CN104677123A - 炉膛保护性气体再回收利用的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶炼中气体回收利用技术领域，具体涉及一种炉膛保护性气体再回收利用系统。本发明的炉膛保护性气体再回收利用的系统，其特征在于，所述的系统包括废气收集装置，热交换器、过滤器、压缩机；所述的废气收集装置通过管道A和管道B与热交换器相并联，热交换器与过滤器、压缩机之间通过管道依次串联。本发明的有益效果在于：能够有效减少保护性气体使用量，增加工业炉热效率，使能量更多的转化为有效能量；能有效降低能源消耗，减少排往大气的废气量，符合创建环保节约型社会的要求。

Description

炉膛保护性气体再回收利用的方法
技术领域
本发明属于冶炼中气体回收利用技术领域，具体涉及一种炉膛保护性气体再回收利用系统。
背景技术
现阶段国内具有保护性气体的工业炉多采用辐射管加热方式对工件进行加热，保护性气体不采用循环再生方式处理，而是直接排放掉，这样不仅造成了保护性气体使用量增大，而且在排放保护性气体的同时，也使保护性气体带走大量的热量，增加了能源使用量，浪费了余热。在工业生产中，余热属于二次能源，余热回收利用有一定难度，这是因为若排烟温度低，采用常规热交换器，锅炉尾部受热而中烟气与工质的传热温差减小，传热面积增大，在有限空间布置的管多而密，千万烟气流阻大，引风机动力消耗大，金属消耗和设备初投资增多。一般情况下，排烟温度每升高15-20℃，锅炉热效率大约降低1%，反之 ，排烟温度每降低15-20℃，锅炉热效率大约会升高1%。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种炉膛保护性气体再回收利用的系统，该系统设置废气收集装置、热交换器等对气体收集并处理，有效的减少了保护性气体使用量，增加了工业炉热效率，使能量更多的转化为有效能量，降低了能源消耗。
本发明的炉膛保护性气体再回收利用的方法是通过下述的技术方案来解决以上的技术问题的：
炉膛保护性气体再回收利用的方法，该方法具体如下：废气经工业炉的排烟口排出后进入废气收集装置由冷却介质进行一级冷却，再通过管道B进入热交换器进行二级冷却，经过二级冷却后的常温气体通过过滤器过滤和压缩机压缩后再回收入工业炉继续利用；
上述的方法中使用的系统包括废气收集装置，热交换器、过滤器、压缩机；上述的废气收集装置通过管道A和管道B与热交换器相并联，热交换器与过滤器、压缩机之间通过管道依次串联；
废气收集装置上有冷却介质加入口，上述的冷却介质对废气收集装置中的废气一级冷却后，再经过管道A进入热交换器，对热交换器中的气体进行二级冷却，冷却介质通过热交换器换热后得到的可利用介质继续回收利用。
上述的过滤器和压缩机之间串联有除尘器。
优选的，除尘器为活性炭除尘器。
上述的热交换器为混合式麻花管陶瓷热交换器。热交换器为混合式麻花管陶瓷热交换器；采用混合式麻花管陶瓷热交换器，它具有耐高温和抗热冲击的优异性能，从 1000 ℃ 风冷至室温，反复50 次以上不出现裂纹；导热系数与不锈钢等同；在氧化性和酸性介质中具有良好的耐蚀性。在结构上成功地解决了热补偿和较好地解决了气体密封问题。该装置传热效率高，节能效果显著，用以预热助燃空气或加热某些过程的工艺气体，可节约一次能源，燃料节约率可达30－55%，并可强化工艺过程，显著提高生产能力。
上述的过滤器为电除尘过滤器。
上述的压缩机为离心叶轮压缩机。
上述的一级冷却后的气体的温度为300-450℃；二级冷却后的气体的温度为100-200℃。
压缩机为离心叶轮压缩机；上述的压缩机的管道和气体通道仓均为密闭的叶轮风机，主要提供进炉压力。
本发明的系统中，在工业炉的排烟口处设置废气收集装置，利用气体在不同温度处压差作动力，通过耐高温密封收集管道将高温保护性气体收集到热交换器中，在收集和运输过程中采用多级冷却方式，将保护性气体热量转移至冷却介质中，冷却介质充分吸收保护性气体热量后，冷却介质温度升高，可直接利用于民用与工业采暖、洗浴等需要加热的地方。
保护性气体温度降低后，需要通过过滤、除尘等净化设施，使之成为纯净的气体成分，在经压缩机加压，形成具有一定压力的纯净的保护性气体，在按照工业炉工艺要求，将保护性气体通向炉内，形成闭合回路。
本发明的有益效果在于：
（1）能够有效减少保护性气体使用量；
（2）能增加工业炉热效率，使能量更多的转化为有效能量；
（3）能有效降低能源消耗，减少排往大气的废气量，符合创建环保节约型社会的要求。
附图说明
图1为本发明实施例1的保护性气体回收利用过程图；
图2为本发明实施例2的保护性气体回收利用过程图；
图中，1-冷却介质，2-可利用介质，3-工业炉，4-废气收集装置，5-热交换器，6-过滤器，7-压缩机，8-除尘器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式来对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不以此限制本发明。
实施例1
炉膛保护性气体再回收利用的方法，该方法具体如下：废气经工业炉3的排烟口排出后进入废气收集装置4由冷却介质1进行一级冷却，再通过管道B进入热交换器5进行二级冷却，经过二级冷却后的常温气体通过过滤器6过滤、除尘器8除尘和压缩机7压缩后再回收入工业炉3继续利用；
上述的方法中使用的系统包括废气收集装置4，混合式麻花管陶瓷热交换器5、电除尘过滤器6、活性炭除尘器8、离心叶轮压缩机7；上述的废气收集装置4通过管道A和管道B与热交换器5相并联，混合式麻花管陶瓷热交换器5与电除尘过滤器6、离心叶轮压缩机7之间通过管道依次串联；
废气收集装置4上有冷却介质1加入口，上述的冷却介质1对废气收集装置4中的废气一级冷却后，再经过管道A进入热交换器5，对热交换器5中的气体进行二级冷却，冷却介质1通过热交换器5换热后得到的可利用介质2继续回收利用。
本发明采用的混合式麻花管陶瓷热交换器5，具有耐高温和抗热冲击的优异性能，从 1000 ℃ 风冷至室温，反复50 次以上不出现裂纹；导热系数与不锈钢等同；在氧化性和酸性介质中具有良好的耐蚀性。在结构上成功地解决了热补偿和较好地解决了气体密封问题。该装置传热效率高，节能效果显著，用以预热助燃空气或加热某些过程的工艺气体，可节约一次能源，燃料节约率可达30－55%，并可强化工艺过程，显著提高生产能力。
本发明采用的离心叶轮压缩机7，该离心叶轮压缩机7的管道和气体通道仓均为密闭的叶轮风机，主要提供进炉压力。
上述的一级冷却后的气体的温度为400℃；二级冷却后的气体的温度为150℃。
实施例2
炉膛保护性气体再回收利用的方法，该方法具体如下：废气经工业炉3的排烟口排出后进入废气收集装置4由冷却介质1进行一级冷却，再通过管道B进入热交换器5进行二级冷却，经过二级冷却后的常温气体通过过滤器6过滤和压缩机7压缩后再回收入工业炉3继续利用；
上述的方法中使用的系统包括废气收集装置4，混合式麻花管陶瓷热交换器5、电除尘过滤器6、离心叶轮压缩机7；上述的废气收集装置4通过管道A和管道B与热交换器5相并联，混合式麻花管陶瓷热交换器5与电除尘过滤器6、离心叶轮压缩机7之间通过管道依次串联；
废气收集装置4上有冷却介质1加入口，上述的冷却介质1对废气收集装置4中的废气一级冷却后，再经过管道A进入热交换器5，对热交换器5中的气体进行二级冷却，冷却介质1通过热交换器5换热后得到的可利用介质2继续回收利用。
本发明采用的混合式麻花管陶瓷热交换器5，具有耐高温和抗热冲击的优异性能，从 1000 ℃ 风冷至室温，反复50 次以上不出现裂纹；导热系数与不锈钢等同；在氧化性和酸性介质中具有良好的耐蚀性。在结构上成功地解决了热补偿和较好地解决了气体密封问题。该装置传热效率高，节能效果显著，用以预热助燃空气或加热某些过程的工艺气体，可节约一次能源，燃料节约率可达30－55%，并可强化工艺过程，显著提高生产能力。
本发明采用的离心叶轮压缩机7，该离心叶轮压缩机7的管道和气体通道仓均为密闭的叶轮风机，主要提供进炉压力。
上述的一级冷却后的气体的温度为300℃；二级冷却后的气体的温度为140℃。

Claims (8)

1.炉膛保护性气体再回收利用的方法，其特征在于，废气经工业炉的排烟口排出后进入废气收集装置由冷却介质进行一级冷却，再通过管道B进入热交换器进行二级冷却，经过二级冷却后的常温气体通过过滤器过滤和压缩机压缩后再回收入工业炉继续利用；
所述的方法中使用的系统包括废气收集装置，热交换器、过滤器、压缩机；所述的废气收集装置通过管道A和管道B与热交换器相并联，热交换器与过滤器、压缩机之间通过管道依次串联；
所述的废气收集装置上有冷却介质加入口，所述的冷却介质对废气收集装置中的废气一级冷却后，再经过管道A进入热交换器，对热交换器中的气体进行二级冷却，冷却介质通过热交换器换热后得到的可利用介质继续回收利用。
2.如权利要求1所述的炉膛保护性气体再回收利用的方法，其特征在于，所述的过滤器和压缩机之间串联有除尘器。
3.如权利要求1所述的炉膛保护性气体再回收利用的方法，其特征在于，所述的除尘器为活性炭除尘器。
4.如权利要求1所述的炉膛保护性气体再回收利用的方法，其特征在于，所述的热交换器为混合式麻花管陶瓷热交换器。
5.如权利要求1所述的炉膛保护性气体再回收利用的方法，其特征在于，所述的过滤器为电除尘过滤器。
6.如权利要求1所述的炉膛保护性气体再回收利用的方法，其特征在于，所述的压缩机为离心叶轮压缩机。
7.如权利要求1所述的炉膛保护性气体再回收利用的方法，其特征在于，所述的一级冷却后的气体的温度为300-450℃。
8.如权利要求1所述的炉膛保护性气体再回收利用的方法，其特征在于，所述的二级冷却后的气体的温度为100-200℃。
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