CN105403058A - 热风炉废烟气余热利用设备及流程 - Google Patents

Abstract

热风炉废烟气余热利用设备及流程，其特征在于：所述流程为：正常运行时，废烟气经过烟气管道依次进入换热器中的二级换热器、一级换热器，对经过换热器的气体进行预热；烟气温度高于设计值时，通过调节烟气管道和换热器进口的调节阀控制进入换热器的烟气量；烟气温度低于设计值时，包括以下流程：a、调节换热器前端烟气管道上设置的阀门，控制进入换热器中二级换热器的烟气量；b、打开一级换热器旁路管道上的阀门，使经过二级换热器换热的烟气绕过一级换热器，直接进入一级换热器后端的烟气管道；c、待预热气体依次进入换热器中的一级换热器、二级换热器，之后进入将二级换热器出口和一级换热器进口相连通的旁路通道，从而提高一级换热器进口的气体温度。

Description

热风炉废烟气余热利用设备及流程

技术领域

本发明属于冶金热风炉废烟气余热利用技术领域，特别涉及一种热风炉废烟气余热利用设备及流程。

背景技术

目前，就热风炉的废烟气利用，所采取的比较常见的方法是采用热管式换热器、管式换热器、板式换热器、回转式换热器，进行余热回收，但是由于热风炉的工艺是炉子交替送风，因而对预热的需求及废热的供应会每隔一定时间发生周而复始的变化，一座热风炉在送风，另两座或三座炉在烧炉，反之亦然，这样产生的废气无论在温度,还是在数量上都会有周期性变化，这就对设备的要求比较高，需要适应温度和流量的变化，传统的热管式换热器通常为整体式换热器，利用热管作为传热元件，换热器的面积根据设计工况进行设计，在温度低或流量小的工况下，由于换热面积不可调，造成换热器末端管壁温度低于露点腐蚀温度，因此造成设备的损坏；管式换热器为烟气走管程，冷侧介质走壳程的方式进行换热，烟气走管程带来的问题是积灰不易清除，同时因换热面积不可调，低温及小流量工况下，换热器尾部的腐蚀同样不可避免；板式换热器是按一定的间隔，由多层波纹形的传热板片通过焊接或由橡胶垫片压紧构成的高效换热设备，冷热流体在薄壁传热板两侧互相对流，进行热交换，其缺点是，密封性较差，易漏泄，并且使用压力受一定限制，一般不超过1MPa，使用温度受垫圈材料耐温性能的限制，换热面积同样不可调，也容易造成低温露点腐蚀问题；回转式空预器的结构形式为：烟气和空气交替通过受热面，热量由烟气传给受热面，热量被受热面吸收，然后空气通过受热面，受热面将热量传给空气，受装置本身结构影响回转式空预器的漏风现象严重，正常运行时为8-10%，密封不良可达20-30%，同时，换热面积不可调也会造成低温露点腐蚀。

发明内容

针对低温露点腐蚀问题，本发明提供一种热风炉废烟气余热利用设备及流程，可避免低温露点腐蚀和超温爆管。

本发明方案为：热风炉废烟气余热利用设备包括烟气管道、冷介质管道、一级换热器和二级换热器，所述一级换热器和二级换热器分别设置有烟气进、出口和介质进、出口；所述烟气管道与二级换热器烟气进口连接，并在二级换热器烟气进口前端的烟气管道上设置有调节阀，二级换热器烟气出口与一级换热器烟气进口通过烟气管道连通，在烟气管道上设置有将一级换热器烟气进口和烟气出口连通的旁路通道，所述旁路通道上设置有阀门，在一级换热器烟气出口连接有排气通道；所述冷介质管道与一级换热器介质进口连通，一级换热器介质出口与二级换热器介质进口通过介质管道连通，在介质管道上设置有将一级换热器介质进口和二级换热器介质出口连通的旁路管道，在旁路管道上设置有阀门，在二级换热器介质出口连接有排气管道。

与上述热风炉废烟气余热利用设备对应的流程为：正常运行时，废烟气经过烟气管道依次经过二级换热器、一级换热器，对经过换热器的气体进行预热；烟气温度高于设计值时，通过调节烟气管道上设置的位于二级换热器进口前端的调节阀，减小进入二级换热器的烟气量；烟气温度低于设计值时，包括以下流程：a、调节二级换热器前端烟气管道上设置的调节阀，增大进入二级换热器的烟气量；b、打开一级换热器旁路通道上的阀门，使经过二级换热器换热的烟气绕过一级换热器，直接进入一级换热器后端的排气通道；c、冷介质气体依次进入一级换热器、二级换热器，之后进入将二级换热器出口和一级换热器进口连通的旁路管道，从而提高一级换热器进口的气体温度。

本流程所述的进入换热器换热的气体可以为空气、煤气。

本方案有益效果是：在容易出现露点腐蚀的低温工况时，通过调节烟气量、改变烟气待预热气体的通道提高换热器进口气体温度，避免低温露点腐蚀；通过调节阀门控制烟气流量，避免超温爆管。

附图说明

图1为本方案流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

本实施例中，冷介质为空气和煤气，烟气管道与两套换热器连通，同时对空气和煤气进行预热，具体地，正常运行时废烟气从废烟气总管1分别通过空气换热器前烟气管道2和为煤气换热器前管道8进入二级空气换热器备3和二级煤气换热器9换热，换热完后进入一级空气换热器4和一级煤气换热器10进一步换热，换热后的废烟气经过空气换热器后管道6和煤气换热器后管道11进入废烟气总管1，空气侧为从15进入4换热后进入3换热后经过16送至14，煤气侧为从18进入10换热后进入9进一步换热后通过19进入17。

在烟气温度比设计值低时，通过调节空气换热器前烟气管道2和煤气换热器前管道8上面的阀门来增大进入二级空气换热器3和二级煤气换热器9的烟气量，换热后的烟气通过一级空气换热器的旁通5和一级煤气预热器煤气侧旁通21进入后续的系统，空气侧，由一级空气预热器进口空气管道15直接进入一级空气换热器4和二级空气换热器3进行换热后通过空气换热器空气侧旁通7将原有冷空气与热空气混合，从而提高一级空气换热器入口空气温度而避免露点腐蚀，煤气侧，由为一级煤气预热器进口煤气管道18直接进入一级煤气换热器10和二级煤气换热器9进行换热后通过煤气换热器煤气侧旁通20将原有冷煤气与热煤气混合，从而提高一级煤气换热器入口煤气温度而避免露点腐蚀，同时能够实现在线检修设备，大大提高了设备的作业率。

在烟气温度比设计值高时，可通过调节烟道主管1及空气换热器入口2和煤气换热器入口8上的调节阀来减小进入换热设备的烟气量，从而避免出现超温的可能性。

以上所述仅是本申请的优选实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请，对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (3)

1.热风炉废烟气余热利用设备，其特征在于：所述热风炉废烟气余热利用设备包括烟气管道、冷介质管道、一级换热器和二级换热器，所述一级换热器和二级换热器分别设置有烟气进、出口和介质进、出口；所述烟气管道与二级换热器烟气进口连接，并在二级换热器烟气进口前端的烟气管道上设置有调节阀，二级换热器烟气出口与一级换热器烟气进口通过烟气管道连通，在烟气管道上设置有将一级换热器烟气进口和烟气出口连通的旁路通道，所述旁路通道上设置有阀门，在一级换热器烟气出口连接有排气通道；所述冷介质管道与一级换热器介质进口连通，一级换热器介质出口与二级换热器介质进口通过介质管道连通，在介质管道上设置有将一级换热器介质进口和二级换热器介质出口连通的旁路管道，在旁路管道上设置有阀门，在二级换热器介质出口连接有排气管道。

2.根据权利要求1所述热风炉废烟气余热利用流程，其特征在于：所述流程为：正常运行时，废烟气经过烟气管道依次经过二级换热器、一级换热器，对经过换热器的气体进行预热；烟气温度高于设计值时，通过调节烟气管道上设置的位于二级换热器进口前端的调节阀，减小进入二级换热器的烟气量；烟气温度低于设计值时，包括以下流程：a、调节二级换热器前端烟气管道上设置的调节阀，增大进入二级换热器的烟气量；b、打开一级换热器旁路通道上的阀门，使经过二级换热器换热的烟气绕过一级换热器，直接进入一级换热器后端的排气通道；c、冷介质气体依次进入一级换热器、二级换热器，之后进入将二级换热器出口和一级换热器进口连通的旁路管道，从而提高一级换热器进口的气体温度。

3.根据权利要求2所述热风炉废烟气余热利用流程，其特征在于：所述冷介质气体可以为空气、煤气。