格子砖蓄热室设计参数计算与优化

1.蓄热体类型及尺寸的确定

蓄热体一般用耐火材料制成，虽然其密度及热导性并不理想，但有足够的耐火度和比热容，且价格低廉，来源广泛。也有采用铸铁材料的，其特性与耐火材料相反。

旧有格子砖蓄热式预热器多采用尺寸230mm×113mm×65mm的标准直形砖为蓄热体。新开发的蓄热体为多孔蜂窝体，或厚度10mm以下的片状体，或直径为10～20mm的球体，使单位蓄热体体积的传热面积大大增加。

格子砖蓄热体可砌筑成气体互相不通的考柏式、气体互相连通的西门子式和气体水平流动的水平式三种蓄热室，其结构形式如图6-28所示。

图6-28 格子砖蓄热体砌筑形式

a）西门子式 b）考柏式 c）水平式

各种蓄热室设计参数的计算公式见表6-7。表中d为格孔边长或其换算直径，δ、h、D分别为蓄热体厚度、高度和直径，l为蓄热片的长度。

各种蓄热室不同砌筑形式的性能比较见表6-8。

格子砖蓄热室通道内烟气流速取0.5～1.2m/s，空气流速取0.3～1.0m/s；机械排烟时烟气流速可提高到2～3m/s，空气流速也相应提高。

以蜂窝体或陶瓷小球为蓄热体的蓄热式烧嘴标态下其蓄热室通道内烟气流速取0.8～1.6m/s，空气流速取0.6～1.4m/s，煤气流速取0.5～1.2m/s（高热值煤气取低限）。气流行程（蓄热室长）取500～800mm，气流阻力800～1000Pa。蓄热室喷口气体喷出速度（实际状态）取50～70m/s。

2.蓄热体材质的选用(www.xing528.com)

对蓄热体材质的要求是：密度大、热导率和比热容要高、耐高温性能好、耐热

表6-7 各种蓄热室设计参数的计算公式

表6-8 各种蓄热室不同砌筑形式的性能比较

冲击性能好、耐压强度高和价格低廉。表6-9为几种常用材料的性能比较。

表6-9 几种常用材料的性能比较

3.换向时间的确定

蓄热式预热器换向时间的选择与炉温高低及蓄热体的透热厚度有关。换向时间较长时，对透热厚度不大的蓄热体，在蓄热期内将很快达到热饱和，因而离开预热器的烟气温度将提高，使热回收率降低，但空气预热温度波动小，对稳定炉温有利；对透热厚度大的蓄热体，在蓄热期内不易达到热饱和，因而离开预热器的烟气温度就较低，使热回收率提高，但空气预热温度波动较大，对炉温的稳定不利。最佳换向时间应使蓄热体即将达到热饱和时进行换向，此时既可使预热温度波动较小，又能获得较高的热回收率。

格子砖蓄热室所用蓄热体较厚，换向时间取15～30min。以片体、球体、蜂窝体为蓄热体的蓄热室，其换向时间可缩断至3～5min甚至10～20s。