本發(fā)明涉及熱工設(shè)備領(lǐng)域，具體涉及一種低能耗蓄熱式熔融裝置及方法。

背景技術(shù)：

在制作玻璃及玻璃絲綿的過(guò)程中，熔融是必不可少的一環(huán)。而目前國(guó)內(nèi)熔融爐普遍存在著單位能耗高，成品質(zhì)量低等問(wèn)題。因此如何進(jìn)行節(jié)能高溫熔融是一個(gè)迫在眉睫的問(wèn)題。

目前，由于設(shè)計(jì)的缺陷，導(dǎo)致目前采用蓄熱式加熱及燃燒方式的熱工設(shè)備普遍存在著排煙不暢，裝置內(nèi)壓力過(guò)高，氣氛不易控制，排煙溫度高，供熱不穩(wěn)定等問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為克服現(xiàn)有生產(chǎn)工藝的不足，本發(fā)明提供一種低能耗蓄熱式熔融裝置及方法，通過(guò)改進(jìn)蓄熱式熔融裝置的整體結(jié)構(gòu)，保證換熱充分，提高裝置熱效率，通過(guò)低氧超絕熱燃燒，提高熔融背景溫度，實(shí)現(xiàn)NO_x的低排放的，節(jié)能減排，運(yùn)行安全穩(wěn)定。

本發(fā)明的技術(shù)方案：

一種低能耗蓄熱式熔融裝置，該低能耗蓄熱式熔融裝置包括蓄熱式換熱裝置、整流裝置和熔融爐體；

蓄熱式換熱裝置包含蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置和蓄熱式空氣換熱裝置，蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置進(jìn)一步包括含蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置A和蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B，蓄熱式空氣換熱裝置進(jìn)一步包括蓄熱式空氣換熱裝置A和蓄熱式空氣換熱裝置B；蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置A與蓄熱式空氣換熱裝置A之間采用保溫板分隔開(kāi)，為一體式結(jié)構(gòu)設(shè)置于熔融爐體左端；蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B與蓄熱式空氣換熱裝置B之間采用保溫板分隔開(kāi)，為一體式結(jié)構(gòu)設(shè)置于熔融爐體右端；蓄熱式換熱裝置內(nèi)設(shè)置多個(gè)蓄熱體，相鄰蓄熱體間的縱向間距大于10mm；蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置A和蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B中相鄰蓄熱體間填充的介質(zhì)為燃?xì)?，且二者的入口端與燃?xì)夤艿老噙B，出口端與整流裝置相連；蓄熱式空氣換熱裝置A和蓄熱式空氣換熱裝置B中相鄰蓄熱體間填充的介質(zhì)為空氣，且二者的入口端與空氣管道相連，出口端與整流裝置相連；

整流裝置包括整流裝置A和整流裝置B，整流裝置內(nèi)部采用燃?xì)庹髑慌c空氣整流腔結(jié)合的形式或交叉式整流片的形式；當(dāng)整流裝置內(nèi)部采用燃?xì)庹髑慌c空氣整流腔結(jié)合的形式時(shí)，每個(gè)整流裝置內(nèi)部設(shè)置一個(gè)燃?xì)庹髑缓鸵粋€(gè)空氣整流腔，燃?xì)庹髑慌c蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置的出口端相連，空氣整流腔與蓄熱式空氣換熱裝置的出口端相連，燃?xì)庹髑坏某隹谠O(shè)有多個(gè)燃?xì)鈬娮欤諝庹髑坏某隹谠O(shè)有多個(gè)空氣噴嘴，燃?xì)鈬娮炫c空氣噴嘴均采用套管的形式，套管內(nèi)燃?xì)馀c空氣并不混合，換熱后的高溫空氣與高溫燃?xì)夥謩e送入空氣整流腔和燃?xì)庹髑?，?jīng)整流后通過(guò)噴嘴噴入熔融爐體中；當(dāng)整流裝置內(nèi)部采用交叉整流片的形式時(shí)，交叉整流片直接與蓄熱式換熱裝置出口連接，換熱后的高溫空氣與高溫燃?xì)庠诮徊嬲髌瑑?nèi)實(shí)現(xiàn)充分混合；

熔融爐體內(nèi)設(shè)置多個(gè)隔層，燃燒后的煙氣通過(guò)隔層預(yù)留的煙氣通道流動(dòng)。

所述的氣體流通管道上的閥門(mén)采用三通閥，三通閥按照設(shè)定的時(shí)間周期性改變方向，實(shí)現(xiàn)進(jìn)入氣體與排出煙氣的快速轉(zhuǎn)換，經(jīng)三通閥后的煙氣支管匯成一根煙氣母管，左右兩根煙氣母管與煙氣出口相連，使煙氣經(jīng)過(guò)煙氣支管匯總進(jìn)入煙氣母管，并經(jīng)過(guò)煙氣出口排出。

所述的蓄熱體間的縱向間距為20-200mm。

一種低能耗蓄熱式熔融方法，步驟如下：

(Ⅰ)預(yù)熱階段：定量的燃?xì)馑腿胍研詈脽崃康男顭崾饺細(xì)鈸Q熱裝置A，同時(shí)，定量的空氣送入已蓄好熱量的蓄熱式空氣換熱裝置A，蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置A和蓄熱式空氣換熱裝置A內(nèi)的蓄熱體分別對(duì)燃?xì)夂涂諝膺M(jìn)行加熱，換熱后的高溫燃?xì)馀c高溫空氣經(jīng)整流裝置A整流后送入熔融爐體內(nèi)，此時(shí)，換熱后的蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置A和蓄熱式空氣換熱裝置A內(nèi)的蓄熱體溫度降低，等待再次蓄熱；

(Ⅱ)燃燒及固體熔融階段：定量的高溫燃?xì)馀c高溫空氣在熔融爐體內(nèi)進(jìn)行低氧超絕熱燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔忭樦廴跔t體內(nèi)隔層預(yù)留的煙氣通道流動(dòng)；

(Ⅲ)能量回收階段：對(duì)固體進(jìn)行加熱后的煙氣經(jīng)過(guò)整流裝置B分別進(jìn)入蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B和蓄熱式空氣換熱裝置B，煙氣與蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B和蓄熱式空氣換熱裝置B內(nèi)的蓄熱體進(jìn)行高效換熱，換熱后的低溫?zé)煔饨?jīng)煙氣母管排出，此時(shí)蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B和蓄熱式空氣換熱裝置B已蓄好熱量供下次換熱利用；

(Ⅳ)交替運(yùn)行階段：定量的燃?xì)馀c空氣分別送入已蓄好熱量的蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B和蓄熱式空氣換熱裝置B，再次重復(fù)預(yù)熱階段、燃燒及固體熔融階段和能量回收階段，以此循環(huán)。

所述的燃燒及固體熔融階段中，通入的空氣的過(guò)量空氣系數(shù)為1.01-1.07，整體煙氣停留時(shí)間大于2s。

所述的能量回收階段中，煙氣依次進(jìn)入各個(gè)蓄熱體，煙氣溫度低于150℃后排出。

本發(fā)明的有益效果：

(1)利用空氣/燃?xì)獾牡蛡鳠嵯禂?shù)并作為分層填充介質(zhì)，實(shí)現(xiàn)蓄熱加熱裝置內(nèi)各個(gè)蓄熱體的溫度呈梯度分布，實(shí)現(xiàn)煙氣的高效放熱及空氣/燃?xì)獾母咝Ъ訜帷?/p>

(2)通過(guò)采用整流裝置，將換熱后的高溫燃?xì)馀c高溫空氣整流后充分混合，實(shí)現(xiàn)燃?xì)馀c空氣低氧超絕熱快速充分燃燒，為熔融提供極高的背景溫度。

(3)通過(guò)將熔融爐體分段，可提高煙氣整體停留時(shí)間，換熱更加充分，熔融爐體內(nèi)部溫度更加均衡。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明的一種低能耗蓄熱式熔融爐的俯視圖。

圖2為本發(fā)明整流裝置內(nèi)部采用燃?xì)庹髑慌c空氣整流腔結(jié)合時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明整流裝置內(nèi)部采用交叉整流片的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1燃?xì)夤艿溃?空氣管道；3蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置A；

4蓄熱式空氣換熱裝置A；5蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B；

6蓄熱式空氣換熱裝置B；7整流裝置A；8整流裝置B；9熔融爐體；

10隔層；11蓄熱體；12三通閥A；13三通閥B；14煙氣母管；

15煙氣出口；16空氣整流腔；17燃?xì)庹髑唬?8交叉式整流片。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和技術(shù)方案，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

實(shí)施例

如圖1-圖2所示，裝置開(kāi)始工作之前，蓄熱式空氣換熱裝置A 3與蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置A 4前端的三通閥A 12分別轉(zhuǎn)向燃?xì)夤艿?及空氣管道2，此時(shí)蓄熱式空氣換熱裝置B 5與蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B 6前端的三通閥B 13均關(guān)閉，定量的燃?xì)馑腿胩幱诟邷貭顟B(tài)的蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置A 3，同時(shí)，過(guò)量空氣系數(shù)為1.03的空氣送入處于高溫狀態(tài)的蓄熱式空氣換熱裝置A 4，燃?xì)馀c空氣經(jīng)整流裝置A 7整流后送入熔融爐體9中，高溫燃?xì)馀c高溫空氣在熔融爐體9內(nèi)進(jìn)行低氧超絕熱燃燒，燃燒產(chǎn)生的高溫?zé)煔忭樦廴跔t體9內(nèi)隔層10預(yù)留的煙氣通道流動(dòng)，對(duì)途經(jīng)所需熔融的固體充分加熱，熔化后的液體順著熔融爐體9底部的漏板漏出，加熱完固體后的煙氣順著整流裝置B 8分別送入蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B 5及蓄熱式空氣換熱裝置B 6，煙氣與蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B 5及蓄熱式空氣換熱裝置B 6內(nèi)的蓄熱體11進(jìn)行高效換熱，換熱后的煙氣溫度降至150℃以下，三通閥B 13開(kāi)啟，煙氣經(jīng)煙氣出口15排出大氣，此時(shí)蓄熱式燃?xì)鈸Q熱裝置B 5及蓄熱式空氣換熱裝置B 6內(nèi)蓄熱體11已蓄好熱量，供下批次定量的燃?xì)馀c空氣再次重復(fù)預(yù)熱階段、燃燒及固體熔融階段及能量回收階段，以此循環(huán)。