[发明专利]一种高温烟气熔盐换热器及换热方法

说明书

本发明提供了一种高温烟气熔盐换热器及换热方法，涉及热交换设备和气体利用技术领域，解决了低浓度气体利用的问题。该换热器包括控制器和换热室，换热室包括蓄热陶瓷、内墙、保温层和外壳，烟气通道穿过换热室，换热室内配置有多个加热棒，换热室内还配置有多个温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器与控制器相连，控制器控制换热室工作。换热器在使用时先进行预热，预热至设定温度，控制器开启烟气通道，进气吹扫后换热室升温至运行温度，调整低浓度烟气的流速，记录换热过程中的温度和压力。该换热器提供的换热方法能够强化换热，耐高温烟气，耐熔盐腐蚀，并延长了高温条件下的使用寿命长，实现了高效、稳定、安全的烟气‑熔盐换热。

技术领域

本发明涉及热交换设备和气体利用技术领域，尤其是一种高温烟气熔盐换热器，以及利用该换热器进行烟气熔盐换热的方法。

背景技术

随着煤矿行业的发展，每年煤矿行业都会排放大量的乏风瓦斯，以及无法有效利用的低浓度瓦斯，从而可能会造成严重的温室效应和资源浪费。目前，低浓度瓦斯的主要利用方式是高温烟气熔盐蓄热氧化技术，这种方式能够有效地对资源进行利用，然而高温烟气与氧化环境对换热器的使用寿命和安全性有着巨大影响。因此，许多研究在高温蓄热氧化燃烧器的结构设计、材料组成、参数设置方面进行了展开，但气体氧化反应发生在高温高压条件下，这不仅对换热器性能要求很高，而且易发生爆炸，甚至爆炸可能会沿低浓度瓦斯输送系统传播并影响抽采泵站安全。

现有的高温烟气熔盐换热器，仍然没有解决低浓度气体利用问题，并且高温蓄热氧化换热器的在安全性、蓄热能力、换热能力方面也有待提高，为此需要对高温烟气熔盐换热的结构和换热方式做进一步的改进。

发明内容

为了解决低浓度气体利用的问题，提升温蓄热氧化换热器的安全性、蓄热能力、换热能力，本发明提供了一种高温烟气熔盐换热器及换热方法，具体的技术方案如下。

一种高温烟气熔盐换热器，包括控制器、换热室和烟气通道，所述换热室包括蓄热陶瓷、内墙、保温层和外壳，蓄热陶瓷外侧设置有内墙，内墙外侧具有保温层，外壳固定在保温层外侧；所述烟气通道引导烟气穿过换热室，换热室内配置有多个加热棒，换热室内还配置有多个温度传感器和压力传感器，温度传感器和压力传感器与控制器相连，控制器控制换热室内的加热棒工作。

优选的是，蓄热陶瓷使用四方孔刚玉莫来石制作而成，内墙使用耐火砖堆砌组成，保温层使用陶瓷纤维板和高铝陶瓷纤维搭建而成，外壳使用钢材制作而成。

优选的是，保温层的厚度大于350mm。

优选的是，加热棒的最高温度大于1400℃，换热室的工作温度大于1200℃。

优选的是，压力传感器间隔交错布置在换热室的中部，所述温度传感器均匀排布在换热室内。

一种高温烟气熔盐换热方法，利用上述的一种高温烟气熔盐换热器，步骤包括：

A.预热换热室温度至200℃，开启控制器；

B.开启烟气通道的进气通道，换热室通入空气吹扫五分钟，控制换热室升温至1100℃；

C.控制器开启烟气通道的流速；

D.进行高温下的烟气熔盐换热作业，记录烟气熔盐换热过程中的温度和压力。

进一步优选的是，控制器的主机实时处理烟气通道内气体的流速、体积和浓度监测数据，以及换热室的温度和压力监测数据，并控制加热棒工作；控制器的显示器显示监测数据。

进一步优选的是，一种高温烟气熔盐换热方法应用于低浓度瓦斯输送系统中。