CN103131813A

CN103131813A - 设有附加燃烧炉的煤气、空气异步双预热系统

Info

Publication number: CN103131813A
Application number: CN2011103879888A
Authority: CN
Inventors: 洪晓波; 唐伟杰; 简从兰; 胡宗洪; 蒲光荣; 孙维国
Original assignee: SHANGHAI LALLEEN ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI LALLEEN ENGINEERING TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2013-06-05

Abstract

本发明涉及一种设有附加燃烧炉的煤气、空气异步双预热系统，包括：板式空气预热器、板式煤气预热器、烟囱、燃烧炉、烟气管路及控制系统、空气管路及控制系统、煤气管路及控制系统。本发明具有如下优点：1)本系统可根据需要调节空气、煤气的温度，热风炉排出的部分烟气分为两部分，一部分烟气与立式燃烧炉产生的高温烟气混合，再通过空气预热器将空气预热到450℃左右，另一部分直接预热煤气到180～200℃，为实现热风炉完全燃烧和提高理论燃烧温度提供了坚实的基础；2)本系统的板式预热器具有传热效率高、结构紧凑，耐腐蚀、寿命长，不易积灰、易清洗等优点；3)本系统结构合理、紧凑，工况稳定性高，且操作方便是一个可推广的项目。

Description

设有附加燃烧炉的煤气、空气异步双预热系统

技术领域：

本发明涉及一种钢铁的冶炼，特别是涉及一种用于热风炉的附加燃烧炉的煤气、空气异步双预热系统。

技术背景：

空气、煤气预热器是通过热风炉产生的高温烟气与燃烧所用冷空气和可燃气体进行热交换，从而提高进热风炉的冷空气和可燃气体的温度来降低设备的能耗，将高温烟气冷却、降低烟气含尘量，减少烟尘及有害气体(如二氧化硫、氮氧化物等)的排放以达环保要求，这已成为业内的共识。热风炉要实现高效与高风温的关键是在燃烧及传热过程中能否达到完全燃烧与高效率传热。本发明人在长期的工作实践中不断地研究及实践，得知进一步提高空气及煤气的预热温度将更有助于完全燃烧并提高理论燃烧温度，为使传热过程高效采用板式换热器是优选，本发明是将二者有效地结合在一起的产品。

实用新型内容：

本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种结构合理、工作可靠、能实现更高风温的、减少环境污染的设有附加燃烧炉的煤气、空气异步双预热系统。

本发明的目的是通过以下措施来实现：一种设有附加燃烧炉的煤气、空气异步双预热系统，包括板式空气预热器、板式煤气预热器、烟囱，其特征在于，还有燃烧炉、烟气管路及控制系统、空气管路及控制系统、煤气管路及控制系统；其中：

所述烟气管路及控制系统由烟气管道输入/输出管段，风机，燃烧炉烟气输入/输出端口，燃烧炉烟气输入/输出管段，板式空气预热器烟气输入/输出端口，板式煤气预热器的烟气输入/输出端口，烟气管道旁通管段，烟囱，若干控制阀，若干测温/测压元件组成；所述烟气管道输入管段分别接风机输入端口、板式煤气预热器的烟气输入端口、烟气管道旁通管段，所述燃烧炉烟气输入管段连接风机输出端口及燃烧炉烟气输入端口，燃烧炉烟气输出管段连接燃烧炉烟气输出端口及板式空气预热器烟气输入端口，板式空气预热器烟气输出端口、板式煤气预热器的烟气输出端口、烟气管道旁通管段并接连接到烟气管道输出管段，烟气管道输出管段与烟囱相连；所述烟气管道输入风机管段、燃烧炉烟气输入管段、板式空气预热器烟气输出管段、板式煤气预热器烟道输入/输出管段、烟气管道旁通管段安装有控制阀，所述烟道管道输入管段、烟道管道输出管段安装有测温/测压元件，燃烧炉烟气输入/输出管段安装有测温/测压元件，板式空气预热器烟气输出端口管段安装有测温/测压元件，板式煤气预热器的烟气输出端口管段安装有测温元件；

所述空气管路及控制系统由空气管道输入/输出管段，板式空气预热器的空气输入/输出端口，空气管道旁通管段、若干控制阀、若干测温、测压元件组成，所述板式空气预热器的空气输入/输出端口分别接空气管道输入/输出管段，空气管道旁通管段接在空气管道输入/输出管段之间，所述板式空气预热器的空气输入/输出端口管段各自安装有控制阀，空气管道旁通管段安装有调节阀和关断阀，所述空气管道输入管段、空气管道输出管段上各自安装有测温、测压元件；

所述煤气管路及控制系统由煤气管道输入管段、第一输出管段、第二输出管段，板式煤气预热器的煤气输入/输出端口，煤气管道旁通管段、若干控制阀、若干测温/测压元件组成，所述板式煤气预热器的煤气输入端口接煤气管道输入管段，板式煤气预热器的煤气输出端口接第一输出管段、第二输出管段，煤气管道旁通管段接在煤气管道输入管段与第一输出管段之间，所述板式煤气预热器的煤气输入端口管段、第一输出管段、第二输出管段、煤气管道旁通管段各自安装有控制阀，所述煤气管道输入管段、第一输出管段上安装有测温/测压元件。

所述燃烧炉设有辅助空气输入系统和辅助煤气输入系统，所述辅助空气输入系统由空气管道依次连接的辅助风机、测温/测压元件、阀门、燃烧炉空气输入端口所组成，所述辅助煤气输入系统由煤气管道依次连接的切断阀、测温/压元件、控制阀门、燃烧炉煤气输入端口所组成。

与现有技术相比，本发明提出的设有附加燃烧炉的煤气、空气异步双预热系统，具有如下优点：1)本系统可根据需要调节空气、煤气的温度，热风炉排出的部分烟气与立式燃烧炉产生的高温烟气混合，再通过空气预热器将空气预热到450℃左右、煤气预热到180～200℃，为实现热风炉完全燃烧和提高理论燃烧温度提供了坚实的基础；2)本系统的板式预热器具有传热效率高、结构紧凑，耐腐蚀、寿命长，不易积灰、易清洗等优点；3)本系统结构合理、紧凑，工况稳定性高，且操作方便、系统调节能力强、易维护检修，是一个可推广的项目。

附图说明：

图1是本发明提出的一个实施例结构示意图。

具体实施方式：

下面结合附图对具体实施方式作详细说明：在图1所示本发明的一个实施例。图中，一种设有附加燃烧炉的煤气、空气异步双预热系统，包括：板式空气预热器4、板式煤气预热器15、烟囱14、燃烧炉23、烟气管路及控制系统、空气管路及控制系统、煤气管路及控制系统；其中：

所述烟气管路及控制系统由烟气管道24输入/输出管段，风机21，燃烧炉23烟气输入/输出端口，燃烧炉23烟气管道输入/输出管段，板式空气预热器4烟气输入/输出端口，板式煤气预热器15的烟气输入/输出端口，烟气管道24旁通管段，烟囱14，若干控制阀，若干测温、测压元件组成；所述烟气管道24输入管段分别接风机21输入端口、板式煤气预热器15的烟气输入端口、烟气管道24旁通管段，所述燃烧炉23烟气管道输入管段连接风机21输出端口及燃烧炉23烟气输入端口，燃烧炉23烟气管道输出管段连接燃烧炉23烟气输出端口及板式空气预热器4烟气输入端口，板式空气预热器4烟气输出端口、板式煤气预热器15的烟气输出端口、烟气管道24旁通管段并接连接到烟气管道24输出管段，烟气管道24输出管段与烟囱14相连；所述烟气管道24输入风机21管段安装有控制阀22、燃烧炉烟气输入管段安装有控制阀20、板式空气预热器4烟气输出管段安装有控制阀19、板式煤气预热器15烟道输入/输出管段安装有控制阀17/13、烟气管道24旁通管段安装有控制阀18，所述烟道管道24输入/输出管段安装有测温/测压元件2，燃烧炉烟气输入/输出管段安装有测温/压元件2，板式空气预热器4烟气输出端口管段安装有测温/测压元件2，板式煤气预热器15的烟气输出端口管段安装有测温元件2b。在烟气管路中，热风炉烟气一部分通过烟气引风机通入立式燃烧炉混风室与立式燃烧炉产生的高温烟气进行混合，混合后的烟气温度达600℃左右，混合后的烟气送入三流程板式空气预热器释放显热，将热风炉助燃空气预热到450℃左右；另一部分热风炉烟气通过板式煤气预热器释放显热，将煤气预热到180～200℃后送入热风炉进行燃烧，并且将烟气温度降低至140～150℃排入烟囱，实现余热能源的回收利用。另，通过调节烟气管道旁通管段控制阀对烟气管道的烟气的压力、流量、预热温度及排放温度进行调节。

所述空气管路及控制系统由空气管道10输入/输出管段，板式空气预热器4的空气输入/输出端口，空气管道10旁通管段、若干控制阀、若干测温/测压元件2组成，所述板式空气预热器4的空气输入/输出端口分别接空气管道10输入/输出管段，空气管道10旁通管段接在空气管道10输入/输出管段之间，所述板式空气预热器4的空气输入/输出端口管段各自安装有控制阀8/3，空气管道10旁通管段安装有调节阀7和关断阀5，所述空气管道10输入/输出管段上各自安装有测温/测压元件2。在空气管路中，三流程板式空气预热器空气输入/输出端口管段及旁通管段上设置调节阀门，三流程板式空气预热器输入/输出端口管段设置温度及压力检测并接入控制系统。常温助燃空气通过三流程板式空气预热器后升温至450℃左右，实现对助燃空气的预热，并通过调节空气旁通管路上的阀门控制热风炉助燃空气的流量、压力及预热温度。

所述煤气管路及控制系统由煤气管道输入管段11、第一输出管段21、第二输出管段22，板式煤气预热器15的煤气输入/输出端口，煤气管道旁通管段23、若干控制阀、若干测温/测压元件组成；所述板式煤气预热器15的煤气输入端口接煤气管道输入管段，板式煤气预热器15的煤气输出端口接第一输出管段、第二输出管段，煤气管道旁通管段23接在煤气管道输入管段11与第一输出管段22之间，所述板式煤气预热器15的煤气输入端口管段安装有控制阀12、第一输出管段安装有控制阀211、第二输出管段安装有控制阀221、煤气管道旁通管段安装有控制阀231，所述煤气管道输入管段11、第一输出管段21上安装有测温/测压元件2。在煤气管路中，低温煤气通过煤气管路，经煤气预热器入口调节阀进入煤气预热器进行预热，将温度提升至180～200℃后经煤气预热器出口第一输出管道的调节阀门送入热风炉进行燃烧。通过调节煤气管道旁通管段控制阀对煤气管路的压力、流量及预热温度进行调节。第二输出管段通过阀门与燃烧炉的辅助煤气输入系统相接。

本发明进一步采取如下措施：

所述燃烧炉23设有辅助空气输入系统和辅助煤气输入系统，所述辅助空气输入系统由空气管道依次连接的辅助风机29、关断阀28、调节阀26、测温/测压元件2、燃烧炉23空气输入端口所组成，所述辅助煤气输入系统由煤气管道依次连接的关断阀27、调节阀25、测温/测压元件2、燃烧炉煤气输入端口所组成。煤气管道的关断阀27另一端与煤气管路及控制系统的第二输出管段连接。

本发明采用的板式空气、煤气双系统运行时，热风炉产生的高温烟气、低温助燃空气、煤气通过板式预热器的波纹板束，在断面不断变化的通道内加强扰动，可实现在低雷诺数下(Re＝200)形成湍流，增强传热性能，综合传热系数K能达到较高水平，能长期稳定地将空气预热到450℃左右，煤气预热到180～200℃左右，提高风温200～250℃，具备了达到完全燃烧的条件，因此热风炉可实现以单一高炉煤气为燃料，使风温达到1250℃以上的能力。可降低吨铁焦比40～50Kg/吨铁，增加产铁量8～10％，增加喷煤量40～50Kg/吨铁，并且解决了高炉煤气的放散问题，减少了环境污染，给用户带来巨大的经济效益。

上面结合附图描述了本发明的实施方式，实施例给出的结构并不构成对本发明的限制，本领域内熟练的技术人员在所附权利要求的范围内做出各种变形或修改均在保护范围内。

Claims

1.一种设有附加燃烧炉的煤气、空气异步双预热系统，包括板式空气预热器、板式煤气预热器、烟囱，其特征在于，还有燃烧炉、烟气管路及控制系统、空气管路及控制系统、煤气管路及控制系统；其中：

所述烟气管路及控制系统由烟气管道输入/输出管段，风机，燃烧炉烟气输入/输出端口，燃烧炉烟气输入/输出管段，板式空气预热器烟气输入/输出端口，板式煤气预热器的烟气输入/输出端口，烟气管道旁通管段，烟囱，若干控制阀，若干测温/测压元件组成；所述烟气管道输入管段分别接风机输入端口、板式煤气预热器的烟气输入端口、烟气管道旁通管段，所述燃烧炉烟气输入管段连接风机输出端口及燃烧炉烟气输入端口，燃烧炉烟气输出管段连接燃烧炉烟气输出端口及板式空气预热器烟气输入端口，板式空气预热器烟气输出端口、板式煤气预热器的烟气输出端口、烟气管道旁通管段并接连接到烟气管道输出管段，烟气管道输出管段与烟囱相连；所述烟气管道输入风机管段、板式空气预热器烟气输出管段、板式煤气预热器烟道输入/输出管段、烟气管道旁通管段安装有控制阀，所述烟道管道输入管段、烟道管道输出管段安装有测温/测压元件，燃烧炉烟气输入/输出管段安装有测温/测压元件，板式空气预热器烟气输出端口管段安装有测温/测压元件，板式煤气预热器的烟气输出端口管段安装有测温元件；

所述空气管路及控制系统由空气管道输入/输出管段，板式空气预热器的空气输入/输出端口，空气管道旁通管段、若干控制阀、若干测温、测压元件组成，所述板式空气预热器的空气输入/输出端口分别接空气管道输入/输出管段，空气管道旁通管段接在空气管道输入/输出管段之间，所述板式空气预热器的空气输入/输出端口管段各自安装有控制阀，空气管道旁通管段安装有调节阀和关断阀，所述空气管道输入管段、空气管道输出管段上各自安装有测温/测压元件；

2.根据权利要求1所述的设有附加燃烧炉的煤气、空气异步双预热系统，其特征在于，所述燃烧炉设有辅助空气输入系统和辅助煤气输入系统，所述辅助空气输入系统由空气管道依次连接的辅助风机、关断阀、调节阀、测温/测压元件、燃烧炉空气输入端口所组成，所述辅助煤气输入系统由煤气管道依次连接的关断阀、调节阀、测温/测压元件、燃烧炉煤气输入端口所组成。