CN103335512A - 竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，包括导风墙水梁和烘床水梁，所述导风墙水梁设置于所述烘床水梁的下方，并通过上升水管连通，还包括汽包和循环泵，所述汽包设置于所述烘床水梁的上方，其入水口与通过上升水管与所述烘床水梁连通，其出水口通过下降水管与所述导风墙水梁连通；所述循环泵通过下降水管并联设置于所述汽包与所述导风墙水梁之间。本发明烘床水梁的使用寿命大大延长，不仅节约了宝贵的水资源，而且烘床水梁产生的蒸气为球团竖炉余热发电提供了汽源，实现能源回收。

Description

竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统

技术领域

本发明涉及一种冷却系统，更具体的说，它涉及一种竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，属于钢铁企业竖炉球团工艺的技术领域。

背景技术

竖炉球团厂的烘干床主要由水梁及耐热炉蓖条组成，将炉蓖条摆放在水梁上，一般1座10m²的竖炉水梁承重约6吨左右的炉蓖条和生球。竖炉预热带上升的热废气和导风墙导出的热风在干燥床下部混合,温度可达到350~650℃。为了不使水梁变形、下挠，所有厂家均采用水冷方式对烘床水梁进行冷却。

一般情况下，水冷的烘床水梁使用寿命在一年左右，水冷烘床水梁损坏的主要原因是水梁管路结垢、供水系统停电、设备故障等，冷却效果差，在高温条件下烘床水梁弯曲下挠、漏水，为此而停炉造成的损失无法挽回，并且，冷却过程中浪费了较多的水资源，烘床水梁产生的蒸气无法利用。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种延长烘床水梁的使用寿命，节约冷却水资源，并且，对竖炉余热进行能源回收的竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统。

为了解决以上技术问题，本发明提供竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，包括导风墙水梁和烘床水梁，所述导风墙水梁设置于所述烘床水梁的上方，并通过上升水管连通，还包括汽包和循环泵，所述汽包设置于所述烘床水梁的上方，其入水口与通过上升水管与所述烘床水梁连通，其出水口通过下降水管与所述导风墙水梁连通；所述循环泵通过下降水管并联设置于所述汽包与所述导风墙水梁之间。

本发明技术方案的进一步限定为：所述循环泵的两端均设置有循环阀门。

进一步地，还包括设置于所述汽包内部的水位计。

进一步地，还包括设置于所述汽包内部的压力传感器。

进一步地，还包括与所述汽包连通的补水管，所述补水管上设置补水阀门。

进一步地，还包括与所述汽包连通的排污管，所述排污管上设置排污阀门。

本发明的有益效果是：本发明提供的竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，将导风墙水梁排出的混合汽水物串入烘床水梁对其冷却，烘床水梁的使用寿命大大延长，不仅节约了宝贵的水资源，而且烘床水梁产生的蒸气为球团竖炉余热发电提供了汽源，实现能源回收，汽化冷却工作可靠，省水、不结垢；并且，热负荷增加时，循环水量可自动调整，短时停电、停水（2小时～3小时）不会造成设备损坏。

附图说明

图1为本发明的竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统的结构示意图。

具体实施方式

    实施例1

为了解决以上技术问题，本发明提供竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，包括导风墙水梁10、烘床水梁11、汽包12和循环泵13。

所述导风墙水梁10设置于所述烘床水梁11的上方，并通过上升水管2连通，此处的连接关系为现有技术，本领域技术人员可以实现。

所述汽包12设置于所述烘床水梁11的上方，本发明根据竖炉框架结构特点提高汽包位置，强化自然循环的动力，例如，如果普通的竖炉框架中，汽包12在烘床水梁11上方的10m处，则本发明将汽包12与烘床水梁11之间的高度提高到20~30m。所述汽包12的入水口与通过上升水管2与所述烘床水梁11连通，其出水口通过下降水管1与所述导风墙水梁10连通。

同时，所述汽包12内部设置水位计7和压力传感器8，将汽包12内的温度和气压实时传递给控制系统。所述汽包12还与补水管14连通，并在补水管14上设置补水阀门，正常使用过程中，补水阀门关闭，当汽包12内部水量不足时，开启补水阀门，向汽包12内部补充水。所述汽包12还与排污管3连通，所述排污管3上设置排污阀门。另外，所述汽包12还分别与安全水管（4）、放散水管（5）和去往二次汽包水管（6）连通。

所述循环泵13通过下降水管1并联设置于所述汽包12与所述导风墙水梁10之间，并在两端均设置有循环阀门9，当低温开炉，汽包温度达不到沸点要求时，开动强制循环水泵，强制系统内的水形成循环。当汽包12蒸汽压力大于0.2MPa时，由强制循环转为自然循环，低温开炉或短时停炉（一般为停炉时间大于一小时）即可开启循环泵1，采取强制循环，正常后转入自然循环，正常生产中定时排污。根据水位定时补充软化水（自动控制），人工巡视与自动监视水位紧密结合，严防因水位的大幅波动干扰汽化的正常运行，汽包压力稳定在0.45MPa-0.5MPa。

本发明提供的竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统的工作原理为：汽包12冷却水经下降水管1进入导风墙水梁10，汽水混合物经上升水管2再进入烘床水梁11进行冷却，进行二次汽化后返回汽包12，实现汽水分离，同时在下降水管1并联了循环泵13以备低温开炉时采取强制循环措施。实际操作中，最忌集中将大量冷却水加入汽包，造成汽包内温度急剧下降，破坏循环，更不易将汽包敞开口工作，处于无压状态，减少汽喘或振动现象。

根据汽化冷却自然循环力的原理：△P＝h×(r水－r混)，式中：△P——自然循环力（一般要求汽包压力在0.4MPa），h——冷却器（烘床水梁、大水梁）至汽包的垂直距离，r水——水的比重，r混——汽水混合物比重。其中，△P的大小决定两个因素，A、冷却器至汽包的距离；B、水与汽、水混合物的比重。一公斤汽离开冷却器带走的热量：550大卡；一公斤水离开冷却器带走的热量：20大卡。

冷却器的热负荷愈大，汽包压力愈大，系统的工作愈稳定，汽包位置愈高，则自然循环力愈大，介质流速愈高，能克服较大的系统阻力。

另外，为了减少管网阻力，本发明减少弯头使用且所有弯头皆采用弧形弯头。对汽包管网系统保温，对所有裸露在炉外的管件按规范保温，减少管网系统热量损失。

本发明所述的竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统在永钢球团厂实际使用状况为：1#、2#竖炉于2009年9月至2012年5月，共二年零9个月，至今导风墙水梁及烘床水梁皆无异常。3#、4#竖炉分别于2010年6月、7月投产使用至2012年5月，共一年零10个月。目前水梁仍在使用当中，预计烘床水梁使用寿命可达3年。烘干床水梁采用汽化冷却后，导风墙水梁、烘床水梁使用均可达两年以上，基本无异常，竖炉开停炉以及正常运行中无气喘振动现象，不仅有效地延长了水梁的使用寿命，而且对导风墙耐火材料的使用寿命得到延长。

除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (6)

1.竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，包括导风墙水梁（10）和烘床水梁（11），所述导风墙水梁（10）设置于所述烘床水梁（11）的下方，并通过上升水管（2）连通，其特征在于，还包括汽包（12）和循环泵（13），所述汽包（12）设置于所述烘床水梁（11）的上方，其入水口与通过上升水管（2）与所述烘床水梁（11）连通，其出水口通过下降水管（1）与所述导风墙水梁（10）连通；所述循环泵（13）通过下降水管（1）并联设置于所述汽包（12）与所述导风墙水梁（10）之间。

2.根据权利要求1所述的竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，其特征在于，所述循环泵（13）的两端均设置有循环阀门（9）。

3.根据权利要求1所述的竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，其特征在于，还包括设置于所述汽包（12）内部的水位计（7）。

4.根据权利要求1所述的竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，其特征在于，还包括设置于所述汽包（12）内部的压力传感器（8）。

5.根据权利要求1所述的竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，其特征在于，还包括与所述汽包（12）连通的补水管（14），所述补水管（14）上设置补水阀门。

6.根据权利要求1所述的竖炉导风墙及烘床水梁的汽化冷却系统，其特征在于，还包括与所述汽包（12）连通的排污管（3），所述排污管（3）上设置排污阀门。