CN101769686B - 一种加热炉余热回收系统 - Google Patents

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Abstract

本发明属于热交换技术领域，涉及一种余热回收系统，特别涉及一种加热炉余热回收系统。本发明包括汽化冷却系统和烟气余热回收装置，供水加热除气系统、汽水分离系统和循环水系统为一个共用系统。本发明可以回收最大量的余热，使排烟温度低于200℃，可以减少设备组成、提高换热效率、降低余热回收装置的能耗及工程造价；可以根据工艺需要，产生热水或蒸汽，以供不同的用户需求。

Description

一种加热炉余热回收系统
技术领域
本发明属于热交换技术领域，涉及一种余热回收系统，特别涉及一种加热炉余热回收系统。
背景技术
我国很多钢厂在加热炉的余热利用方面是给予了高度重视的，并开展了相应开发与应用，例如：在烟道内增加空(煤)气预热器，采用蓄热式燃烧技术，加热炉水梁采用汽化冷却等，这些措施在节能方面起到了很好的作用。冷却加热炉的水梁及立柱产生的热损失的利用，目前国内外多采用汽化冷却系统以回收所散失的热量。汽化冷却系统设置了供水加热除气系统、汽水分离系统和强制循环的循环水系统。其流程：外部所供常温软水经过外部热源加热除氧与脱气后送入汽水分离系统，汽水分离系统内的循环水经循环泵加压后送入加热炉冷却水梁及立柱，循环水吸收高温炉气的热后形成汽水混合物经上升管进入汽水分离系统，分离出的蒸汽供不同用户使用。
加热炉的排烟所产生的热损失的利用，目前国内外少数加热炉尾部烟道内设置了烟气余热锅炉，以回收烟气所散失的热量。该系统同样也设置了供水加热除气系统、汽水分离系统和强制循环的循环水系统。
这两个余热回收系统均为单独的装置，造成了余热回收系统的设备多、占地多、投资增加、能耗增加、运行成本增加及投资回收期长的诸多问题。
发明内容
本发明的目的是建立一种新型的加热炉余热回收系统。本发明包括汽化冷却系统和烟气余热回收装置，供水加热除气系统、汽水分离系统和循环水系统为一个共用系统。本发明可以回收最大量的余热，使排烟温度低于200℃，可以减少设备组成、提高换热效率、降低余热回收装置的能耗及工程造价；可以根据工艺需要，产生热水或蒸汽，以供不同的用户需求。
本发明的目的是这样实现的：
供水加热除气系统：外部所供常温软水经设置于烟道内的气水加热器将供水加热，除去溶于水中的O2与CO2气体，除氧与脱气后的给水经给水泵加压后送入置于烟道内的气水加热器再度加热，然后送入汽水分离系统作为汽化冷却系统及烟气余热锅炉系统的补充水。
循环水动力系统：汽水分离系统内的循环水经循环泵加压后，由循环水分配管将其分别送入汽化冷却系统及烟气余热锅炉系统。循环水在汽化冷却系统及烟气余热锅炉系统中吸收炉气及烟气的热后变为汽水混合物经上升管进入汽水分离系统。
汽水分离系统：将汽水混合物进行汽水分离，分离出的蒸汽供不同的用户需求，热水供循环水动力系统。
本发明的加热炉余热回收系统可以分为两种型式：当加热炉的排烟温度高于400℃时，为高温烟气加热炉余热回收系统；当加热炉的排烟温度低于400℃时，为低温烟气余热回收系统。
附图说明
图1是高温烟气加热炉余热回收系统原理图；
图2是低图温烟气加热炉余热回收系统原理图。
图中，件1为汽化冷却系统，件2为烟气余热锅炉系统，件3为汽水分离系统，件4为循环动力系统，件5为供水加热除气系统(5-1为气水加热器，5-2为气水加热器，件5-3为脱气器，件5-4为给水泵)，件6为加热炉，件7为烟囱。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施例作进一步说明：
如图1所示：
加热炉的排烟温度高于400℃时，加热炉6的高温烟气经过设置于烟道内的烟气余热锅炉系统2、气水加热器5-1及气水加热器5-2进行热交换后，由烟囱7排出。
外部所供常温软水(～20℃)经气水加热器5-2将水温加热至～104℃，然后经过脱气器5-3除去溶于水中的O2与CO2气体，经除氧与脱气后的给水再经气水加热器5-1，将水温加热至～150℃后进入汽水分离系统3。汽水分离系统3中的循环水经循环动力系统4加压后，由循环水分配管将一部分循环水送入汽化冷却系统1冷却加热炉水梁及立柱，另一部分循环水送入烟气余热锅炉系统2冷却烟气，循环水经与高温的炉气和烟气换热后，形成汽水混合物，由上升管接至汽水分离系统3，分离出的蒸汽供不同的用户需求。
如图2所示：
加热炉6的排烟温度低于400℃时，烟气经过设置于烟道内的烟气余热锅炉系统2、气水加热器5-2进行热交换后，由烟囱7排出。
外部所供常温软水(～20℃)经气水加热器5-2将供水加热至～104℃，经过脱气器5-3除去溶于水中的O2与CO2气体，经除氧与脱气后的给水再由给水泵5-4加压后经烟气余热锅炉2，将水温加热至略低于饱和压力下的饱和温度后送入汽水分离系统3中，汽水分离系统3中的循环水经循环动力系统4加压后送入汽化冷却系统1冷却加热炉水梁及立柱，循环水经与高温的炉气换热后，形成汽水混合物，由上升管接至汽水分离系统3，分离出的蒸汽供不同的用户需求。
本发明将加热炉汽化冷却和烟气余热锅炉两个分别独立的换热系统组合成一个有机相连的换热系统，其特点是将两系统各自的供水除气系统、汽水分离系统和循环水系统分别合并为一个共用系统。本发明可以在回收余热，使排烟温度低于200℃的基础上，最大限度的减少设备组成、提高换热效率、降低余热回收装置的能耗及工程造价。可以根据需要的蒸汽参数生产蒸汽，以供不同的用户需求。

Claims (1)

1.一种加热炉余热回收系统，主要包括汽化冷却系统(1)、烟气余热回收装置(2)、汽水分离系统(3)，循环水动力系统(4)和供水加热除气系统(5)，其特征在于：加热炉(6)的排烟温度高于400℃时，加热炉(6)的高温烟气经过与设置于烟道内的烟气余热回收装置(2)、气水加热器A(5-1)及气水加热器B(5-2)进行热交换后，由烟囱(7)排出；外部所供常温软水经气水加热器B(5-2)将水温加热，经脱气器(5-3)除去溶于水中的O2与CO2气体，经除氧与脱气后的给水经给水泵(5-4)加压后经气水加热器A(5-1)再度加热后作为汽化冷却系统(1)及烟气余热回收装置(2)的补充水送入汽水分离系统(3)；汽水分离系统(3)中的高温水，经循环动力系统(4)加压后，由循环水分配管将循环水送入汽化冷却系统(1)和烟气余热回收装置(2)；冷却加热炉本体冷却构件的汽化冷却系统(1)及烟气余热回收装置(2)的热水和蒸汽分别经上升管进入汽水分离系统(3)，分离出的蒸汽供不同的用户需求，热水供循环动力系统(4)；加热炉(6)的排烟温度低于400℃时，烟气经与烟气余热回收装置(2)、气水加热器B(5-2)进行热交换后，由烟囱(7)排出；外部所供常温软水经气水加热器B(5-2)加热，经脱气器(5-3)脱去水中的O2与CO2气体，再由给水泵(5-4)加压后经烟气余热回收装置(2)再度加热后，作为汽化冷却系统(1)的补充水送入汽水分离系统(3)；汽水分离系统(3)中的循环水经循环动力系统(4)加压后送入冷却加热炉本体冷却构件的汽化冷却系统(1)；汽化冷却系统(1)的循环水经与高温的炉气换热后，形成汽水混合物，由上升管接至汽水分离系统(3)。
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