熱風爐用板式空氣、煤氣雙預熱系統的製作方法

2023-05-14 05:57:56

專利名稱：熱風爐用板式空氣、煤氣雙預熱系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種鋼鐵的冶煉，特別是涉及一種熱風爐用板式空氣、煤氣雙預熱系統。
背景技術：
空氣、煤氣預熱器是通過熱風爐產生的高溫煙氣與燃燒所用冷空氣和可燃氣體進行熱交換，從而提高進熱風爐的冷空氣和可燃氣體的溫度來降低設備的能耗，將高溫煙氣冷卻、降低煙氣含塵量，減少煙塵及有害氣體(如ニ氧化硫、氮氧化物等)的排放以達環保要求。隨著資源緊缺的矛盾日益突出，國內外鋼鐵、石油エ業對裝置節能增效，包括エ藝選擇、設備選型和能量回收等都提出了越來越嚴格的要求。管式、熱管式、迴轉式等傳統的換熱器由於普遍存在積灰結焦、熱管失效、腐蝕、漏風和體積龐大等問題，在很多場合已經不能滿足節能增效及環境保護的要求。目前雙預熱採用的預熱器基本為熱管式換熱器。熱管式預熱器是我國上世紀八十年代的技術，當是由於熱管便於製造、符合中國的製造水平，我國剛開始在化工行業運用，鋼鐵行業是在上世紀九十年代末開始應用，存在熱媒損失、放氣等不利因素，熱管會因真空度下降而失效。若使用溫度過高(380°C吋)，就必須採用價格較昂貴的エ質和高溫材料熱管，導致設備造價過高，容易出現爆管，溫度過低(140°C以下)又產生結露腐蝕。嚴重製約了設備的使用壽命。由於熱管失效很難判定，一般情況下需要對所有的熱管進行重新抽真空或更換，維修成本高，檢修周期長，間接地造成更大的經濟損失。加有翅片的熱管換熱器還有其他的ー些弱點，比如，熱管的排數不能過大，翅片積灰且不易清除，不但降低了換熱效果，嚴重時會發生堵塞，影響正常生產。熱管式預熱器的使用壽命一般為3 5年。這也是我們現在用的熱管式換熱器出現上述情況的原因。剛投產時空氣、煤氣能預熱到160 170°C，然後逐年失效。由於效率低下導致大量的煙氣餘熱能源被浪費。板式預熱器具有傳熱效率高、結構緊湊，耐腐蝕、壽命長，不易積灰、易清洗等優點。能長期穩定地將空氣與煤氣分別預熱到200°C左右，因此熱風爐可實現以單一高爐煤氣為燃料，使風溫達到1200°C的能力。可降低噸鐵焦比27 34Kg/噸鐵，增加產鐵量5 7%，增加噴煤量27 34Kg/噸鐵，還解決了高爐煤氣的放散問題，減少了環境汙染，給用戶帶來巨大的經濟效益
實用新型內容
本實用新型的目的是針對現有技術不足之處而提供一種結構合理、工作可靠、熱效率高、能有效提高進熱風爐的冷空氣和可燃氣體的溫度、降低設備能耗的熱風爐用板式空氣、煤氣雙預熱系統。本實用新型的目的是通過以下措施來實現一種熱風爐用板式空氣、煤氣雙預熱系統，包括板式空氣預熱器、板式煤氣預熱器、畑 ，其特徵在於，還有煙氣管路及控制系統、空氣管路及控制系統、煤氣管路及控制系統；其中所述煙氣管路及控制系統由煙氣管道輸入/輸出管段，板式空氣預熱器煙氣輸入/輸出端ロ，板式煤氣預熱器的煙氣輸入/輸出端ロ，煙氣管道旁通管段，畑 ，若干控制閥，若干測溫/測壓元件組成，所述煙氣管道輸入管段分別接板式空氣預熱器煙氣輸入端ロ、板式煤氣預熱器的煙氣輸入端ロ、煙氣管道旁通管段，板式空氣預熱器煙氣輸出端ロ、板式煤氣預熱器的煙氣輸出端ロ、煙氣管道旁通管段並接連接到煙氣管道輸出管段，煙氣管道輸出管段與畑 相連，所述板式空氣預熱器煙氣輸出/輸入端ロ管段、板式煤氣預熱器煙道輸出/輸入端ロ管段、煙氣管道旁通管段安裝有控制閥，所述煙道管道輸入管段、煙道管道輸出管段安裝有測溫/測壓元件，板式空氣預熱器煙氣輸出端ロ管段、板式煤氣預熱器的煙氣輸出端ロ管段安裝有測溫元件；所述空氣管路及控制系統由空氣管道輸入/輸出管段，板式空氣預熱器的空氣輸入/輸出端ロ，空氣管道旁通管段、若干控制閥、若干測溫/測壓元件組成，所述板式空氣預熱器的空氣輸入/輸出端ロ分別接空氣管道輸入/輸出管段，空氣管道旁通管段接在空 氣管道輸入/輸出管段之間，所述板式空氣預熱器的空氣輸入/輸出端ロ管段，空氣管道旁通管段各自安裝有控制閥，所述空氣管道輸入管段、空氣管道輸出管段上各自安裝有測溫/測壓元件；所述煤氣管路及控制系統由煤氣管道輸入/輸出管段，板式煤氣預熱器的煤氣輸入/輸出端ロ，煤氣管道旁通管段、若干控制閥、若干測溫、測壓元件組成，所述板式煤氣預熱器的煤氣輸入/輸出端ロ分別接煤氣管道輸入/輸出管段，煤氣管道旁通管段接在煤氣管道輸入/輸出管段之間，所述板式煤氣預熱器的煤氣輸入端ロ管段、輸出管段各自安裝有控制閥，煤氣管道旁通管段安裝有控制閥，所述煤氣管道輸入/輸出管段安裝有測溫/測壓元件。與現有技術相比，本實用新型提出的熱風爐用板式空氣、煤氣雙預熱系統，具有如下優點1)本系統簡單、緊湊，エ況穩定性高，在使用壽命內不發生性能衰減；2)操作方便、易維護檢修、系統調節能力強，可根據需要調節空氣、煤氣的溫度，滿足生產需要；3)系統エ況穩定，在使用壽命內，可持續穩定的將空氣、煤氣預熱到180 200°C。本系統具有緊湊度高、傳熱性能高、系統壓頭損失小、穩定性高、壽命長等優點，是ー個可推廣的項目。

圖I是本實用新型提出的一個實施例結構示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對具體實施方式
作詳細說明在圖I所示本實用新型的一個實施例。圖中，一種熱風爐用板式空氣、煤氣雙預熱系統，包括板式空氣預熱器7、板式煤氣預熱器14、煙囪10、煙氣管路及控制系統、空氣管路及控制系統、煤氣管路及控制系統；其中所述煙氣管路及控制系統由煙氣管道30輸入/輸出管段，板式空氣預熱器7煙氣輸入/輸出端ロ，板式煤氣預熱器14的煙氣輸入/輸出端ロ，煙氣管道30旁通管段,煙囪10，若干控制閥，若干測溫/測壓元件組成，所述煙氣管道30輸入管段分別接板式空氣預熱器7煙氣輸入端ロ、板式煤氣預熱器14的煙氣輸入端ロ、煙氣管道30旁通管段，板式空氣預熱器7煙氣輸出端ロ、板式煤氣預熱器14的煙氣輸出端ロ、煙氣道管旁通管段並接連接到煙氣管道30輸出管段，煙氣管道30輸出管段與畑 10相連，所述板式空氣預熱器7煙氣輸出/輸入端ロ管段安裝有控制閥20/31，板式煤氣預熱器14煙道輸出/輸入端ロ管段安裝有控制閥17/12，煙氣管道30旁通管段安裝有控制閥16，所述煙氣管道30輸入管段、煙氣管道30輸出管段安裝有測溫/測壓元件2，板式空氣預熱器7煙氣輸出端ロ管段、板式煤氣預熱器14的煙氣輸出ロ管段安裝有測溫元件2b。本煙氣管路中，熱風爐高溫煙氣分別進入板式空氣、煤氣預熱器釋放顯熱，通過進ロ調節閥調節煙氣熱量的分配，並且將煙氣溫度降低至140 150°C左右排入煙囪，實現餘熱能源的回收。各管路溫度及壓カ檢測信號送入DCS控制系統，通過對檢測信號及數據的判斷分析，以實施以上調節步驟，以達到合理的預熱溫度及穩定的エ況。熱風爐產生的高溫煙氣在預熱器中釋放餘熱後溫度降低至140 150°C排入煙囪。所述空氣管路及控制系統由空氣管道28輸入/輸出管段，板式空氣預熱器14的空氣輸入/輸出端ロ，空氣管道28旁通管段，若干控制閥，若干測溫、測壓元件組成，所述板式空氣預熱器14的空氣輸入/輸出端ロ分別接空氣管道28輸入/輸出管段，空氣管道旁通管段接在空氣管道輸入/輸出管段之間，所述板式空氣預熱器7的空氣輸入/輸出端ロ管段安裝有控制閥13/15，空氣旁通管段安裝有控制閥19，所述空氣管道28輸入管段、空氣 管道28輸出管段上各自安裝有測溫/測壓元件2。在本空氣管路中，板式空氣預熱器空氣進、出端ロ管段及旁通管段上設置調節閥門，板式空氣預熱器迸、出端ロ設置溫度及壓カ檢測並接入控制系統。常溫助燃空氣通過板式空氣預熱器後升溫至180°C 200°C，實現對助燃空氣的預熱。另外，通過調節空氣管道旁通管段閥門對空氣管路的壓カ及預熱溫度進行調節。所述煤氣管路及控制系統由煤氣管道29輸入/輸出管段，板式煤氣預熱器7的煤氣輸入/輸出端ロ，煤氣管道29旁通管段、若干控制閥、若干測溫測壓元件2組成，所述板式煤氣預熱器7的煤氣輸入/輸出端ロ分別接煤氣管道29輸入/輸出管段，煤氣管道29旁通管段接在煤氣管道29輸入/輸出管段之間，所述板式煤氣預熱器7的煤氣輸入端ロ管段安裝有控制閥5、輸出管段安裝有控制閥3，煤氣管道29旁通管段安裝有控制閥4，所述煤氣管道29輸入/輸出管段安裝有測溫/測壓元件2。在本煤氣管道中，板式煤氣預熱器煤氣進、出口及旁通管道上設置調節閥門，板式空氣預熱器進、出口端設置溫度及壓カ檢測並接入控制系統。高爐煤氣通過板式煤氣預熱器後升溫至180°C 200°C，實現對高爐煤氣的預熱。通過調節煤氣管道旁通管段控制閥對煤氣管路的壓力、流量及預熱溫度進行調節。本實用新型是通過採用板式空氣、煤氣預熱器的預熱方式以及利用相關的儀表控制、管道及閥門系統來解決其他類型預熱器技術上和系統的不足。利用煙道廢氣的餘熱來預熱助燃空氣和煤氣，以達到増加助燃空氣和煤氣的物理熱、提高理論燃燒溫度，進而提高熱風爐送風溫度的目的。本實用新型的熱風爐可實現以単一高爐煤氣為燃料，達到1200°C以上的送風能力；系統穩定性高，在煙氣溫度大幅度波動時，仍可將煙氣餘熱進行回收；系統可靠性強，無中間傳熱媒介質，可持續達到設計效果。本系統的板式空氣、煤氣雙系統運行時，熱風爐產生的高溫煙氣、低溫助燃空氣、煤氣通過板式預熱器的波紋板束，在斷面不斷變化的通道內加強擾動，可實現在低雷諾數下(Re = 200)形成湍流，增強傳熱性能，綜合傳熱係數K能達到較高水平，實現系統能源回收利用的要求；本系統由於採用板式預熱器，可實現整個預熱系統流動阻力小、預熱效果長期穩定、無效果衰減、使用壽命長、不易結垢、檢修工作量小等優點。[0017]上面結合附圖描述了本實用新型的實施方式，實施例給出的結構並不構成對本實 用新型的限制，本領域內熟練的技術人員在所附權利要求的範圍內做出各種變形或修改均在保護範圍內。
權利要求1.一種熱風爐用板式空氣、煤氣雙預熱系統，包括板式空氣預熱器、板式煤氣預熱器、煙囪，其特徵在於，還有煙氣管路及控制系統、空氣管路及控制系統、煤氣管路及控制系統；其中 所述煙氣管路及控制系統由煙氣管道輸入/輸出管段，板式空氣預熱器煙氣輸入/輸出埠，板式煤氣預熱器的煙氣輸入/輸出埠，煙氣管道旁通管段，煙園，若干控制閥，若干測溫/測壓元件組成，所述煙氣管道輸入管段分別接板式空氣預熱器煙氣輸入埠、板式煤氣預熱器的煙氣輸入埠、煙氣管道旁通管段，板式空氣預熱器煙氣輸出埠、板式煤氣預熱器的煙氣輸出埠、煙氣管道旁通管段並接連接到煙氣管道輸出管段，煙氣管道輸出管段與煙 相連，所述板式空氣預熱器煙氣輸出/輸入埠管段、板式煤氣預熱器煙道輸出/輸入埠管段、煙氣管道旁通管段安裝有控制閥，所述煙道管道輸入管段、煙道管道輸出管段安裝有測溫/測壓元件，板式空氣預熱器煙氣輸出埠管段、板式煤氣預熱器的 煙氣輸出埠管段安裝有測溫元件； 所述空氣管路及控制系統由空氣管道輸入/輸出管段，板式空氣預熱器的空氣輸入/輸出埠，空氣管道旁通管段、若干控制閥、若干測溫/測壓元件組成，所述板式空氣預熱器的空氣輸入/輸出埠分別接空氣管道輸入/輸出管段，空氣管道旁通管段接在空氣管道輸入/輸出管段之間，所述板式空氣預熱器的空氣輸入/輸出埠管段，空氣管道旁通管段各自安裝有控制閥，所述空氣管道輸入管段、空氣管道輸出管段上各自安裝有測溫/測壓元件； 所述煤氣管路及控制系統由煤氣管道輸入/輸出管段，板式煤氣預熱器的煤氣輸入/輸出埠，煤氣管道旁通管段、若干控制閥、若干測溫/測壓元件組成，所述板式煤氣預熱器的煤氣輸入/輸出埠分別接煤氣管道輸入/輸出管段，煤氣管道旁通管段接在煤氣管道輸入/輸出管段之間，所述板式煤氣預熱器的煤氣輸入埠管段、輸出管段各自安裝有控制閥，煤氣管道旁通管段安裝有控制閥，所述煤氣管道輸入/輸出管段安裝有測溫/測壓元件。
專利摘要本實用新型涉及一種熱風爐用板式空氣、煤氣雙預熱系統，包括板式空氣預熱器、板式煤氣預熱器、煙囪、煙氣管路及控制系統、空氣管路及控制系統、煤氣管路及控制系統。本實用新型與現有技術相比，具有如下優點1)本系統簡單、緊湊，工況穩定性高，在使用壽命內不發生性能衰減；2)操作方便、易維護檢修、系統調節能力強，可根據需要調節空氣、煤氣的溫度，滿足生產需要；3)系統工況穩定，在使用壽命內，可持續穩定的將空氣、煤氣預熱到180～200℃。本系統具有緊湊度高、傳熱性能高、系統壓頭損失小、穩定性高、壽命長等優點，是一個可推廣的項目。
文檔編號C21B9/14GK202390464SQ201120493270
公開日2012年8月22日 申請日期2011年12月1日 優先權日2011年12月1日
發明者唐偉傑, 孫維國, 洪曉波, 簡從蘭, 胡宗洪, 蒲光榮 申請人:上海雷林工程技術有限公司