[發明專利]用于回收含飛灰的煙氣余熱的蓄熱換熱方法

有效

• 申請號: 201310234577.4
• 申請日: 2013-06-14
• 公開（公告）號: CN103292607B
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發明（設計）人: 于娟
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: F27D17/00
• 分類號: F27D17/00
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

技術領域

本發明涉及的是一種煙氣余熱回收技術領域的方法，具體是一種用于回收含飛灰的煙氣余熱的蓄熱換熱方法。?

背景技術

高溫空氣燃燒技術廣泛用于冶金、機械、化工、固體廢棄物處理等領域，具有燃燒/加熱均勻、熱效率高、NO_x排放低等優點。該技術的核心部件是蓄熱換熱裝置，采用快速換向操作，可以極大地回收高溫煙氣的熱量并用于預熱助燃氣體和燃料。蓄熱換熱裝置設置兩個或多個成對的蓄熱室，蓄熱室里填充任意堆積的耐火球或直接采用耐火蜂窩體，以固定床形式蓄熱或放熱。以兩個蓄熱室的裝置為例，一個蓄熱室溫度較低，為冷蓄熱室；另一個蓄熱室具有較高的溫度，為熱蓄熱室。煙氣通過冷蓄熱室的同時，冷的待預熱氣體通過熱蓄熱室，經過一定時間后，冷蓄熱室溫度升高，變成熱蓄熱室，而熱蓄熱室溫度降低，變成冷蓄熱室。然后通過換向閥改變冷熱氣體的流向，使熱氣體進入新的冷蓄熱室放熱，冷氣體進入新的熱蓄熱室吸熱，從而實現熱量從煙氣連續地向被預熱氣體傳遞。?

然而，高溫空氣燃燒技術目前僅在燃燒氣體燃料時應用較成功，在燃燒如煤粉/粒、生物質、垃圾等含灰固體燃料時應用受到限制。原因在于，用于回收煙氣余熱并預熱助燃風及燃料的蓄熱室容易被煙氣中攜帶的飛灰堵塞而導致運行不穩定、維護費用高。特別是用陶瓷蜂窩體作蓄熱體時，一旦蜂窩體的狹小通道被飛灰堵塞，清理起來異常困難。如果使用耐火球作蓄熱體，則清理較容易，但需要頻繁卸出更換，不利于系統的穩定和成本的降低。?

經過對現有技術的檢索發現，中國專利文獻號CN202499873，公開日2012-10-24，記載了一種改進型球式熱風爐，由爐體、爐腔和在爐壁上安裝的燃燒口、裝球孔、上下兩個卸球孔和卸磚孔、清灰孔、冷風管和熱風管構成，爐腔上部是燃燒室，下部是熱量蓄熱室，在燃燒室和蓄熱室間的上卸球孔至熱風口下方位置有耐火球爐條；耐火球爐條上部裝耐火球，耐火球爐條下部裝小孔格子磚。總加熱面積相同的條件下，球式熱風爐蓄熱室的體積小得多。耐火球是裝在傾斜狀的爐條上方，需要卸出耐火球時，極其方便且快速。同時，氣體在球床和格子磚室內的運動是不規則紊流運動，其橫向、縱向等多維面都參與了熱交換。但該現有技術與本發明相比的缺陷和不足在于：當氣體含有較多飛灰時，流經該現有技術所述的格子磚和球床后，飛灰會沉積在格子磚小孔和球床中，嚴重時造成堵塞，使蓄熱室不能工作，需要頻繁停爐清理。?本發明可以極大減少或避免氣體中的飛灰在蓄熱室中沉積。?

發明內容

本發明針對現有技術存在的上述不足，提供一種用于回收含飛灰的煙氣余熱的蓄熱換熱方法，使得高溫空氣燃燒技術能用于燃燒固體燃料的場合，充分發揮該技術的優勢。?

本發明是通過以下技術方案實現的：?

本發明提供一種用于回收含飛灰的煙氣余熱的蓄熱換熱方法，通過在含飛灰的煙氣進入蓄熱室之前設置風室以減少進入蓄熱室的飛灰，并在所述風室的進風口處設噴管以加速煙氣的行進速度，煙氣進入蓄熱室的耐火球床層，吹動耐火球，使得耐火球之間的空隙增大，耐火球床層形成流化床，煙氣與耐火球之間進行熱交換使熱量蓄藏于耐火球中，而進入蓄熱室的飛灰流出蓄熱室，從而避免堵塞流通通道。?

所述的加速煙氣的行進速度的目的是使蓄熱室的耐火球床層流態化，需要煙氣速度達到臨界流化速度的1.5～10倍，臨界流化速度的計算公式是：?