聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種加熱設(shè)備，特別涉及一種聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]工業(yè)爐是指在工業(yè)生產(chǎn)中利用燃料燃燒或電能轉(zhuǎn)化產(chǎn)生熱量將物料或工件加熱的熱工設(shè)備。工藝加熱爐是工業(yè)爐的一種，其能耗約占總能耗的70%左右，為了節(jié)約燃料，在工藝加熱爐的設(shè)計和操作中，必須重視熱量在爐膛內(nèi)的充分利用，并要充分回收余熱。
[0003]近年來，雖然大量節(jié)能技術(shù)被不斷應(yīng)用，加熱爐熱力學(xué)第一定律能效可達(dá)90%以上，但由于被加熱介質(zhì)終溫通常不高于500°C(大部分低于400°C)，爐內(nèi)大溫差引起的不可逆?zhèn)鳠峄鹩脫p依然無法克服，導(dǎo)致其熱力學(xué)第二定律能效即火用效率低，燃料的做功能力被嚴(yán)重浪費。
[0004]燃?xì)廨啓C(jī)是以連續(xù)流動的氣體為工質(zhì)，把熱能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械功的旋轉(zhuǎn)式動力機(jī)械。由于燃?xì)廨啓C(jī)排出的乏氣具有較高的溫度(500?600°C)，較高的單位體積含氧量(12?16%)，非常適合將其進(jìn)行熱回收和燃燒。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型提供一種聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，有效解決了現(xiàn)有技術(shù)的工藝加熱爐存在的熱能利用率低、燃料浪費嚴(yán)重的技術(shù)問題。
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供如下技術(shù)方案:
[0007]本實用新型涉及一種聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，包括一燃?xì)廨啓C(jī)及一工藝加熱爐；
[0008]所述燃?xì)廨啓C(jī)包括
[0009]—燃燒室；
[0010]一緩沖罐，通過一燃?xì)膺^濾器連通至所述燃燒室；
[0011]—增壓機(jī)，連通至所述緩沖罐；
[0012]一壓氣機(jī)，連通至所述燃燒室；以及
[0013]一渦輪，連通至所述燃燒室；
[0014]其中，所述渦輪設(shè)有一排風(fēng)口，所述渦輪的排風(fēng)口連通至所述工藝加熱爐。
[0015]進(jìn)一步地，所述工藝加熱爐內(nèi)部從上至下依次包括一排煙通道、一對流室及一福射室。
[0016]進(jìn)一步地，所述輻射室底部設(shè)有
[0017]一富氧乏氣入口；
[0018]一燃料入口，以及
[0019]—空氣入口 ；所述富氧乏氣入口連通至所述禍輪的排風(fēng)口。
[0020]進(jìn)一步地，所述工藝加熱爐內(nèi)部設(shè)有
[0021]—物料加熱管道，設(shè)置于所述輻射室內(nèi)及所述對流室的下半部；
[0022]—飽和蒸汽管道，設(shè)置于所述對流室的上半部；以及
[0023]—空氣預(yù)熱器，設(shè)置于所述對流室與所述排煙通道連接處，或者，設(shè)置于所述排煙通道內(nèi)；其一端連通外部空氣，其另一端連通所述空氣入口。
[0024]所述聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備還包括一發(fā)電機(jī)，連接至所述渦輪。
[0025]本實用新型優(yōu)點在于，提供一種聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，將燃?xì)廨啓C(jī)與工藝加熱爐相結(jié)合，使得燃料燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀冉?jīng)燃?xì)廨啓C(jī)做功，產(chǎn)生中溫富氧乏氣送入工藝加熱爐，同時補充適量燃料一起加熱工藝介質(zhì)，組成熱電節(jié)能系統(tǒng)，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)出電能供企業(yè)利用，燃?xì)廨啓C(jī)排出的熱能通過工藝加熱爐被階梯利用，使能源利用效率最大化，節(jié)能環(huán)保，降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型一實施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖2為本實用新型一實施例中燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖3為本實用新型一實施例中工藝加熱爐結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖中部件標(biāo)號如下:
[0030]1、燃?xì)廨啓C(jī)，2、工藝加熱爐，3、發(fā)電機(jī)；
[0031 ] 11、燃燒室，12、緩沖罐，13、增壓機(jī)，14、壓氣機(jī)、15、渦輪，16、燃料氣過濾器；
[0032]21、排煙通道，22、對流室，23、輻射室，24、物料加熱管道，25、飽和蒸汽管道，26、空氣預(yù)熱器；
[0033]151、排風(fēng)口 ；231、富氧乏氣入口，232、燃料入口，233、空氣入口。
【具體實施方式】
[0034]以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實用新型的【具體實施方式】，使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更清楚地理解如何實踐本實用新型。盡管結(jié)合其優(yōu)選的具體實施方案描述了本實用新型，但這些實施方案只是闡述、而不是限制本實用新型的范圍。
[0035]如圖1、圖2所示，本實施例涉及一種聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，包括一燃?xì)廨啓C(jī)I及一工藝加熱爐2。燃?xì)廨啓C(jī)I包括一燃燒室11、一緩沖罐12、一增壓機(jī)13、一壓氣機(jī)14及一渦輪15 ；緩沖罐12通過一燃?xì)膺^濾器16連通至燃燒室11 ；增壓機(jī)13連通至緩沖罐12;壓氣機(jī)14連通至燃燒室11;渦輪15連通至燃燒室11;渦輪15設(shè)有一排風(fēng)口 151，渦輪的排風(fēng)口 151連通至工藝加熱爐2。
[0036]系統(tǒng)中的增壓機(jī)13主要有離心式和往復(fù)式兩種，離心式增壓機(jī)轉(zhuǎn)速高、排量大、體積小;新型流線型葉輪確保氣體流道平滑、運轉(zhuǎn)平穩(wěn);往復(fù)式增壓機(jī)運轉(zhuǎn)速度較慢，中、低速運轉(zhuǎn);新型可改變活塞行程，適應(yīng)不同負(fù)荷情況;適應(yīng)范圍廣，效率高，超過95%;可靠性高，容易維護(hù)。本實施例還包括一發(fā)電機(jī)3，連接至渦輪15，燃?xì)馊紵a(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)換為渦輪的機(jī)械能，進(jìn)而轉(zhuǎn)化為電能，以供利用，燃?xì)廨啓C(jī)應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)墓I(yè)型燃機(jī)與之配套。
[0037]本實施例在工作中，燃?xì)廨啓C(jī)I的燃燒室11內(nèi)部氣壓較高，燃料氣在進(jìn)入燃燒室11之前需要經(jīng)過增壓機(jī)13對其進(jìn)行增壓處理，增壓后的燃料氣進(jìn)入緩沖罐12，后經(jīng)過燃料氣過濾器16送至燃燒室11。燃燒室11內(nèi)還需要有氧氣作為助燃劑，不過由于燃燒室11內(nèi)氣壓較高，必須利用壓氣機(jī)14對外界空氣進(jìn)行壓縮處理，然后再將壓縮后的高壓空氣送至燃燒室11內(nèi)與燃料混合燃燒，壓縮空氣相對于燃料來說是過量的，以便可以提供足量的氧氣至后續(xù)工序?；旌虾笮纬筛邷馗邏簾煔?溫度為1200?1400°C、壓力為2.2?2.4MPa)，驅(qū)動燃?xì)廨啓C(jī)做功發(fā)電，燃燒后產(chǎn)生中溫富氧乏氣(溫度約為550°C，氧含量體積分?jǐn)?shù)約為14%)被引入工藝加熱爐2。
[0038]如圖1、圖3所示，工藝加熱爐2內(nèi)部從上至下依次包括一排煙通道21、一對流室22及一輻射室23 ο輻射室23底部設(shè)有一富氧乏氣入口 231、一燃料入口 232、一空氣入口 233;富氧乏氣入口 231連通至渦輪15的排風(fēng)口 151。富氧乏氣入口 231用于引入前面步驟中燃?xì)廨啓C(jī)燃燒后產(chǎn)生的中溫富氧乏氣，燃料入口 232用于補充燃料，空氣入口 233用于補充空氣作為助燃?xì)狻?br>[0039]工藝加熱爐2內(nèi)部設(shè)有一物料加熱管道24，設(shè)置于輻射室23內(nèi)及對流室22的下半部;一飽和蒸汽管道25，設(shè)置于對流室22的上半部；以及一空氣預(yù)熱器26，設(shè)置于對流室22與排煙通道21連接處，或者，設(shè)置于排煙通道21內(nèi)；空氣預(yù)熱器26的一端連通外部空氣，其另一端連通空氣入口 233。
[0040]本實施例中，中溫富氧乏氣和燃料混合后加熱物料加熱管道24中物料(工藝物流介質(zhì))至規(guī)定的工藝目標(biāo)溫度，加熱工藝物流之后的煙氣再加熱飽和蒸汽管道25中的飽和蒸汽，將其轉(zhuǎn)化為過熱蒸汽;對飽和蒸汽進(jìn)行處理后的煙氣對空氣預(yù)熱器26內(nèi)部的空氣進(jìn)行加熱處理，空氣預(yù)熱器26內(nèi)部的空氣預(yù)熱后進(jìn)入輻射室23(加熱爐爐膛)，熱交換后的煙氣由排煙通道21排出。外界空氣在進(jìn)入輻射室23之前，先進(jìn)行預(yù)加熱處理，可以提高進(jìn)風(fēng)溫度和爐膛內(nèi)的燃燒溫度，降低排煙損失，可以進(jìn)一步提高余熱的利用率和加熱爐效率，減少能耗。
[0041]本實用新型優(yōu)點在于，提供一種聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，將燃?xì)廨啓C(jī)與工藝加熱爐相結(jié)合，使得燃料燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀冉?jīng)燃?xì)廨啓C(jī)做功，產(chǎn)生中溫富氧乏氣送入工藝加熱爐，同時補充適量燃料一起加熱工藝介質(zhì)，組成熱電節(jié)能系統(tǒng)，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)出電能供企業(yè)利用，燃?xì)廨啓C(jī)排出的熱能通過工藝加熱爐被階梯利用，使能源利用效率最大化，節(jié)能環(huán)保，降低企業(yè)生產(chǎn)成本、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。
[0042]以上所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本實用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，其特征在于，包括一燃?xì)廨啓C(jī)及一工藝加熱爐； 所述燃?xì)廨啓C(jī)包括 一燃燒室； 一緩沖罐，通過一燃?xì)膺^濾器連通至所述燃燒室； 一增壓機(jī)，連通至所述緩沖罐； 一壓氣機(jī)，連通至所述燃燒室；以及 一渦輪，連通至所述燃燒室； 其中，所述渦輪設(shè)有一排風(fēng)口，所述渦輪的排風(fēng)口連通至所述工藝加熱爐。2.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，其特征在于，所述工藝加熱爐內(nèi)部從上至下依次包括一排煙通道、一對流室及一輻射室。3.如權(quán)利要求2所述的聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，其特征在于，所述輻射室底部設(shè)有 一富氧乏氣入口 ； 一燃料入口，以及 一空氣入口 ；所述富氧乏氣入口連通至所述渦輪的排風(fēng)口。4.如權(quán)利要求3所述的聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，其特征在于，所述工藝加熱爐內(nèi)部設(shè)有 一物料加熱管道，設(shè)置于所述輻射室內(nèi)及所述對流室的下半部； 一飽和蒸汽管道，設(shè)置于所述對流室的上半部；以及 一空氣預(yù)熱器，設(shè)置于所述對流室與所述排煙通道連接處，或者，設(shè)置于所述排煙通道內(nèi)；其一端連通外部空氣，其另一端連通所述空氣入口。5.如權(quán)利要求1所述的聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，其特征在于，還包括一發(fā)電機(jī)，連接至所述渦輪。
【專利摘要】本實用新型涉及一種聯(lián)合式工藝加熱設(shè)備，包括一燃?xì)廨啓C(jī)及一工藝加熱爐；所述燃?xì)廨啓C(jī)包括一燃燒室、一緩沖罐、一增壓機(jī)、一壓氣機(jī)及一渦輪；所述渦輪設(shè)有一排風(fēng)口，所述排風(fēng)口連通至所述工藝加熱爐。本實用新型優(yōu)點在于，將燃?xì)廨啓C(jī)與工藝加熱爐相結(jié)合，使得燃料燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔庀冉?jīng)燃?xì)廨啓C(jī)做功，產(chǎn)生中溫富氧乏氣送入工藝加熱爐，同時補充適量燃料一起加熱工藝介質(zhì)，組成熱電節(jié)能系統(tǒng)，燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)出電能供企業(yè)利用，燃?xì)廨啓C(jī)排出的熱能通過工藝加熱爐被階梯利用，使能源利用效率最大化，節(jié)能環(huán)保，降低生產(chǎn)成本、提高經(jīng)濟(jì)效益。
【IPC分類】F02C6/18, F23L15/00
【公開號】CN205260142
【申請?zhí)枴緾N201520973087
【發(fā)明人】張春霖
【申請人】上海巴安水務(wù)股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月30日