[发明专利]用于热化学再生的烟气再循环方法

说明书

热化学再生通过注入燃料气体以夹带从再生器出来的再循环烟气以形成被推进到另一个再生器中的混合物来增强。

技术领域

本发明涉及在诸如玻璃熔化加热炉的加热炉中的燃烧，其中材料被进料到加热炉中并且通过在加热炉内发生的燃烧的热量被加热和/或熔化。

背景技术

技术通常是已知的，其中在重复循环中使用成对的再生器以利用来自加热炉(诸如玻璃熔融加热炉)的热气态燃烧产物(也称为烟气)中包含的热量。在一个循环中，烟气穿过第一再生器，在该第一再生器中热烟气加热第一再生器内部的结构，而另一气体流诸如气态氧化剂穿过已经被加热的第二再生器，以加热气体流，然后该气体流通入加热炉中，从而冷却第二再生器。然后，在第二循环中，烟气改为穿过第二再生器以对其加热，并且气体流改为穿过在前一循环中已被加热的第一再生器。两个循环交替进行。

可使用成对再生器实施的改进技术公开于美国专利号6,113,874中，该专利公开了可与采用再生器的加热炉一起使用的热回收方法。更具体地，在加热炉中形成的燃烧产物流穿过第一再生器以加热第一再生器并冷却燃烧产物，并且然后冷却的燃烧产物的一部分与燃料混合以形成混合物，该混合物穿过第二加热的再生器，其中该混合物经历吸热反应以形成合成气，然后该合成气通入加热炉中并被燃烧。

本发明提供了以改善的效率和经济性实施这些技术的能力。

发明内容

本发明的一个方面是在加热炉中进行燃烧的方法，该方法包括：

(A)在加热炉中燃烧燃料以产生气态燃烧产物，以及

(B)交替地

(1)将来自所述加热炉的气态燃烧产物通入冷却的第一再生器中并穿过所述冷却的第一再生器以加热所述第一再生器并冷却所述气态燃烧产物，并且将气态燃料流注入包含所述第一再生器中冷却的所述气态燃烧产物的再循环流中，将所述再循环流夹带到所述注入的气态燃料流中，从而形成所述气态燃料与所述夹带的气态燃烧产物的混合物，并且将所述混合物推进到加热的第二再生器中，并且在所述第二再生器中，使所述混合物中的所述气态燃烧产物和所述燃料在吸热反应中反应以形成包含氢气和CO的合成气，并且使所述合成气从所述第二再生器通入所述加热炉中并在所述加热炉中燃烧所述合成气，以及

(2)将来自所述加热炉的气态燃烧产物通入冷却的第二再生器中并穿过所述冷却的第二再生器以加热所述第二再生器并冷却所述气态燃烧产物，并且将气态燃料流注入包含所述第二再生器中冷却的所述气态燃烧产物的再循环流中，将所述再循环流夹带到所述注入的气态燃料流中，从而形成所述气态燃料与所述夹带的气态燃烧产物的混合物，并且将所述混合物推进到加热的第一再生器中，并且在所述第一再生器中，使所述混合物中的所述气态燃烧产物和所述燃料在吸热反应中反应以形成包含氢气和CO的合成气，并且使所述合成气从所述第一再生器通入所述加热炉中并在所述加热炉中燃烧所述合成气。

气态燃料流所注入的再循环烟气流通常与依次离开每个冷却再生器的整个冷却的气态燃烧产物流分开，在这种情况下，冷却的气态燃烧产物的其余部分被传递至排气口。

在本发明的一个优选实施方案中，在形成气态燃料与夹带的气态燃烧产物的每种混合物之后，将附加的气态燃料添加到混合物中，然后将混合物交替地推进到加热的第一再生器和第二再生器中。

本发明的另一个实施方案采用具有通过通路连接的第一室和第二室的装置，并且在步骤(B)(1)中，将气态燃料流注入装置的第一室中的所述气态燃烧产物中，并且使所得的气态燃料和气态燃烧产物的混合物从所述第一室穿过所述通路并穿过所述第二室进入加热的第二再生器中；并且在步骤(B)(2)中，将气态燃料流注入装置的第二室中的所述气态燃烧产物中，并且使所得的气态燃料和气态燃烧产物的混合物从所述第二室穿过所述通路并穿过所述第一室进入加热的第一再生器中。