端连接电磁阀和燃烧器，构成一种常规的温控系统；即，当在plc内设有温度上限值和下限值，温度传感器将监测到的温度信号传输至plc，当温度传感器监测到温度信号达到预设的温度上限值后，plc自动关闭阀门和燃烧器3，燃烧器停止燃烧；当温度传感器监测到温度信号低于预设的温度下限值后，plc自动打开阀门和燃烧器3，燃烧器开启燃烧。
36.蓄热室4由多个蓄热子室构成，优选为如图1所示的水平布设且彼此隔开的5个蓄热子室构成；每个蓄热子室4内填充有蓄热体5，蓄热体5可选择蓄热陶瓷。进一步，本实用新型可在每个蓄热子室的上、中、下位置均安装有一温度计，用于监测蓄热体温度，以便及时调整烟气切换周期，保证各室温度均匀。
37.本实用新型在每个蓄热子室上均与进气风管7(可供烟气和新风通入本体1内)、烟气出气风管8和吹扫风管6相连，所有蓄热子室进行周期性轮流进气、出气和吹扫；具体的：
38.本实用新型的进气风管7由1根进气主管和5根进气支管构成，5根进气支管并联连通在进气主管上且5根进气支管对应接入蓄热子室的底部，使烟气、新风从蓄热子室的底部进入本体1内；本实用新型在5根进气支管上均安装有阀门，阀门可为手动阀或电磁阀，用于控制蓄热子室中进烟气和新风的通道。进一步，本实用新型的进气主管的另一端连接有烟气源(图中未示出)，并在靠近烟气源的进气主管上安装有烟气进气阀15；为实现烟气的进气与新风的进气共用同一进气风管，本实用新型可在进气主管的另一端并联有新风管9，新风管9一端与新风风机14相连，另一端连接在烟气进气阀15下游的进气主管上且在新风管9上安装有新风阀16；在使用时，通过开启烟气进气阀15、关闭新风阀16和新风风机14，可向本体1内送入烟气；通过关闭烟气进气阀15、打开新风放风机14和新风阀16，可向本体1内送入新风。
39.本实用新型的烟气出气风管8由1根出气主管和5根出气支管构成，5根出气支管并联连通在出气主管上且5根出气支管对应接入蓄热子室的底部，使换热后的烟气从蓄热子室的底部排出；本实用新型在5根出气支管上均安装有阀门，阀门可为手动阀或电磁阀，用
于控制蓄热子室中排烟气的通道。进一步，本实用新型还设有烟气旁路风管10，烟气旁路风管10的一端连接在烟气源与烟气进气阀15之间，另一端与出气主管相连，烟气旁路风管10上安装有烟气旁路阀17；本实用新型设计烟气旁路风管10的作用有二，其一为：当烟气源为连续排放的烟气源时，在关闭烟气进气阀15、打开新风阀16向本体1内送入新风的过程中，可同时打开烟气旁路阀17，使烟气不进入本体1，而通过烟气旁路风管10排出。其二为，当换热后的烟气温度过高时，可打开有烟气旁路阀17，将低温的烟气与换热后的高温烟气进行混合，降低烟气温度至后续脱硝所需的合适温度范围。
40.本实用新型的吹扫风管6由1根吹扫主管和5根吹扫支管构成，5根吹扫支管并联连通在吹扫主管上且5根吹扫支管对应接入蓄热子室的底部，使吹扫风从蓄热子室的底部进入本体1内；本实用新型在5根吹扫支管上均安装有阀门，阀门可为手动阀或电磁阀，用于控制蓄热子室中进吹扫风的通道。进一步，吹扫主管与吹扫风机11相连。
41.本实用新型的5个蓄热子室在运行过程中两室进气、两室出气、一室吹扫，按设定周期轮流切换运行。具体运行过程为：
42.装置运行前，需对内部蓄热体5进行升温操作，打开新风阀16和新风风机14，鼓入新鲜空气，开启燃烧器3，打开吹扫风机11，设定切换周期，利用新风换热来提高蓄热体温度，当蓄热体温度达到800
‑
850℃，方可进行下一步操作。
43.之后，关闭新风阀16和新风风机14、打开烟气进气阀，通入待加热烟气：此时分为手动控制和自动控制：
44.手动控制：手动打开第一、二蓄热子室的进烟阀门，打开第三蓄热子室的吹扫风阀门，打开第四、五蓄热子室的出烟阀门，剩余阀门关闭；此时进行两室进气、两室出气、一室吹扫；当通过对应蓄热子室上的温度计观察到蓄热体的温度降低到下限值、而第四、五蓄热子室的蓄热体温度较高后，手动打开第四、五蓄热子室的进烟阀门，打开第二蓄热子室的吹扫风阀门，打开第一、三蓄热子室的出烟阀门，剩余阀门关闭；此时进行另一循环的两室进气、两室出气、一室吹扫；以此往复。
45.自动控制：可增设plc，plc内设定一循环流程，即一、二室进气，四、五室出气，三室吹扫；预设的时间后，切换至即四、五室进气，一、三室出气，二室吹扫；预设的时间后，切换至即二、三室进气，一、五室出气，四室吹扫，等。除设定预设的时间外，还可将plc的输入端与蓄热子室外壁带有温度显示的温度传感器相连，基于检测的温度实现两室进气，两室出气，一室吹扫，并按设定周期轮流切换运行。
46.本实用新型还设有补风管，补风管一端与燃烧室2相连，另一端与烟气出气风管8相连；补风管上安装有高温比例阀18；同时，可在烟气出气风管8上设有温度传感器或温度显示器，通过高温比例阀18来调节高温烟气出口流量，当加热后的烟气温度过低时，可混入一定比例的高温烟气来提高烟气温度。
47.本实用新型使用方法包括：
48.加热装置初始升温过程，先通过新风风机鼓入新风升温，烟气从旁路管道通过，不进入系统；蓄热体上层温度达到800
‑
850℃，关闭新风阀16和新风风机15，通入待加热烟气，烟气从蓄热体下部进入其中两个蓄热室，经过蓄热体时，蓄热体将热量传给烟气，烟气温度升高，从蓄热室上部出来后进入燃烧室，通过天然气燃烧加热，温度进一步大幅度提高，然后和五室中其中一个吹入的吹扫风混合后，从另外两个蓄热室上部进入，将热量传给蓄热
室，最后从蓄热室底部排出。当出口烟气温度过低，调整烟气切换周期，开启高温比例阀18至一定比例，补充适量燃烧室内高温烟气，提高烟气温度至要求范围；
49.装置运行过程中需根据燃烧室内温度及出口烟气温度，调整燃烧室温度上下限和天然气流量调节阀，保证热量的充分供给；
50.运行过程中压缩空气压力不低于0.5mpa，保证气动阀门的正常关闭，压力过低阀门开闭无法到位，无法实现正常进出气切换。
51.设备停机应先关闭烟气，然后关闭燃烧器3，打开新风新风阀16和新风风机14，利用新风给设备进行降温。
52.本实用新型的优点为：
53.本实用新型以天然气为燃料，采用蓄热式燃烧技术，通过多个蓄热子室进行周期性轮流进气、出气和吹扫，轮流切换对烟气进行加热，换热快，热效率高，运行成本低；同时，通过吹扫风机鼓入吹扫风可对蓄热体进行周期吹扫，可防止烟气中灰尘在蓄热体上的累积而降低蓄热体蓄热效果或堵塞蓄热体；还可进一步除去烟气中的有机物；本实用新型可实现远程自动控制，操作简便，自动化水平高。
54.以上仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。