聯合式工藝加熱設備的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種加熱設備，特別涉及一種聯合式工藝加熱設備。
【背景技術】
[0002]工業爐是指在工業生產中利用燃料燃燒或電能轉化產生熱量將物料或工件加熱的熱工設備。工藝加熱爐是工業爐的一種，其能耗約占總能耗的70%左右，為了節約燃料，在工藝加熱爐的設計和操作中，必須重視熱量在爐膛內的充分利用，并要充分回收余熱。
[0003]近年來，雖然大量節能技術被不斷應用，加熱爐熱力學第一定律能效可達90%以上，但由于被加熱介質終溫通常不高于500°C(大部分低于400°C)，爐內大溫差引起的不可逆傳熱火用損依然無法克服，導致其熱力學第二定律能效即火用效率低，燃料的做功能力被嚴重浪費。
[0004]燃氣輪機是以連續流動的氣體為工質，把熱能轉變為機械功的旋轉式動力機械。由于燃氣輪機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%)，非常適合將其進行熱回收和燃燒。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型提供一種聯合式工藝加熱設備，有效解決了現有技術的工藝加熱爐存在的熱能利用率低、燃料浪費嚴重的技術問題。
[0006]為解決上述問題，本實用新型提供如下技術方案:
[0007]本實用新型涉及一種聯合式工藝加熱設備，包括一燃氣輪機及一工藝加熱爐；
[0008]所述燃氣輪機包括
[0009]—燃燒室；
[0010]一緩沖罐，通過一燃氣過濾器連通至所述燃燒室；
[0011]—增壓機，連通至所述緩沖罐；
[0012]一壓氣機，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，所述渦輪設有一排風口，所述渦輪的排風口連通至所述工藝加熱爐。
[0015]進一步地，所述工藝加熱爐內部從上至下依次包括一排煙通道、一對流室及一福射室。
[0016]進一步地，所述輻射室底部設有
[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口。
[0020]進一步地，所述工藝加熱爐內部設有
[0021]—物料加熱管道，設置于所述輻射室內及所述對流室的下半部；
[0022]—飽和蒸汽管道，設置于所述對流室的上半部；以及
[0023]—空氣預熱器，設置于所述對流室與所述排煙通道連接處，或者，設置于所述排煙通道內；其一端連通外部空氣，其另一端連通所述空氣入口。
[0024]所述聯合式工藝加熱設備還包括一發電機，連接至所述渦輪。
[0025]本實用新型優點在于，提供一種聯合式工藝加熱設備，將燃氣輪機與工藝加熱爐相結合，使得燃料燃燒產生的高溫煙氣先經燃氣輪機做功，產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，組成熱電節能系統，燃氣輪機發出電能供企業利用，燃氣輪機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，節能環保，降低企業生產成本、提高企業經濟效益。
【附圖說明】
[0026]圖1為本實用新型一實施例的整體結構示意圖；
[0027]圖2為本實用新型一實施例中燃氣輪機結構示意圖；
[0028]圖3為本實用新型一實施例中工藝加熱爐結構示意圖；
[0029]圖中部件標號如下:
[0030]1、燃氣輪機，2、工藝加熱爐，3、發電機；
[0031 ] 11、燃燒室，12、緩沖罐，13、增壓機，14、壓氣機、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、空氣預熱器；
[0033]151、排風口 ；231、富氧乏氣入口，232、燃料入口，233、空氣入口。
【具體實施方式】
[0034]以下結合附圖詳細說明本實用新型的【具體實施方式】，使本領域的技術人員更清楚地理解如何實踐本實用新型。盡管結合其優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合式工藝加熱設備，包括一燃氣輪機I及一工藝加熱爐2。燃氣輪機I包括一燃燒室11、一緩沖罐12、一增壓機13、一壓氣機14及一渦輪15 ；緩沖罐12通過一燃氣過濾器16連通至燃燒室11 ；增壓機13連通至緩沖罐12;壓氣機14連通至燃燒室11;渦輪15連通至燃燒室11;渦輪15設有一排風口 151，渦輪的排風口 151連通至工藝加熱爐2。
[0036]系統中的增壓機13主要有離心式和往復式兩種，離心式增壓機轉速高、排量大、體積小;新型流線型葉輪確保氣體流道平滑、運轉平穩;往復式增壓機運轉速度較慢，中、低速運轉;新型可改變活塞行程，適應不同負荷情況;適應范圍廣，效率高，超過95%;可靠性高，容易維護。本實施例還包括一發電機3，連接至渦輪15，燃氣燃燒產生的熱能轉換為渦輪的機械能，進而轉化為電能，以供利用，燃氣輪機應選擇適當的工業型燃機與之配套。
[0037]本實施例在工作中，燃氣輪機I的燃燒室11內部氣壓較高，燃料氣在進入燃燒室11之前需要經過增壓機13對其進行增壓處理，增壓后的燃料氣進入緩沖罐12，后經過燃料氣過濾器16送至燃燒室11。燃燒室11內還需要有氧氣作為助燃劑，不過由于燃燒室11內氣壓較高，必須利用壓氣機14對外界空氣進行壓縮處理，然后再將壓縮后的高壓空氣送至燃燒室11內與燃料混合燃燒，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工序。混合后形成高溫高壓煙氣(溫度為1200?1400°C、壓力為2.2?2.4MPa)，驅動燃氣輪機做功發電，燃燒后產生中溫富氧乏氣(溫度約為550°C，氧含量體積分數約為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的排風口 151。富氧乏氣入口 231用于引入前面步驟中燃氣輪機燃燒后產生的中溫富氧乏氣，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氣。
[0039]工藝加熱爐2內部設有一物料加熱管道24，設置于輻射室23內及對流室22的下半部;一飽和蒸汽管道25，設置于對流室22的上半部；以及一空氣預熱器26，設置于對流室22與排煙通道21連接處，或者，設置于排煙通道21內；空氣預熱器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)至規定的工藝目標溫度，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，將其轉化為過熱蒸汽;對飽和蒸汽進行處理后的煙氣對空氣預熱器26內部的空氣進行加熱處理，空氣預熱器26內部的空氣預熱后進入輻射室23(加熱爐爐膛)，熱交換后的煙氣由排煙通道21排出。外界空氣在進入輻射室23之前，先進行預加熱處理，可以提高進風溫度和爐膛內的燃燒溫度，降低排煙損失，可以進一步提高余熱的利用率和加熱爐效率，減少能耗。
[0041]本實用新型優點在于，提供一種聯合式工藝加熱設備，將燃氣輪機與工藝加熱爐相結合，使得燃料燃燒產生的高溫煙氣先經燃氣輪機做功，產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，組成熱電節能系統，燃氣輪機發出電能供企業利用，燃氣輪機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，節能環保，降低企業生產成本、提高企業經濟效益。
[0042]以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種聯合式工藝加熱設備，其特征在于，包括一燃氣輪機及一工藝加熱爐； 所述燃氣輪機包括 一燃燒室； 一緩沖罐，通過一燃氣過濾器連通至所述燃燒室； 一增壓機，連通至所述緩沖罐； 一壓氣機，連通至所述燃燒室；以及 一渦輪，連通至所述燃燒室； 其中，所述渦輪設有一排風口，所述渦輪的排風口連通至所述工藝加熱爐。2.如權利要求1所述的聯合式工藝加熱設備，其特征在于，所述工藝加熱爐內部從上至下依次包括一排煙通道、一對流室及一輻射室。3.如權利要求2所述的聯合式工藝加熱設備，其特征在于，所述輻射室底部設有 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口。4.如權利要求3所述的聯合式工藝加熱設備，其特征在于，所述工藝加熱爐內部設有 一物料加熱管道，設置于所述輻射室內及所述對流室的下半部； 一飽和蒸汽管道，設置于所述對流室的上半部；以及 一空氣預熱器，設置于所述對流室與所述排煙通道連接處，或者，設置于所述排煙通道內；其一端連通外部空氣，其另一端連通所述空氣入口。5.如權利要求1所述的聯合式工藝加熱設備，其特征在于，還包括一發電機，連接至所述渦輪。
【專利摘要】本實用新型涉及一種聯合式工藝加熱設備，包括一燃氣輪機及一工藝加熱爐；所述燃氣輪機包括一燃燒室、一緩沖罐、一增壓機、一壓氣機及一渦輪；所述渦輪設有一排風口，所述排風口連通至所述工藝加熱爐。本實用新型優點在于，將燃氣輪機與工藝加熱爐相結合，使得燃料燃燒產生的高溫煙氣先經燃氣輪機做功，產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，組成熱電節能系統，燃氣輪機發出電能供企業利用，燃氣輪機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，節能環保，降低生產成本、提高經濟效益。
【IPC分類】F02C6/18, F23L15/00
【公開號】CN205260142
【申請號】CN201520973087
【發明人】張春霖
【申請人】上海巴安水務股份有限公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2015年11月30日