[发明专利]从含易燃物质,甚至含低浓度易燃物质的介质中回收能量的一种方法和装置

说明书

本发明一般涉及从含易燃物质，甚至含低浓度易燃物质的介质中回收能量的一种方法和装置，特别涉及与通过燃烧易燃物质、净化所述介质有关的能量回收。

已知可以对从诸如油漆和印刷车间排出的、含有诸如溶剂的易燃物质的废气进行净化，其方法是将废气加热至易燃物质的燃烧温度。但是这种处理价格昂贵，因为需要对排出介质的整个气流加热。多亏一种“燃烧交换器”，从而可能降低加热废气的成本，这种燃烧交换器的一个实施例在例如涉及吸收技术的瑞典专利说明书8903556-2中得到说明。在所述专利说明书中，燃烧交换器被定义成一种包括一个蓄热床的装置，此蓄热床可加热至易燃物质的自燃温度，且通过颠倒易燃物质的流动方向，使易燃物质在此床中维持床内的自燃温度。在例如美国专利US-A-4741690中也公开了此类装置。当介质中存在一定数量的易燃物质时，可用易燃物质在床内自燃释放的能量加热燃烧交换器内的介质。这样，当工厂刚开始运转，或当易燃物质的量非常少，不足以单独维持床内的自燃温度时，补充加热只需将蓄热床加热至自燃温度。

但是，由于燃烧交换器的高效，上述介质中易燃物质数量不足的情况相对较少。因而，易燃物质数量通常超过维持床内自燃温度要求的量。这导至床内热量增加，它转而又造成需加大床的冷却以避免对床和周围区域的损伤。此外，考虑到能量成本高昂和环境问题，不回收燃烧时产生的热能也是一个难题。

因此，本发明的一个目的是提出一种方法和装置，它们能使再生式燃烧器，即流动逆向燃烧装置中燃烧产生的多余热能得以利用，流动逆向燃烧装置最好是燃烧交换器，燃烧在其中的保暖区域进行。

本发明提出的这种方法和装置的另一目的是不仅回收能量，还同时控制再生式燃烧器中的温度。

本发明提出的这种方法和装置的又一目的是通过燃烧有毒或危及气候或恶臭物质而消除这些物质。

发明的再另一目的是使再生式燃烧器中回收热能的质量能主要用于高温输出，如用于生产电能。

本发明提出的这些和其它目的是借助所附权利要求中特征条款定义的一种方法和装置达到的。

下文将结合附图对本发明一个实施例进行较详细的说明，其中：

图1是一个示意性顶视图，它表示本发明提出的一种净化从煤矿中排出或换出气体的装置。

图2是本发明提出的燃烧交换器的示意性侧视图。

图1所示的装置用于净化一种介质，在此处，这种介质是从煤矿排出或换出的气体。这类废气通常包含易燃物质，即易燃甲烷气体。当总体用标号7表示的发明装置未使用时，矿井1中的废气通过风扇2和阀门3送至烟道4，或通过风扇5送至烟道6。

根据所示实施例，本发明提出的装置7包括四台燃烧交换器，这些交换器总体用标号8、8^Ⅰ、8^Ⅱ、8^Ⅲ、8^Ⅳ表示，当然，根据应用领域的不同，它也可包括多些或少些燃烧交换器。每台燃烧交换器8通过所有燃烧交换器共用的一台流程风扇9，以及为每台燃烧交换器设置一个的阀门10与若干进口管道11和若干出口管道12相连接。根据所示实施例，有9条进口管道和9条出口管道，但进口和出口管道的数目可与此不同。每条进口管道11和每条出口管道12都装备有一个制动装置，它们分别用标号13和14进行总体表示。出口管道12通过每台燃烧交换器8装备一个的阀门15引向烟道6。也可用如四台风扇代替单台风扇9，这时为每台燃烧交换器装备了一台风扇。

图2是通过燃烧交换器8的示意截面图。制动装置13和14分别装备有闸板18和19，它们可在两个密封位置之间垂直移动，在密封位置时，每一闸板密封地各自紧靠在其通道16和17上。这两块闸板18和19从不密封同一条通道，在以实线所示的位置时，闸板18密封通向通道17的入口20，而闸板19密封由通道16出来的出口21。因而含易燃物质的价质通过入口管道11，由通道16的入口22进入燃烧交换器的床23，易燃物质在其中以原本已知的方式燃烧，气流由此继续向外，通过通道17及其出口24流向出口管道12。在图2中，此流动由实线箭头25示意表示。通过燃烧交换器床23的流动方向应时时按原先已知的方式进行逆向，以避免床23的热量前沿太靠近通道16、17之一。在进行这样的换向时，闸板18和19移至图2中虚线所示的位置，与这些闸板位置相应的流动则用虚线箭头26示意表示。