一種軋鋼加熱爐餘熱回收系統的製作方法
2023-06-25 20:37:31 3
一種軋鋼加熱爐餘熱回收系統的製作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種軋鋼加熱爐餘熱回收系統，屬於餘熱回收系統，其結構包括煙道側牆、主副煙道分隔牆、空氣保護管組、空氣預熱器、煤氣預熱器和爐壓自動調節閥，道側牆內設置有煙道，煙道分為前部煙道、中部煙道和後部煙道，中部煙道分隔為主煙道和副煙道，煙道側牆內設置有煙道保溫耐材結構，前部煙道內設置有一級蒸發器，所述的副煙道內依次設置有高溫煙氣自動分流閥和二級蒸發器，一級蒸發器、二級蒸發器和高溫煙氣自動分流閥所用冷卻介質並聯設置，進出管路分別與汽包相連，汽包還與外供蒸汽管道和汽包給水管相連。本實用新型具有解決了原餘熱回收系統的運行安全，結構緊湊、保溫及密封性能好、最大限度的回收加熱爐煙氣餘熱等特點。
【專利說明】
一種軋鋼加熱爐餘熱回收系統
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種餘熱回收系統，尤其是一種乳鋼加熱爐餘熱回收系統。【背景技術】
[0002]近幾年來，鋼鐵市場形勢嚴峻，乳鋼廠普遍處於微利或虧損的邊緣。為進一步降低工序能耗及工序成本，我們對其進行了詳細的分析，發現在能源消耗方面存在一定的改進空間。特別是我廠加熱爐為常規加熱爐，因熱裝率和熱裝溫度都比較高(熱裝率多95%，熱裝溫度在760?830 °C )，排煙溫度也較高，在煙氣餘熱利用方面還有一定潛力。
[0003]經對國內相關廠家考察、諮詢專家、查閱有關資料並通過現場對爐子狀況、熱工操作及測定及生產系統狀況綜合調查，發現有以下幾個方面需要改進:
[0004](1)每座加熱爐最大煙氣量:80000Nm3/h，經過空煤氣換熱器後排煙溫度?435°C 左右。按照排煙系統阻力計算，經過空煤氣換熱器後排煙溫度?300°C便可以保證加熱爐正常生產，因此，這l〇〇°C的煙氣熱量如加以回收，可回收能源、產生顯著經濟效益。
[0005](2)根據我廠的現狀來看，受訂單的限制，乳機作業率不足60%，加熱爐時常處於無鋼坯的空燒狀態，即便煙氣預熱了空氣、煤氣也無法產生效益，即出現所謂「循環不經濟」；相反，若將煙氣的餘熱經蒸發器產生蒸汽併入管網，則可產生明顯的經濟效益，特別是採暖季，蒸汽價格達到140元/噸以上，用蒸發器產生蒸汽外賣比預熱空氣、煤氣更有效益， 更能滿足社會需要。【實用新型內容】
[0006]本實用新型的技術任務是針對上述現有技術中的不足提供一種乳鋼加熱爐餘熱回收系統，該一種乳鋼加熱爐餘熱回收系統具有解決了原餘熱回收系統的運行安全，並且結構緊湊、保溫及密封性能好、在不影響原有加熱爐的運行工況下可最大限度的回收加熱爐煙氣餘熱，有很好的經濟效益的特點。
[0007]本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是:它包括煙道側牆、主副煙道分隔牆、空氣保護管組、空氣預熱器、煤氣預熱器和爐壓自動調節閥，所述的煙道側牆內設置有煙道，煙道分為前部煙道、中部煙道和後部煙道，所述的主副煙道分隔牆設置在中部煙道內，將中部煙道分隔為主煙道和副煙道，所述的空氣保護管組、空氣預熱器和煤氣預熱器依次設置於主煙道內，所述的爐壓自動調節閥設置在與煙囪相連接的後部煙道內，所述的煙道側牆內設置有煙道保溫耐材結構，所述的前部煙道內設置有一級蒸發器，所述的副煙道內依次設置有高溫煙氣自動分流閥和二級蒸發器，所述的一級蒸發器、二級蒸發器和高溫煙氣自動分流閥所用冷卻介質並聯設置，進出管路分別與汽包相連，汽包通過下降管分別連接有汽化冷卻循環慄和蒸發器循環慄，蒸發器循環慄另一端分別與一級蒸發器、二級蒸發器和高溫煙氣自動分流閥的進口端相連，一級蒸發器、二級蒸氣器和高溫煙氣自動分流閥的出口端分別通過管路與上升管相連，上升管與汽包相連，所述的汽化冷卻循環慄另一端與爐底循環管道相連，爐底循環管道的另一端通過管路與上升管相連，汽包還與外供蒸汽管道和汽包給水管相連，所述的汽包上設置有安全閥和壓力表。
[0008]所述的高溫煙氣自動分流閥包括閥板、閥板轉動驅動機構、閥板吊裝機構，所述的閥板通過閥板吊裝機構設置在鋼筋混泥土外架內，閥板通過閥板轉動驅動機構驅動旋轉， 所述的閥板包括閥體、錨固鉤、連接板和莫來石快幹防爆澆注料層，所述的錨固鉤和連接板分別設置在閥體上，閥體外側設置有莫來石快幹防爆澆注料層，閥板底部設置有轉動中心軸，閥板頂部設置有閥板軸，所述的閥板吊裝置機構包括吊掛鋼構、鋼蓋板和止推軸承，所述的鋼蓋板設置在閥板上部，所述的吊掛鋼構設置在鋼蓋板上部，吊掛鋼構上部設置有止推軸承，閥板頂部的閥板軸分別穿過鋼蓋板、吊掛鋼構和止推軸承，所述的閥板軸與閥板轉動驅動機構相連，所述的閥板轉動驅動機構包括曲柄、連杆和氣缸，所述的曲柄與閥板軸相固定，曲柄與連杆相連，連杆另一端與氣缸的缸杆相連，所述的閥板與鋼筋混泥土外架之間設置有耐火磚，所述的鋼蓋板置於耐火磚上部，耐火磚與閥板下部的轉動中心軸相對應的位置處設置有凹槽，轉動中心軸下部位於凹槽內，所述的鋼筋混泥土外架置於副煙道內；
[0009]所述的閥體包括進水管、回水管、工作芯管、工作套管、固定支架和堵板，所述的工作套管包括多個，從左到右依次設置，且多個工作套管頂部相連通，每個所述的工作套管內分別設置有一個工作芯管，每個工作芯管下部與工作套管之間通過固定支架相固定，每個工作套管的下部分別設置有堵板，最右端的工作芯管通過進水管與蒸發器循環慄相連，最左端的工作套管通過回水管與汽包相連，所述的從蒸發器循環慄到工作芯管之間的進水管上依次設置有壓力表、調節閥、流量監測表、球閥、放氣閥、旋轉接頭組和球閥，所述的從工作套管到汽包之間的回水管上依次設置有球閥、旋轉接頭組、放氣閥、球閥、安全閥和回水止回閥。
[0010]所述的耐火磚上的凹槽內設置有約束耐火套，閥板下部的轉動中心軸下部位於約束耐火套內。
[0011]所述的煙道保溫耐材結構包括牆體保溫層和拱頂保溫層，所述的拱頂保溫層設置在牆體保溫層的上部，所述的牆體保溫層從內到外依次為牆體粘土磚、牆體含鋯纖維板、牆體輕質隔熱磚和牆體高純纖維板，所述的拱頂保溫層從內到外依次為拱頂粘土磚、拱頂輕質隔熱磚、拱頂高純纖維板和拱頂塗抹料層。
[0012]本實用新型的一種乳鋼加熱爐餘熱回收系統和現有技術相比，具有以下突出的有益效果:
[0013]將一級蒸發器設置在近加熱爐的高溫段煙道內，不但大大提高了餘熱回收效率， 同時確保了主煙道內的空氣保護管組、空氣預熱器、煤氣預熱器等設備的使用安全；
[0014]將高溫煙氣自動分流閥設置在二級蒸發器的前面，可根據生產狀況選擇性地增加蒸汽產量併入管網；避免出現所謂「循環不經濟」(因乳線故障加熱爐空燒或檢修時，若煙氣全部進入主煙道，即便煙氣預熱了空氣、煤氣也無法產生效益)；
[0015]高溫煙氣自動分流閥閥板冷卻迴路採用了汽化冷卻、閥閥板轉動部分冷卻迴路上設置了旋轉接頭組以確保各種開關工況下不洩露，設備可靠性高、故障率少；[〇〇16]煙道長度布置緊湊，煙道結構緊湊，除充分考慮餘熱回收裝置的位置空間外，加熱爐與餘熱回收裝置及餘熱回收裝置與煙囪之間的間距很小，大大減少了不必要的餘熱損失，耐材保溫及密封效果好，煙氣餘熱損失少；
[0017]設置有牆體保溫層和拱頂保溫層，提高了煙道的保溫及密封效果。【附圖說明】
[0018]附圖1是現有乳鋼加熱爐餘熱回收系統的結構示意圖；
[0019]附圖2是本實用新型的乳鋼加熱爐餘熱回收系統結構示意圖；
[0020]附圖3是煙道保溫耐材結構的結構示意圖；
[0021]附圖4是一級蒸發器、二級蒸發器和高溫煙氣自動分流閥連接示意圖；
[0022]附圖5是高溫煙氣自動分流閥結構示意圖；
[0023]附圖6是高溫煙氣自動分流閥的閥板結構示意圖；
[0024]附圖7是高溫煙氣自動分流閥閥體冷卻迴路的結構示意圖；[〇〇25]附圖標記說明:1、煙道側牆，2、主副煙道分隔牆，3、空氣保護管組，4、空氣預熱器， 5、煤氣預熱器，6、爐壓自動調節閥，7、主煙道，8、副煙道，9、一級蒸發器，10、高溫煙氣自動分流閥，101、閥板，1011、閥體，1012、錨固鉤，1013、連接板，1014、莫來石快幹防爆澆注料層，102、閥板轉動驅動機構，1021、曲柄，1022、連杆，1023、氣缸，103、閥板吊裝機構，1031、 吊掛鋼構，1032、鋼蓋板，1033、止推軸承，104、轉動中心軸，105、閥板軸，11、二級蒸發器， 12、汽包，13、下降管，14、汽化冷卻循環慄，15、蒸發器循環慄，16、上升管，17、爐底循環管道，18、外供蒸汽管道，19、汽包給水管，20、安全閥，21、壓力表，22、鋼筋混泥土外架，23、耐火磚，231、凹槽，232、約束耐火套，24、進水管，25、回水管，26、工作芯管，27、工作套管，28、 固定支架，29、堵板，30、調節閥，31、流量監測表，32、球閥，33、放氣閥，34、旋轉接頭組，35、 回水止回閥，36、牆體粘土磚，37、牆體含鋯纖維板，38、牆體輕質隔熱磚，39、牆體高純纖維板，40、拱頂粘土磚，41、拱頂輕質隔熱磚，42、拱頂高純纖維板，43、拱頂塗抹料層。【具體實施方式】
[0026]參照說明書附圖1至附圖7對本實用新型的一種乳鋼加熱爐餘熱回收系統作以下詳細地說明。
[0027]本實用新型的一種乳鋼加熱爐餘熱回收系統，其結構包括煙道側牆1、主副煙道分隔牆2、空氣保護管組3、空氣預熱器4、煤氣預熱器5和爐壓自動調節閥6,所述的煙道側牆1 內設置有煙道，煙道分為前部煙道、中部煙道和後部煙道，所述的主副煙道分隔牆2設置在中部煙道內，將中部煙道分隔為主煙道7和副煙道8,所述的空氣保護管組3、空氣預熱器4和煤氣預熱器5依次設置於主煙道7內，所述的爐壓自動調節閥6設置在與煙囪相連接的後部煙道內，所述的煙道側牆1內設置有煙道保溫耐材結構，所述的前部煙道內設置有一級蒸發器9,所述的副煙道8內依次設置有高溫煙氣自動分流閥10和二級蒸發器11，所述的一級蒸發器9、二級蒸發器11和高溫煙氣自動分流閥10所用冷卻介質並聯設置，進出管路分別與汽包12相連，汽包12通過下降管13分別連接有汽化冷卻循環慄14和蒸發器循環慄15,蒸發器循環慄15另一端分別與一級蒸發器9、二級蒸發器11和高溫煙氣自動分流閥10的進口端相連，一級蒸發器9、二級蒸氣器11和高溫煙氣自動分流閥10的出口端分別通過管路與上升管 16相連，上升管16與汽包12相連，所述的汽化冷卻循環慄14另一端與爐底循環管道17相連， 爐底循環管道17的另一端通過管路與上升管16相連，汽包12還與外供蒸汽管道18和汽包給水管19相連，所述的汽包12上設置有安全閥20和壓力表21。
[0028]所述的高溫煙氣自動分流閥10包括閥板101、閥板轉動驅動機構102、閥板吊裝機構103，所述的閥板101通過閥板吊裝機構103設置在鋼筋混泥土外架22內，閥板101通過閥板轉動驅動機構102驅動旋轉，所述的閥板101包括閥體1011、錨固鉤1012、連接板1013和莫來石快幹防爆澆注料層1014,所述的錨固鉤1012和連接板1013分別設置在閥體1011上，閥體1011外側設置有莫來石快幹防爆澆注料層1014,閥板101底部設置有轉動中心軸104,閥板101頂部設置有閥板軸102,所述的閥板吊裝置機構103包括吊掛鋼構1031、鋼蓋板1032和止推軸承1033,所述的鋼蓋板1032設置在閥板101上部，所述的吊掛鋼構1031設置在鋼蓋板 1032上部，吊掛鋼構1031上部設置有止推軸承1033,閥板101頂部的閥板軸105分別穿過鋼蓋板1032、吊掛鋼構1031和止推軸承1033,所述的閥板軸102與閥板轉動驅動機構102相連， 所述的閥板轉動驅動機構102包括曲柄1021、連杆1022和氣缸1023,所述的曲柄1021與閥板軸105相固定，曲柄1021與連杆1022相連，連杆1022另一端與氣缸1023的缸杆相連，所述的閥板101與鋼筋混泥土外架22之間設置有耐火磚23,所述的鋼蓋板1032置於耐火磚23上部， 耐火磚23與閥板101下部的轉動中心軸104相對應的位置處設置有凹槽231，轉動中心軸 104下部位於凹槽231內，所述的鋼筋混泥土外架22置於副煙道8內；氣缸1023伸縮帶動連杆 1022移動，連杆1022帶動曲柄1021及與曲柄固定連接的閥板軸105旋轉，從而帶動閥板101 旋轉，實現閥板101的開啟與關閉；[〇〇29] 所述的閥體1011包括進水管24、回水管25、工作芯管26、工作套管27、固定支架28 和堵板29,所述的工作套管27包括多個，從左到右依次設置，且多個工作套管27頂部相連通，每個所述的工作套管27內分別設置有一個工作芯管26,每個工作芯管26下部與工作套管27之間通過固定支架28相固定，每個工作套管27的下部分別設置有堵板29,最右端的工作芯管26通過進水管24與蒸發器循環慄15相連，最左端的工作套管27通過回水管25與汽包 12相連，所述的從蒸發器循環慄15到工作芯管26之間的進水管24上依次設置有壓力表21、 調節閥30、流量監測表31、球閥32、放氣閥33、旋轉接頭組34和球閥32，所述的從工作套管27 到汽包12之間的回水管25上依次設置有球閥32、旋轉接頭組34、放氣閥33、球閥32、安全閥 20和回水止回閥35。
[0030]所述的耐火磚23上的凹槽231內設置有約束耐火套232,閥板101下部的轉動中心軸104下部位於約束耐火套232內。
[0031]所述的煙道保溫耐材結構包括牆體保溫層和拱頂保溫層，所述的拱頂保溫層設置在牆體保溫層的上部，所述的牆體保溫層從內到外依次為牆體粘土磚36、牆體含鋯纖維板 37、牆體輕質隔熱磚38和牆體高純纖維板39,所述的拱頂保溫層從內到外依次為拱頂粘土磚40、拱頂輕質隔熱磚41、拱頂高純纖維板42和拱頂塗抹料層43。提高了煙道的保溫及密封效果。
[0032]由汽包給水管19進入汽包12內的循環水沿下降管13的蒸發器循環慄15分別進入一級蒸發器9、二級蒸發器11和高溫煙氣自動分流閥10進行換熱，然後沿上升管16再進入汽包12,產生的蒸氣由外供蒸汽管道18排出，汽包12內的循環水沿汽化冷卻循環慄14進入爐底循環管道17進行換熱，然後沿上升管16再進入汽包12,產生的蒸氣由外供蒸汽管道18排出；循環水沿蒸發器循環慄15通過進水管24上的壓力表21、調節閥30、流量監測表31、球閥 32、放氣閥33、旋轉接頭組34和球閥32進入高溫煙氣自動分流閥10的閥體1011內，循環水在工作芯管26和工作套管27中進行循環，最後被加熱的循環水經回水管25上的球閥32、旋轉接頭組34、放氣閥33、球閥32、安全閥20和回水止回閥35進入汽包12;該迴路設置了可切斷的球閥32以便檢修，設置了旋轉接頭組34以確保各種開關工況下不洩露，設置安全閥20、壓力表21、流量監測表31等確保運行安全。
[0033]閥板的保溫設計:工作套管27外部焊接錨固鉤1012,並用莫來石快幹防爆澆注料進行澆築，製成一定形狀，以確保吊掛鋼構得到充足的冷卻及充足的隔熱。[〇〇34]除說明書所述的技術特徵外，均為本專業技術人員的已知技術。
【主權項】
1.一種乳鋼加熱爐餘熱回收系統，包括煙道側牆、主副煙道分隔牆、空氣保護管組、空 氣預熱器、煤氣預熱器和爐壓自動調節閥，所述的煙道側牆內設置有煙道，煙道分為前部煙 道、中部煙道和後部煙道，所述的主副煙道分隔牆設置在中部煙道內，將中部煙道分隔為主 煙道和副煙道，所述的空氣保護管組、空氣預熱器和煤氣預熱器依次設置於主煙道內，所述 的爐壓自動調節閥設置在與煙囪相連接的後部煙道內，其特徵是:所述的煙道側牆內設置 有煙道保溫耐材結構，所述的前部煙道內設置有一級蒸發器，所述的副煙道內依次設置有 高溫煙氣自動分流閥和二級蒸發器，所述的一級蒸發器、二級蒸發器和高溫煙氣自動分流 閥所用冷卻介質並聯設置，進出管路分別與汽包相連，汽包通過下降管分別連接有汽化冷 卻循環慄和蒸發器循環慄，蒸發器循環慄另一端分別與一級蒸發器、二級蒸發器和高溫煙 氣自動分流閥的進口端相連，一級蒸發器、二級蒸氣器和高溫煙氣自動分流閥的出口端分 別通過管路與上升管相連，上升管與汽包相連，所述的汽化冷卻循環慄另一端與爐底循環 管道相連，爐底循環管道的另一端通過管路與上升管相連，汽包還與外供蒸汽管道和汽包 給水管相連，所述的汽包上設置有安全閥和壓力表。2.根據權利要求1所述的一種乳鋼加熱爐餘熱回收系統，其特徵是:所述的高溫煙氣自 動分流閥包括閥板、閥板轉動驅動機構、閥板吊裝機構，所述的閥板通過閥板吊裝機構設置 在鋼筋混泥土外架內，閥板通過閥板轉動驅動機構驅動旋轉，所述的閥板包括閥體、錨固 鉤、連接板和莫來石快幹防爆澆注料層，所述的錨固鉤和連接板分別設置在閥體上，閥體外 側設置有莫來石快幹防爆澆注料層，閥板底部設置有轉動中心軸，閥板頂部設置有閥板軸， 所述的閥板吊裝置機構包括吊掛鋼構、鋼蓋板和止推軸承，所述的鋼蓋板設置在閥板上部， 所述的吊掛鋼構設置在鋼蓋板上部，吊掛鋼構上部設置有止推軸承，閥板頂部的閥板軸分 別穿過鋼蓋板、吊掛鋼構和止推軸承，所述的閥板軸與閥板轉動驅動機構相連，所述的閥板 轉動驅動機構包括曲柄、連杆和氣缸，所述的曲柄與閥板軸相固定，曲柄與連杆相連，連杆 另一端與氣缸的缸杆相連，所述的閥板與鋼筋混泥土外架之間設置有耐火磚，所述的鋼蓋 板置於耐火磚上部，耐火磚與閥板下部的轉動中心軸相對應的位置處設置有凹槽，轉動中 心軸下部位於凹槽內，所述的鋼筋混泥土外架置於副煙道內；所述的閥體包括進水管、回水管、工作芯管、工作套管、固定支架和堵板，所述的工作套 管包括多個，從左到右依次設置，且多個工作套管頂部相連通，每個所述的工作套管內分別 設置有一個工作芯管，每個工作芯管下部與工作套管之間通過固定支架相固定，每個工作 套管的下部分別設置有堵板，最右端的工作芯管通過進水管與蒸發器循環慄相連，最左端 的工作套管通過回水管與汽包相連，所述的從蒸發器循環慄到工作芯管之間的進水管上依 次設置有壓力表、調節閥、流量監測表、球閥、放氣閥、旋轉接頭組和球閥，所述的從工作套 管到汽包之間的回水管上依次設置有球閥、旋轉接頭組、放氣閥、球閥、安全閥和回水止回 閥。3.根據權利要求2所述的一種乳鋼加熱爐餘熱回收系統，其特徵是:所述的耐火磚上的 凹槽內設置有約束耐火套，閥板下部的轉動中心軸下部位於約束耐火套內。4.根據權利要求1所述的一種乳鋼加熱爐餘熱回收系統，其特徵是:所述的煙道保溫耐 材結構包括牆體保溫層和拱頂保溫層，所述的拱頂保溫層設置在牆體保溫層的上部，所述 的牆體保溫層從內到外依次為牆體粘土磚、牆體含鋯纖維板、牆體輕質隔熱磚和牆體高純 纖維板，所述的拱頂保溫層從內到外依次為拱頂粘土磚、拱頂輕質隔熱磚、拱頂高純纖維板和拱頂塗抹料層。
【文檔編號】F23L15/00GK205717269SQ201620633160
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月24日
【發明人】侯衛軍, 臧傳寶, 陳飈, 趙海峰, 王愛霞
【申請人】山東鋼鐵股份有限公司