一種迴轉蓄熱式空氣預熱器的製造方法

2023-05-07 01:17:46 1

一種迴轉蓄熱式空氣預熱器的製造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種迴轉蓄熱式空氣預熱器，包括上部氣室、下部氣室及中間迴轉蓄熱裝置，其中：迴轉蓄熱裝置包括設置在下部氣室頂部的迴轉軸承，設置在迴轉軸承一側並驅動迴轉軸承轉動的減速機，和設置在迴轉軸承上且隨迴轉軸承轉動的迴轉體；所述的下部氣室的冷煙氣室底部設置有冷凝液收集中和裝置，該中和裝置由混合沉澱室和重金屬處理室組成，其中混合沉澱室中設置有石灰石鹼性顆粒，重金屬處理室連接有排放管，處理後的冷凝液經排放管排出。本實用新型通過迴轉軸承帶動迴轉體及蓄熱體旋轉完成高溫煙氣和冷空氣的換熱，並通過中和裝置，對低溫煙氣冷凝形成的含硝化物和硫化物的酸性液等汙染物被收集進行中和處理，減少了加熱爐排出煙氣對大氣的汙染。
【專利說明】一種迴轉蓄熱式空氣預熱器

【技術領域】
[0001 ] 本實用新型涉及空氣預熱設備，特別指一種適用於石化行業用於回收燃燒設備排出的高塭煙氣預熱冷空氣的迴轉蓄熱式空氣預熱器。

【背景技術】
[0002]加熱爐是石油、化工、化纖工業中廣泛使用的燃燒設備，通過燃燒燃料油或燃料氣產生高溫煙氣，加熱爐管內介質。由於燃料、空氣中含有的硫、氮等物質，燃燒後產生酸性氣體，為了防止煙氣中的酸性氣體對設備造成腐蝕，加熱爐排煙溫度控制在露點腐蝕溫度以上，排煙溫度一般在130°C?200°C，熱效率通常低於90%，煙氣中部分物理顯熱被浪費，煙氣中的S0x、N0x等有害氣體，對大氣和環境造成汙染。
[0003]燃料燃燒產生的汽化潛熱在排煙溫度較高時未能被回收利用，造成了能量損失。為了充分回收熱量，當排煙溫度降低至露點溫度時，煙氣中的水蒸氣冷凝釋放出潛熱，煙氣中的汽化潛熱就能被回收，10%的高低位放熱量差就能被有效利用。由於燃料燃燒的高溫氧化過程中，空氣與燃料中的N、C、S等物質被氧化，這些物質與水結合，使冷凝液形成酸性物質，將酸性冷凝液中和處理後排出，能減少對大氣的汙染和酸雨的形成。
[0004]現有的空氣預熱器多存在一些不足，如切換型蓄熱式冷凝空氣預熱器，包括兩個或兩個以上蓄熱室，蓄熱室內裝填有蓄熱介質，煙氣溫度降到其酸的露點以下排出，但多採用三通閥對單個蓄熱室的蓄熱和放熱過程進行切換來回收煙氣熱能，切換過程會造成燃燒壓力、溫度的波動。如迴轉式預熱器，採用迴轉換熱將1200°C的高溫煙氣蓄熱冷卻至200°C以下排出，但都沒有考慮到排煙溫度降低至露點以下如何對形成的酸性冷凝液進行處理的問題，因此在實際操作中其排出煙氣溫度仍然需要控制在露點腐蝕溫度點以上才能避免酸性冷凝液對裝置及環境的影響，同時也沒有對煙氣中的汽化潛熱進行回收。如其它設備中提出了將低溫冷凝後形成的酸性冷凝液通過鹼性物質進行中和，但冷凝液中的重金屬離子沒有處理而是跟隨冷凝液一同排出，形成了二次汙染。


【發明內容】

[0005]本實用新型的目的是針對【背景技術】中存在的缺點和問題加以改進和創新，提供一種通過蓄熱體在煙氣和空氣中連續迴轉，不斷地蓄熱和放熱將煙氣溫度降低後排出，同時將煙氣中的水蒸氣部分冷凝並中和處理後排出的迴轉蓄熱式空氣預熱器。
[0006]本實用新型包括由熱煙氣室和熱空氣室組成的上部氣室，由冷煙氣室和冷空氣室組成的下部氣室，及設置在上、下部氣室之間的迴轉蓄熱裝置，其中:
[0007]迴轉蓄熱裝置包括設置在下部氣室頂部的迴轉軸承，設置在迴轉軸承一側並驅動迴轉軸承轉動的減速機，和設置在迴轉軸承上且隨迴轉軸承轉動的迴轉體；
[0008]所述的下部氣室的冷煙氣室底部設置有冷凝液收集中和裝置，該中和裝置由混合沉澱室和重金屬處理室組成，其中混合沉澱室中設置有石灰石鹼性顆粒，重金屬處理室連接有排放管，處理後的冷凝液經排放管排出。
[0009]本實用新型的優點及有益效果:
[0010]本實用新型將石化行業裝置中加熱爐排出的高溫煙氣中的熱量通過蓄熱體吸收後，以較低的溫度排出，同時吸收熱量後的蓄熱體將助燃空氣加熱後輸送給燃燒器。本實用新型利用迴轉體的旋轉，蓄熱體連續不斷地吸收煙氣側煙氣中的熱量，使煙氣溫度降低到露點溫度以下，回收水蒸氣冷凝釋放出的潛熱；被加熱後的蓄熱體旋轉至空氣側將空氣加熱，溫度升高到低於輸入煙氣溫度10°c?20°C，輸送至燃燒器，加熱爐的熱效率提高到95%以上。同時通過設置的中和裝置，對低溫煙氣冷凝形成的含硝化物和硫化物的酸性液等汙染物被收集進行中和處理，減少了加熱爐排出煙氣對大氣的汙染。
[0011]本實用新型通過迴轉軸承將下部氣室和迴轉體聯接在一起，迴轉軸承承載能力大、精度高、摩擦係數低，迴轉體運行阻力小，電機驅動電流平穩，降低了使用功率能耗。本實用新型由陶瓷和碳化矽材料作為蓄熱介質，具有導熱性好，耐高溫耐腐蝕，使用壽命長；採用連續迴轉的方式進行蓄熱和放熱，沒有壓力波動；低溫冷凝形成的酸性水經混合沉澱中和和重金屬處理析出後排放，不會造成二次汙染，也減輕了低溫煙氣對煙囪的腐蝕；實現了潔淨的煙氣排放，減少了對大氣的汙染和酸雨的形成。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型整體結構示意圖。
[0013]圖2是本實用新型俯視圖。

【具體實施方式】
[0014]如圖1、2所示，本實用新型包括由熱煙氣室和熱空氣室組成的上部氣室，由冷煙氣室和冷空氣室組成的下部氣室，及設置在上、下部氣室之間的迴轉蓄熱裝置，其中:
[0015]迴轉蓄熱裝置包括設置在下部氣室頂部的迴轉軸承2，設置在迴轉軸承2 —側並驅動迴轉軸承2轉動的減速機9，和設置在迴轉軸承2上且隨迴轉軸承2轉動的迴轉體3 ；
[0016]所述的下部氣室的冷煙氣室底部設置有冷凝液收集中和裝置103，該中和裝置由混合沉澱室1031和重金屬處理室1032組成，其中混合沉澱室1031中設置有石灰石鹼性顆粒，處理後的冷凝液從重金屬處理室1032溢出後經排放管104排出。
[0017]本實用新型的所述的上部氣室包括通過支撐架5設置在迴轉蓄熱裝置頂部的頂蓋7，頂蓋7上設置有輸出熱空氣的空氣上接出口 701，輸入熱煙氣的煙氣上接入口 702和檢修孔703，且空氣上接出口 701和煙氣上接入口 702分別對應兩獨立設置的熱空氣室和熱煙氣室，兩獨立設置的熱空氣室和熱煙氣室設置位置又分別對應下部氣室的冷空氣室和冷煙氣室。所述的頂蓋7通過外部設置的調節裝置6可上、下調整的安裝於支撐架5上。所述的下部氣室通過設置的底座I安裝於迴轉蓄熱裝置下方，包括獨立設置的冷空氣室和冷煙氣室，其中冷空氣室通過設置的空氣下接入口 101輸入冷空氣，冷煙氣室通過設置的煙氣下接出口 102排出冷煙氣。所述的迴轉軸承2固定在底座I頂端，迴轉軸承2的外側設置為齒輪狀並與減速機9的輸入軸齒接。所述的減速機9安裝在底座I的一側，減速機9與迴轉軸承2為齒輪傳動所述的迴轉體3內設置有蓄熱體4，蓄熱體4由陶瓷和碳化矽材料製作而成。所述的迴轉體3頂部和底部均設置有密封件8。
[0018]本實用新型的具體實施例:
[0019]如圖1、2所示，本實用新型包括底座1、迴轉軸承2、迴轉體3、蓄熱體4、支撐架5、調節裝置6、頂蓋7、密封件8、減速機9和保溫材料組成；在底座I上設置有空氣下接入口101和煙氣下接出口 102 ;在頂蓋7設置有空氣上接出口 701、煙氣上接入口 702和檢修孔703。
[0020]如圖1所示，底座I內部間隔成空氣和煙氣兩個獨立的區間，冷空氣從空氣下接入口 101輸入，冷煙氣從煙氣下接出口 102排出。在底座I底部，煙氣室安裝有冷凝液收集中和裝置103，冷凝液收集中和裝置103由混合沉澱室1031和重金屬處理室1032構成，處理後的冷凝液經排放管104排出。
[0021]如圖1所示，迴轉軸承2固定在底座I上，由減速機9驅動迴轉軸承2。迴轉體3固定在迴轉軸承2上，並由迴轉軸承2帶動迴轉體3轉動。蓄熱體4安裝在迴轉體3中，由陶瓷和碳化矽材料製作。密封件8安裝在迴轉體3的上下兩端。
[0022]如圖1所示，支撐架5安裝在底座I周圍。調節裝置6安裝在支撐架5上調節頂蓋7的高度，調節裝置6是六件。減速機9安裝在底座I 一側。
[0023]如圖2所示，頂蓋7安裝在迴轉體3上，頂蓋7內部間隔成空氣和煙氣兩個獨立的區間並且與底座I內的空氣和煙氣區間對應，熱空氣從空氣上接出口 701輸出，熱煙氣從煙氣上接入口 702輸入。頂蓋7的頂部設置有檢修孔703。
[0024]本實用新型工作過程:
[0025]工作時，高溫煙氣從煙氣上接入口 702輸入熱煙氣室，穿過蓄熱體4釋放熱量，低溫煙氣從煙氣下接出口 102排出，在這一過程中蓄熱體4被加熱。冷空氣從空氣下接入口101輸入冷空氣室，穿過蓄熱體4並吸收蓄熱體4的熱量，高溫空氣從空氣上接出口 701輸出，在這一過程中蓄熱體4被冷卻。換熱過程中，迴轉體3由減速機9驅動迴轉，連續不斷地穿過煙氣、空氣區域，不斷地蓄熱放熱，連續循環。換熱過程中，冷煙氣室形成的酸性冷凝液進入混合沉澱室1031，通過混合沉澱室1031中的石灰石鹼性顆粒對酸洗液體中和，中和後的中性冷凝液進入重金屬處理室1032，重金屬處理室1032中的活性炭材料將其中的重金屬離子處理析出，處理後的冷凝液經排放管104排出；吸附重金屬離子的活性炭材料經再生後循環使用並定期進行更換。含硝化物和硫化物的冷凝液在中和裝置中和後，酸度大大降低，減少了冷凝液在預熱器底部沉積帶來的腐蝕，同時也減輕了對煙氣管道、引風機和煙囪的腐蝕。
[0026]本實用新型所述的實施例僅僅是對本實用新型的優選實施方式進行的描述，並非對本實用新型構思和範圍進行限定，在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中工程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護範圍，本實用新型請求保護的技術內容，已經全部記載在權利要求書中。
【權利要求】
1.一種迴轉蓄熱式空氣預熱器，包括由熱煙氣室和熱空氣室組成的上部氣室，由冷煙氣室和冷空氣室組成的下部氣室，及設置在上、下部氣室之間的迴轉蓄熱裝置，其特徵在於: 迴轉蓄熱裝置包括設置在下部氣室頂部的迴轉軸承(2)，設置在迴轉軸承(2)—側並驅動迴轉軸承(2 )轉動的減速機(9 )，和設置在迴轉軸承(2 )上且隨迴轉軸承(2 )轉動的迴轉體(3)； 所述的下部氣室的冷煙氣室底部設置有冷凝液收集中和裝置(103)，該中和裝置由混合沉澱室(1031)和重金屬處理室(1032)組成，其中混合沉澱室(1031)中設置有石灰石鹼性顆粒,重金屬處理室(1032)連接有排放管(104)，處理後的冷凝液經排放管(104)排出。
2.根據權利要求1所述的迴轉蓄熱式空氣預熱器，其特徵在於所述的上部氣室包括通過支撐架(5)設置在迴轉蓄熱裝置頂部的頂蓋(7)，頂蓋(7)上設置有輸出熱空氣的空氣上接出口(701)，輸入熱煙氣的煙氣上接入口(702)和檢修孔(703)，且空氣上接出口(701)和煙氣上接入口(702)分別對應兩獨立設置的熱空氣室和熱煙氣室，兩獨立設置的熱空氣室和熱煙氣室設置位置又分別對應下部氣室的冷空氣室和冷煙氣室。
3.根據權利要求2所述的迴轉蓄熱式空氣預熱器，其特徵在於所述的頂蓋(7)通過外部設置的調節裝置(6)可上、下調整的安裝於支撐架(5)上。
4.根據權利要求1所述的迴轉蓄熱式空氣預熱器，其特徵在於所述的下部氣室通過設置的底座(I)安裝於迴轉蓄熱裝置下方，包括獨立設置的冷空氣室和冷煙氣室，其中冷空氣室通過設置的空氣下接入口( 101)輸入冷空氣，冷煙氣室通過設置的煙氣下接出口( 102)排出冷煙氣。
5.根據權利要求4所述的迴轉蓄熱式空氣預熱器，其特徵在於所述的迴轉軸承(2)固定在底座(I)頂端，迴轉軸承(2)的外側設置為齒輪狀並與減速機(9)的輸入軸齒接。
6.根據權利要求4所述的迴轉蓄熱式空氣預熱器，其特徵在於所述的減速機(9)安裝在底座(I)的一側，減速機(9 )與迴轉軸承(2 )為齒輪傳動。
7.根據權利要求1所述的迴轉蓄熱式空氣預熱器，其特徵在於所述的迴轉體(3)內設置有蓄熱體(4 )，蓄熱體(4 )由陶瓷和碳化矽材料製作而成。
8.根據權利要求1所述的迴轉蓄熱式空氣預熱器，其特徵在於所述的迴轉體(3)頂部和底部均設置有密封件(8 )。
【文檔編號】F23L15/00GK204063110SQ201420381592
【公開日】2014年12月31日 申請日期:2014年7月11日 優先權日:2014年7月11日
【發明者】遊述懷, 聶勇, 吳時驊 申請人:嶽陽鐘鼎熱工電磁科技有限公司