[實用新型]熱力防爆型催化蓄熱體

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720063905.9
• 申請日: 2007-07-23
• 公開（公告）號: CN201072125Y
• 公開（公告）日: 2008-06-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 徐文耀;艾元方;徐明;梅熾
• 申請（專利權(quán)）人: 北京中海潤達科貿(mào)有限公司中南大學(xué)
• 主分類號: F23D14/70
• 分類號: F23D14/70;F23D14/82;F23D14/18
• 代理公司: 長沙市融智專利事務(wù)所
• 代理人: 顏勇

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種綜合蜂窩狀整體式催化蓄熱體，特別是涉及一種能防止熱力回火的整體式催化蓄熱體。

背景技術(shù)

催化燃燒是一種較為普遍的燃氣燃燒方式。催化劑使用要求能起燃且無催化劑飛溫現(xiàn)象，為此通常和蓄熱技術(shù)一起使用。按化學(xué)當量比或遠低于化學(xué)當量比預(yù)先混合的空氣-燃氣混合物從預(yù)混室里流出后均勻流過蓄熱體，然后被預(yù)熱的預(yù)混物均勻流過催化體氣流通道。預(yù)混物在催化體里發(fā)生催化燃燒而消耗掉部分燃料，剩余燃燒則在催化體頂面附近空間里完成。高效催化、高效蓄熱、高機械強度、安全燃燒、床溫可控是蓄熱式催化燃燒基本要求。

高比表面積(薄壁細孔)的蜂窩狀整體式催化體具有高效催化功能。目前整體式催化體性能不理想。市場上能見到的整體式催化體脆而易碎，常溫時機械強度小，高溫條件下機械強度更小，易出現(xiàn)裂紋，碎裂和坍塌等問題；難于成型，加工后形狀很不規(guī)則；比表面積小(薄壁粗孔)。高比表面積(薄壁細孔)的蜂窩狀蓄熱體具有高效蓄熱功能。目前能見到良好機械性能和高比表面積的蜂窩狀蓄熱體，但是因氣流通道間壁厚度小，高溫?zé)Y(jié)后變形大，外形不規(guī)則。另一方面，蜂窩狀蓄熱體常常應(yīng)用于非預(yù)混燃燒裝置中，為了保持氣流通道暢通和減少氣體流動阻力而人為此設(shè)計出不規(guī)則外形。催化體形狀不規(guī)則，機械強度差，不能進行“切削”和“表面磨平”等加工，催化體之間不能緊密接觸，催化體之間存在明顯間隙或縫隙；蓄熱體形狀不規(guī)則導(dǎo)致蓄熱體之間不能緊密接觸，催化體之間存在明顯間隙或縫隙；另外，催化體和蓄熱體之間不能緊密接觸，催化體底面和蓄熱體頂面之間也存在明顯間隙或縫隙。

科學(xué)實驗發(fā)現(xiàn)，蜂窩體之間的間隙或縫隙導(dǎo)致明顯的預(yù)混氣流短路現(xiàn)象。預(yù)混氣流短路給燃燒運行帶來如下問題：1)長度或?qū)挾确较蛑辽儆幸粋€方向的間隙或縫隙尺寸大于由Pecklet準則數(shù)決定的臨界熄火孔徑，不能有效地切斷燃燒鏈向蓄熱體底部的預(yù)混室傳播，以致于在預(yù)混室里極易發(fā)生回火爆燃，升高爐溫時預(yù)混室發(fā)生回火爆燃等安全問題更為突出。2)縫隙區(qū)域里有燃燒反應(yīng)發(fā)生，出現(xiàn)熱量積累現(xiàn)象而形成局部高溫區(qū)，并且局部高溫區(qū)不斷地向下和向上移動，蜂窩體床層溫度分布失去控制。高溫區(qū)向預(yù)混區(qū)方向移動，增大了預(yù)混室自燃爆燃的可能性。3)催化體內(nèi)的局部高溫區(qū)引起催化劑局部皺折變形、碎裂和失去活性，蓄熱體內(nèi)的局部高溫區(qū)引起蓄熱體局部皺變并出現(xiàn)細裂紋。在催化體或蓄熱體外形為球形，局部高溫區(qū)現(xiàn)象更為突出。

實用新型內(nèi)容

本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種滿足高效催化、高效蓄熱、安全燃燒和床溫分布可控等催化燃燒要求的熱力防爆型催化蓄熱體。

為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型提供的一種熱力防爆型催化蓄熱體，催化蓄熱單體呈蜂窩狀，均勻分布有氣流通道，中間為間壁，所述的間壁為蓄熱體，其兩側(cè)均勻涂覆有一薄層催化劑。

所述的間壁的厚度為0.5-1.5mm，所述的氣流通道直徑或沿長度和寬度方向尺寸為1.5-2.5mm。

所述的催化蓄熱單體側(cè)面加工有凹槽，相鄰催化蓄熱單體凹槽里塞入有擋火片，所述的擋火片和所述的催化蓄熱單體緊密連結(jié)。

所述的擋火片絕熱耐高溫性能良好，厚度為1.0-1.5mm。

采用上述技術(shù)方案的熱力防爆型催化蓄熱體，比表面積大，機械性能良好；表面催化燃燒反應(yīng)充分完全；溫度效率高達95％；1000℃左右使用無裂紋，碎裂、坍塌和回火爆燃等問題；床溫分布可調(diào)。采用蓄熱技術(shù)的催化燃燒裝置，如燃氣輪機、高溫爐窯、各種工業(yè)和民用鍋爐或供熱裝置、中間取熱式流向變換型催化反應(yīng)器均可使用。解決了回火爆燃，整體式催化體機械強度小、比表面積小，蜂窩狀蓄熱體外形不規(guī)則等問題，能滿足高效催化、高效蓄熱、安全燃燒和床溫分布可控等催化燃燒要求。

綜上所述，本實用新型是一種滿足高效催化、高效蓄熱、安全燃燒和床溫分布可控等催化燃燒要求的熱力防爆型催化蓄熱體。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步的說明。

圖1為本實用新型的一體式催化蓄熱體圖；

圖2為實用新型的整體式催化蓄熱體水平剖面圖；

圖3為實用新型涉及的整體式催化蓄熱體豎直剖面圖。

具體實施方式：