熱煤氣熔鋁爐節(jié)能燃燒系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鍋爐余熱利用系統(tǒng)，特別涉及一種熔鋁爐余熱利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]面對(duì)日益嚴(yán)峻的環(huán)境問(wèn)題和能源危機(jī)，全世界都在大力提倡節(jié)能減排。尤其是對(duì)于耗能和污染都較嚴(yán)重的工業(yè)窯爐相關(guān)產(chǎn)業(yè)而言，如何進(jìn)行節(jié)能減排改造，已經(jīng)成為本領(lǐng)域技術(shù)人員在設(shè)計(jì)該類設(shè)備時(shí)必須要考慮的因素。
[0003]以熔鋁爐為例，其煙氣出口處的煙氣溫度通常會(huì)達(dá)到1000攝氏度左右。如果將這些高溫?zé)煔庵苯优欧诺江h(huán)境中，不但會(huì)造成能源浪費(fèi)還會(huì)對(duì)環(huán)境造成一定程度的破壞。
[0004]如中國(guó)專利201220327875.9號(hào)公開的一種利用熱管技術(shù)換熱系統(tǒng)在熔鋁爐上的節(jié)能裝置，其包括殼體和熱管，熱管包括束熱端和束冷端，束熱端上套有護(hù)套，熱管束熱端的殼體上設(shè)有高溫?zé)煔馊肟诤蜔煔獬隹?，熱管束冷端的殼體上設(shè)有助燃風(fēng)入口和助燃風(fēng)出口。然而，該熔鋁爐上的節(jié)能裝置未揭示或建議如何適用于燃燒熱煤氣的情況，也未揭示或建議如何解決熱煤氣和預(yù)熱空氣過(guò)熱的情況。
[0005]又如中國(guó)專利申請(qǐng)201310359790.8號(hào)公開的一種熔鋁爐余熱利用系統(tǒng)，其包括:爐體，爐體內(nèi)設(shè)有爐膛；噴嘴，噴嘴設(shè)置在爐體的一側(cè)端壁上；以及煙氣管道，煙氣管道連接于爐體的另一側(cè)端壁上以將爐膛內(nèi)產(chǎn)生的煙氣排出至煙囪。其中，熔鋁爐余熱利用系統(tǒng)還包括沿?zé)煔夤艿赖臒煔饬鲃?dòng)方向依次布置的用于使煙氣管道的煙氣與不同的流體分別進(jìn)行熱交換的高溫?fù)Q熱器、中溫?fù)Q熱器以及蒸發(fā)器。同樣，該熔鋁爐余熱利用系統(tǒng)未揭示或建議如何適用于燃燒熱煤氣的情況，也未揭示或建議如何解決熱煤氣和預(yù)熱空氣過(guò)熱的情況。
[0006]因此，提供一種能夠充分利用煙氣余熱并充分保障系統(tǒng)部件不過(guò)熱的熱煤氣熔鋁爐節(jié)能燃燒系統(tǒng)成為業(yè)內(nèi)急需解決的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種熱煤氣熔鋁爐節(jié)能燃燒系統(tǒng)，其能夠充分回收利用高溫?zé)煔庥酂帷⒉⒛軌虮Ｕ舷到y(tǒng)部件不會(huì)過(guò)熱損壞。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種熱煤氣熔鋁爐節(jié)能燃燒系統(tǒng)，包括:爐體，爐體內(nèi)設(shè)有爐膛；噴嘴，噴嘴設(shè)置在爐體的一側(cè)端壁上用于將熱煤氣和助燃空氣噴射至爐膛內(nèi)燃燒放熱；以及煙氣管道，煙氣管道連接于爐體的另一側(cè)端壁上以將爐膛內(nèi)產(chǎn)生的煙氣排出至煙囪。該系統(tǒng)還包括第一換熱器和第二換熱器，第一換熱器設(shè)有第一空氣口和第二空氣口，第二換熱器設(shè)有第三空氣口和第四空氣口，其中，第一空氣口、第二空氣口、第三空氣口、第四空氣口沿?zé)煔夤艿赖臒煔饬鲃?dòng)方向依次布置。其中，第一空氣口、第二空氣口、第三空氣口和第四空氣口中的任意二個(gè)構(gòu)成的一對(duì)組合中除了相鄰二個(gè)構(gòu)成的組合之外的任意一對(duì)組合通過(guò)連通管連接，第一空氣口、第二空氣口、第三空氣口和第四空氣口中的剩余二個(gè)中的任一個(gè)作為冷空氣入口而另一個(gè)作為熱空氣出口，使得助燃空氣先在第一換熱器和第二換熱器中的任一個(gè)內(nèi)與煙氣進(jìn)行順流熱交換或逆流熱交換，再于第一換熱器和第二換熱器中的另一個(gè)內(nèi)與煙氣進(jìn)行逆流熱交換或順流熱交換，預(yù)熱后的助燃空氣經(jīng)由管線輸送至噴嘴助燃。
[0009]其中，所謂的順流熱交換和逆流熱交換是指空氣從入口到出口的大致流動(dòng)方向與煙氣從入口到出口的大致流動(dòng)方向相同和相反的兩種換熱方式。
[0010]可選擇地，第一空氣口與第四空氣口直接通過(guò)連通管連接，第二空氣口作為冷空氣入口，第三空氣口作為熱空氣出口，使得助燃空氣先在第一換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行逆流熱交換，再于第二換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行逆流熱交換。
[0011 ] 可選擇地，第一空氣口與第四空氣口直接通過(guò)連通管連接，第三空氣口作為冷空氣入口，第二空氣口作為熱空氣出口，使得助燃空氣先在第二換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行順流熱交換，再于第一換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行順流熱交換。
[0012]可選擇地，第二空氣口與第四空氣口直接通過(guò)連通管連接，第一空氣口作為冷空氣入口，第三空氣口作為熱空氣出口，使得助燃空氣先在第一換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行順流熱交換，再于第二換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行逆流熱交換。
[0013]可選擇地，第二空氣口與第四空氣口直接通過(guò)連通管連接，第三空氣口作為冷空氣入口，第一空氣口作為熱空氣出口，使得助燃空氣先在第二換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行順流熱交換，再于第一換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行逆流熱交換。
[0014]可選擇地，第一空氣口與第三空氣口直接通過(guò)連通管連接，第二空氣口作為冷空氣入口，第四空氣口作為熱空氣出口，使得助燃空氣先在第一換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行逆流熱交換，再于第二換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行順流熱交換。
[0015]可選擇地，第一空氣口與第三空氣口直接通過(guò)連通管連接，第四空氣口作為冷空氣入口，第二空氣口作為熱空氣出口，使得助燃空氣先在第二換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行逆流熱交換，再于第一換熱器內(nèi)與煙氣進(jìn)行順流熱交換。
[0016]優(yōu)選地，熱煤氣熔鋁爐節(jié)能燃燒系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括混合器，混合器設(shè)有熱煤氣入口、預(yù)熱助燃空氣入口以及第一混合氣出口，預(yù)熱助燃空氣入口通過(guò)管線與第一換熱器和第二換熱器中的熱空氣出口連通，第一混合氣出口通過(guò)管線與噴嘴連通。
[0017]更優(yōu)選地，熱煤氣熔鋁爐節(jié)能燃燒系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括引射器以及空氣壓縮機(jī)，引射器包括第一混合氣入口、第二混合氣出口以及壓縮空氣入口，第一混合氣入口通過(guò)管線與第一混合氣出口連通，第二混合氣出口通過(guò)管線與噴嘴連通，空氣壓縮機(jī)通過(guò)管線與壓縮空氣入口連通用于將少量壓縮空氣輸送至引射器內(nèi)，使得引射器內(nèi)形成負(fù)壓以引射(負(fù)壓自吸)混合器中的第一混合氣。
[0018]可選擇地，煙氣管道包括至少一段豎向管道，熱煤氣熔鋁爐節(jié)能燃燒系統(tǒng)還包括平行于至少一段豎向管道的橫截面設(shè)置的篩板以及布置于篩板上方的陶瓷球過(guò)濾層用于過(guò)濾煙氣中的灰塵。比如，可以包括二段豎向管道，每段豎向管道均設(shè)置篩板和陶瓷球過(guò)濾層O
[0019]可選擇地，第一換熱器可以包括設(shè)置于煙氣管道內(nèi)的第一換熱盤管，第一換熱盤管的兩端分別形成第一空氣口和第二空氣口，在煙氣管道內(nèi)的煙氣流動(dòng)方向上，第二空氣口位于第一空氣口的下游。第二換熱器可以包括設(shè)置于煙氣管道內(nèi)的第二換熱盤管，第二換熱盤管的兩端分別形成第三空氣口和第四空氣口，在煙氣管道內(nèi)的煙氣流動(dòng)方向上，第四空氣口位于第三空氣口的下游。
[0020]可選擇地，第一換熱器或第二換熱器還可以獨(dú)立于煙氣管道設(shè)置，比如，第一換熱器或第二換熱器可以為單獨(dú)的表面式換熱器，即，溫度不同的兩種流體在被壁面分開的空間里流動(dòng)，通過(guò)壁面的導(dǎo)熱和流體在壁表面對(duì)流，兩種流體之間進(jìn)行換熱。
[0021]可選擇地，第一換熱器可以包括外殼、將外殼內(nèi)部空間分隔為平行的煙氣流路和空氣流路的中隔板、以及穿設(shè)在中隔板中的若干熱管，其中，每個(gè)熱管的蒸發(fā)端延伸于煙氣流路中，每個(gè)熱管的冷凝端延伸于空氣流路中，煙氣流路串聯(lián)于煙氣管道中，空氣流路的兩端分別形成第一空氣口和第二空氣口，在煙氣管道內(nèi)的煙氣流動(dòng)方向上，第二空氣口位于第一空氣口的下游。第二換熱器可以包括外殼、將外殼內(nèi)部空間分隔為平行的煙氣流路和空氣流路的中隔板、以及穿設(shè)在