專利名稱：復合管空氣預熱器的制作方法
技術領域：
復合管空氣預熱器技術領域[0001]本實用新型涉及熱交換技術，特別指一種復合管空氣預熱器。
背景技術[0002]我國爐型結構、工藝和操作管理較落后，能量有效利用程度低，工業爐節能潛力十 分巨大。要降低燃料消耗除應滿負荷生產、盡量提高爐子生產率以外，還要減少爐子砌體的 蓄熱和散熱損失，以及高溫煙氣帶走的熱損失等。國內企業普遍使用的工業爐窯由于爐內 排出的煙氣溫度多達600-1200°C，約占供入爐內熱量的30-60%，使爐內工作實際熱效率低 下。部分企業已經利用簡易的空氣預熱器來回收這部分熱量用以預熱空氣和煤氣，但預熱 效果差，使用壽命短等缺點，現就幾種常見簡易空氣預熱器的使用情況如下[0003]蓄熱式預熱器是指換熱面本身為蓄熱體，利用排出的高溫煙氣預熱蓄熱體吸熱， 之后再向助燃空氣放熱的預熱器；優點蓄熱溫度高。缺點生產成本高、體積大，結構復 雜；空氣過剩系數不穩定；需經常更換蓄熱體，維護成本高；間壁式空氣預熱器是指煙 氣將熱量連續不斷地通過固體壁傳給助燃空氣的預熱器；優點結構簡單，操作方便；自成 系統，與其他工藝過程無關；缺點不適用于大型爐膛，使用壽命短；氣一氣傳熱效果差(預 熱空氣溫度彡400°C)0發明內容[0004]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 種預熱溫度高，使用壽命長，污染少，操作簡單，成本低的復合管空氣預熱器。[0005]本實用新型的技術方案是構造一種復合管空氣預熱器，其特點包括[0006]由碳化硅管組成容納空氣集散的預熱箱體作高溫煙氣的進氣端通道，由金屬管式 預熱箱體作為高溫煙氣的的出氣端通道，再由高溫煙管及接頭串連碳化硅管預熱箱體和金 屬管式預熱箱體將降溫后的煙氣排出；[0007]由金屬管式預熱箱體作為燃燒器助燃空氣的進氣端通道，由碳化硅管組成的預熱 箱體作為助燃空氣的出氣端通道，由高溫風管及高溫接頭串連金屬管式預熱箱體和碳化硅 管預熱箱體將預熱后助燃空氣排出；[0008]所述的碳化硅管預熱箱體設置為上下兩個，構成高溫煙氣垂直上行通道，金屬管 式預熱箱體設置在相鄰的高溫煙氣垂直下行通道上，高溫煙氣從預熱箱體管外通過，助燃 空氣從預熱箱體管內通過；[0009]所述的碳化硅管水平設置在碳化硅管下預熱箱體和碳化硅管上預熱箱體內，碳化 硅管上預熱箱體一側設有助燃空氣進風管，另一側設有助燃空氣出風管，碳化硅管下預熱 箱體一側設有助燃空氣進風管，另一側設有助燃空氣出風管連接至燃燒器。[0010]本實用新型的優點及有益效果[0011]1、提高助燃空氣預熱溫度、提高燃料的理論燃燒溫度空氣預熱后可以提高燃料 的理論燃燒溫度。溫度的提高程度與氣體的預熱溫度有關，一般空氣預熱溫度每提高100°c可提高理論燃燒溫度50°C左右。[0012]2、提高助燃空氣預熱溫度節約燃料可將空氣溫度預熱到80(TC。理論計算每提 高空氣預熱溫度100°c，可節約燃料5%左右，是有效的節能手段，投資回收期短，有很高的 經濟效率。[0013]3、提高燃燒效率空氣預熱后由于體積膨脹使氣體流動速度加快，促使可燃物混 合加強，混合物活性增加，從而能實現低氧完全燃燒并提高了燃燒效率。[0014]4、減少煙氣排放量有利保護環境隨著環境保護要求的提高，不僅要求降低煙氣 中S02和NOx的排放濃度，同時要求煙氣的總排放量也要減少，這是因為煙氣中C02的大量 排放將影響全球的大氣質量。回收煙氣余熱可在總供熱能力不變的情況下減少燃料的供給 量，亦即減少了煙氣的生成量和排放量。回收的熱量越多，則煙氣排放量越少，對環境保護 的意義就更大。[0015]5、提高使用壽命預熱器殼體內襯耐火材料，使高溫煙氣不與普通鋼材接觸，提高 外殼鋼材的使用壽命；預熱空氣管采用碳化硅管與滲鋁管相結合，從而避免了預熱的高溫 助燃空氣在滲鋁管內的停留。[0016]本實用新型復合管高效空氣預熱器將碳化硅管與滲鋁管有機的結合在一起，采用 兩個獨立的預熱體系，高溫煙氣先經碳化硅管箱體后到達滲鋁管箱體，常溫助燃空氣先經 滲鋁管箱體后到達碳化硅管箱體，結合了蓄熱體預熱器的助燃空氣預熱溫度高、間壁式預 熱器的結構簡單的優點。并采用多項創新結構達到上述發明目的。[0017]本實用新型有以下特點[0018]1、高溫區采用碳化硅管空氣預熱器[0019]A 碳化硅有較好的物理化學性能，可耐1000°C高溫煙氣、NOx和二惡英及其他有 害煙氣的腐蝕；[0020]B、導熱性強，由于進入碳化硅管的高溫煙氣達1000°C，助燃空氣在經過碳化硅管 時，空氣預熱溫度可達800-1000°C。[0021]C:箱體外殼采用鋼結構與內襯耐火材料相結合，鋼結構不與高溫接觸，提高使用 壽命；同時，在側部安裝清灰口，便于碳化硅管的清灰與保養。[0022]2、低溫區采用金屬管式空氣預熱器[0023]A 高溫煙氣經碳化硅管預熱器后，溫度降至600°C左右，進入金屬管空氣預熱器。[0024]B:為了減少普通鋼管在煙氣中的氧化，金屬管采用滲鋁鋼管，在普通鋼管的表面 附一層鋁質，提高其金屬管的使用壽命；[0025]C、箱體外殼采用鋼結構與內襯耐火材料相結合，鋼結構不與高溫接觸，提高使用 壽命；同時，在側部安裝清灰口，便于碳化硅管的清灰與保養。[0026]3、降低排煙溫度1000°C的高溫煙氣在經過碳化硅管預熱器時，煙氣溫度降低至 500-600°C，在經過金屬管空氣預熱器后，煙氣降低至150-200°C，再經普能排煙管路排出；[0027]4、提高助燃空氣溫度常溫下的助燃空氣經風機送入到金屬管空氣預熱器，在經 金屬管預熱器第一次預熱后進入碳化硅管式空氣預熱器，經過碳化管的預熱后，助燃空氣 預熱溫度達到800-1000°C。
[0028]圖1是本實用新型主視圖。[0029]圖2是圖1剖視圖。[0030]圖3是圖1俯視圖。[0031]圖4是圖1右視圖。
具體實施方式
[0032]由圖1至4可知，本實用新型由碳化硅管8組成容納空氣集散的預熱箱體作高溫 煙氣的進氣端通道，由金屬管式預熱箱體17作為高溫煙氣的的出氣端通道，再由高溫煙管 及接頭串連碳化硅管預熱箱體和金屬管式預熱箱體17將降溫后的煙氣排出；[0033]由金屬管式預熱箱體17作為燃燒器助燃空氣的進氣端通道，由碳化硅管8組成 的預熱箱體作為助燃空氣的出氣端通道，由高溫風管及高溫接頭串連金屬管式預熱箱體17 和碳化硅管預熱箱體將預熱后助燃空氣排出；[0034]所述的碳化硅管預熱箱體設置為上下兩個，構成高溫煙氣垂直上行通道，金屬管 式預熱箱體設置在相鄰的高溫煙氣垂直下行通道上，高溫煙氣從預熱箱體管外通過，助燃 空氣從預熱箱體管內通過；[0035]所述的碳化硅管8水平設置在碳化硅管下預熱箱體2和碳化硅管上預熱箱體7內， 碳化硅管上預熱箱體7—側設有助燃空氣進風管16，另一側設有助燃空氣出風管6，碳化硅管 下預熱箱體2 —側設有助燃空氣進風管4，另一側設有助燃空氣出風管連接至燃燒器幻。[0036]本實用新型所述的碳化硅管下預熱箱體2底部由天方地圓接頭1連接一高溫水平 煙閥22，下預熱箱體2 —側設有清灰爐門3。所述的碳化硅管上預熱箱體7頂部由上部聚 煙斗9連接水平高溫煙管11和高溫四通煙管12，上預熱箱體7 —側設有清灰爐門3。所述 的碳化硅管上預熱箱體7 —側的助燃空氣進風管16依次連接高溫彎頭15、高溫風管14、高 溫天方地圓接頭13至相鄰的高溫空氣垂直下行通道。所述的金屬管熱式預熱箱體17下方 連接高溫煙氣排出三通管19和助燃空氣進風管路20，箱體17設有清灰爐門3。所述的聚 煙斗9的頂部設有維修用的懸吊臂10，水平高溫煙管11上連接一冷卻風管21。所述的碳 化硅管預熱箱體和金屬管式預熱箱體的外殼采用鋼結構，內壁襯有耐火材料。所述的金屬 管式預熱器的金屬管采用滲鋁鋼管，在鋼管表面附一層鋁質。[0037]本實用新型的工作過程及原理[0038]1、高溫煙氣在從高溫水平煙閥22、經過天方地圓1后進入碳化硅下箱體2對箱 體內的碳化硅管進行第一次預熱，使煙氣溫度從最初的1100°c降到800°C，然后進入碳化 硅管上箱體7，對碳化硅上箱體7內的碳化硅進行第二次預熱，使煙氣溫度從800°C下降到 500-600 °C 左右。[0039]2、500-600°C的中溫煙氣在經過碳化硅管箱體后，通過上部聚煙斗9，水平高溫煙 管11及高溫四通煙管12進入金屬管式預熱器17，此時，由于煙氣溫度的下降，煙氣中含塵 量減小，從而對金屬管預熱器17的損壞也相應減小，煙氣在經過金屬管式預熱器17后，煙 氣溫度降至200°C，再經過排煙三通19排出，減少了煙氣對環境的污染。[0040]3、助燃空氣由風機先經過金屬管式空氣預熱器17，將空氣溫度由常溫提高到 300°C后，通過高溫天方地圓13、高溫風管14、高溫彎頭15及高溫風管16進入碳化硅管上箱體，由箱體碳化管8傳熱至助燃空氣，使助燃空氣溫度提高到600°C左右，再經過高溫異 性變徑頭5與高溫彎頭6到碳化硅下箱體，助燃空氣在經過下箱體內的碳化硅后，空氣溫度 急速提高到800-1000°C，最后經高溫風管送到燃燒器內助燃。[0041]4、為了方便清理和檢修預熱器內部的預熱空氣管，在各箱體上都安裝了清灰爐門 3，在正常情況下處于密封狀態，同時安裝了簡易懸吊臂10，方便拆卸上部的高溫煙管。[0042]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，并非 對本實用新型構思和范圍進行限定，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 范圍，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1.一種復合管空氣預熱器，其特征在于包括由碳化硅管(8)組成容納空氣集散的預熱箱體作高溫煙氣的進氣端通道，由金屬管式 預熱箱體(17)作為高溫煙氣的的出氣端通道，再由高溫煙管及接頭串連碳化硅管預熱箱體 和金屬管式預熱箱體(17)將降溫后的煙氣排出；由金屬管式預熱箱體(17)作為燃燒器助燃空氣的進氣端通道，由碳化硅管(8)組成的 預熱箱體作為助燃空氣的出氣端通道，由高溫風管及高溫接頭串連金屬管式預熱箱體(17) 和碳化硅管預熱箱體將預熱后助燃空氣排出；所述的碳化硅管預熱箱體設置為上下兩個，構成高溫煙氣垂直上行通道，金屬管式預 熱箱體設置在相鄰的高溫煙氣垂直下行通道上，高溫煙氣從預熱箱體管外通過，助燃空氣 從預熱箱體管內通過；所述的碳化硅管(8)水平設置在碳化硅管下預熱箱體(2)和碳化硅管上預熱箱體(7) 內，碳化硅管上預熱箱體(7)—側設有助燃空氣進風管(16)，另一側設有助燃空氣出風管(6)，碳化硅管下預熱箱體(2)—側設有助燃空氣進風管(4)，另一側設有助燃空氣出風管 連接至燃燒器(23)。
2.根據權利要求1所述的一種復合管空氣預熱器，其特征在于所述的碳化硅管下預熱 箱體(2)底部由天方地圓接頭(1)連接一高溫水平煙閥(22)，下預熱箱體(2)—側設有清灰 爐門(3)。
3.根據權利要求1所述的一種復合管空氣預熱器，其特征在于所述的碳化硅管上預熱 箱體(7)頂部由上部聚煙斗(9)連接水平高溫煙管(11)和高溫四通煙管(12)，上預熱箱體(7)—側設有清灰爐門(3)。
4.根據權利要求1所述的一種復合管空氣預熱器，其特征在于所述的碳化硅管上預熱 箱體(7) —側的助燃空氣進風管(16)依次連接高溫彎頭(15)、高溫風管(14)、高溫天方地 圓接頭(13)至相鄰的高溫空氣垂直下行通道。
5.根據權利要求1所述的一種復合管空氣預熱器，其特征在于所述的金屬管熱式預熱 箱體(17)下方連接高溫煙氣排出三通管(19)和助燃空氣進風管路(20)，箱體(17)設有清 灰爐門(3)。
6.根據權利要求3所述的一種復合管空氣預熱器，其特征在于所述的聚煙斗(9)的頂 部設有維修用的懸吊臂(10)，水平高溫煙管(11)上連接一冷卻風管(21)。
7.根據權利要求1所述的一種復合管空氣預熱器，其特征在于所述的碳化硅管預熱箱 體和金屬管式預熱箱體的外殼采用鋼結構，內壁襯有耐火材料。
8.根據權利要求1所述的一種復合管空氣預熱器，其特征在于所述的金屬管式預熱器 的金屬管采用滲鋁鋼管，在鋼管表面附一層鋁質。
專利摘要本實用新型涉及熱交換技術，特別指一種復合管空氣預熱器。它是由碳化硅管組成容納空氣集散的預熱箱體作高溫煙氣的進氣端通道，由金屬管式預熱箱體作為高溫煙氣的出氣端通道，再由高溫煙管及接頭串連碳化硅管預熱箱體和金屬管式預熱箱體將降溫后的煙氣排出；由金屬管式預熱箱體作為燃燒器助燃空氣的進氣端通道，由碳化硅管組成的預熱箱體作為助燃空氣的出氣端通道，由高溫風管及高溫接頭串連金屬管式預熱箱體和碳化硅管預熱箱體將預熱后助燃空氣排出；本實用新型采用兩個獨立的預熱體系，高溫煙氣先經碳化硅管箱體后到達滲鋁管箱體，常溫助燃空氣先經滲鋁管箱體后到達碳化硅管箱體，結合了蓄熱體預熱器的助燃空氣預熱溫度高、間壁式預熱器的結構簡單的優點。
文檔編號F23L15/00GK201819239SQ20102056876
公開日2011年5月4日 申請日期2010年10月20日 優先權日2010年10月20日
發明者周紹芳, 孫賢剛 申請人:岳陽市巴陵節能爐窯工程有限公司