一种低能耗蓄热式熔融装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN106630546A(43)申请公布日2017.05.10(21)申请号201611127853.7(22)申请日2016.12.09(71)申请人大连理工大学地址116024辽宁省大连市甘井子区凌工路2号(72)发明人李爱民王欣张雷(74)专利代理机构大连理工大学专利中心21200代理人温福雪侯明远(51)Int.Cl.C03B5/00(2006.01)F23D14/22(2006.01)F23D14/66(2006.01)权利要求书2页说明书3页附图2页(54)发明名称一种低能耗蓄热式熔融装置及方法(57)摘要一种低能耗蓄热式熔融装置及方法，该装置包含蓄热式换热装置，整流装置及熔融炉体。燃气与空气分别送入熔融炉体一端的蓄热式燃气换热装置与蓄热式空气换热装置中被加热，换热后的高温燃气与高温空气通过整流装置送入熔融炉体内进行低氧超绝热燃烧，燃烧产生的高温烟气为固体熔融提供能量，换热后的烟气送入熔融炉体另一端的蓄热式燃气换热装置及蓄热式空气换热装置，烟气对蓄热式燃气换热装置及蓄热式空气换热装置内的蓄热体快速蓄热，通过四组蓄热式换热装置两两的交替运行，实现烟气热量高效回收，通过将熔融炉体及蓄热式换热装置分区来大大降低出口烟气温度，提高装置热效率，本装置具有熔融背景温度高、燃烧反应时间短、能量利用率高等优点。CN106630546ACN106630546A权利要求书1/2页1.一种低能耗蓄热式熔融装置，其特征在于，该低能耗蓄热式熔融装置包括蓄热式换热装置、整流装置和熔融炉体；蓄热式换热装置包含蓄热式燃气换热装置和蓄热式空气换热装置，蓄热式燃气换热装置进一步包括含蓄热式燃气换热装置A和蓄热式燃气换热装置B，蓄热式空气换热装置进一步包括蓄热式空气换热装置A和蓄热式空气换热装置B；蓄热式燃气换热装置A与蓄热式空气换热装置A之间采用保温板分隔开，为一体式结构设置于熔融炉体左端；蓄热式燃气换热装置B与蓄热式空气换热装置B之间采用保温板分隔开，为一体式结构设置于熔融炉体右端；蓄热式换热装置内设置多个蓄热体，相邻蓄热体间的纵向间距大于10mm；蓄热式燃气换热装置A和蓄热式燃气换热装置B中相邻蓄热体间填充的介质为燃气，且二者的入口端与燃气管道相连，出口端与整流装置相连；蓄热式空气换热装置A和蓄热式空气换热装置B中相邻蓄热体间填充的介质为空气，且二者的入口端与空气管道相连，出口端与整流装置相连；整流装置包括整流装置A和整流装置B，整流装置内部采用燃气整流腔与空气整流腔结合的形式或交叉式整流片的形式；当整流装置内部采用燃气整流腔与空气整流腔结合的形式时，每个整流装置内部设置一个燃气整流腔和一个空气整流腔，燃气整流腔与蓄热式燃气换热装置的出口端相连，空气整流腔与蓄热式空气换热装置的出口端相连，燃气整流腔的出口设有多个燃气喷嘴，空气整流腔的出口设有多个空气喷嘴，燃气喷嘴与空气喷嘴均采用套管的形式，套管内燃气与空气并不混合，换热后的高温空气与高温燃气分别送入空气整流腔和燃气整流腔，经整流后通过喷嘴喷入熔融炉体中；当整流装置内部采用交叉整流片的形式时，交叉整流片直接与蓄热式换热装置出口连接，换热后的高温空气与高温燃气在交叉整流片内实现充分混合；熔融炉体内设置多个隔层，燃烧后的烟气通过隔层预留的烟气通道流动。2.根据权利要求1所述的低能耗蓄热式熔融装置，其特征在于，所述的气体流通管道上的阀门采用三通阀，三通阀按照设定的时间周期性改变方向，实现进入气体与排出烟气的快速转换，经三通阀后的烟气支管汇成一根烟气母管，左右两根烟气母管与烟气出口相连，使烟气经过烟气支管汇总进入烟气母管，并经过烟气出口排出。3.根据权利要求1或2所述的低能耗蓄热式熔融装置，其特征在于，所述的蓄热体间的纵向间距为20-200mm。4.一种低能耗蓄热式熔融方法，其特征在于，步骤如下：(Ⅰ)预热阶段：定量的燃气送入已蓄好热量的蓄热式燃气换热装置A，同时，定量的空气送入已蓄好热量的蓄热式空气换热装置A，蓄热式燃气换热装置A和蓄热式空气换热装置A内的蓄热体分别对燃气和空气进行加热，换热后的高温燃气与高温空气经整流装置A整流后送入熔融炉体内，此时，换热后的蓄热式燃气换热装置A和蓄热式空气换热装置A内的蓄热体温度降低，等待再次蓄热；(Ⅱ)燃烧及固体熔融阶段：定量的高温燃气与高温空气在熔融炉体内进行低氧超绝热燃烧，燃烧产生的高温烟气顺着熔融炉体内隔层预留的烟气通道流动；(Ⅲ)能量回收阶段：对固体进行加热后的烟气经过整流装置B分别进入蓄热式燃气换热装置B和蓄热式空气换热装置B，烟气与蓄热式燃气换热装置B和蓄热式空气换热装置B内的蓄热体进行高效换热，换热后的低温烟气经烟气母管排出，此时蓄热式燃气换热装置B和蓄热式空气换热装置B已蓄好热