CN107083465B - 热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，包括干燥器、再生器、两组输送提升装置和干燥剂，干燥器底部设有干燥剂排料口、下部设有空气进口、中部设有干燥通道、顶部设有干燥剂进料口和空气出口，再生器底部设有干燥剂排料口、下部设有热风炉烟气进口、中部设有干燥剂再生通道、顶部设有干燥剂进料口和热风炉烟气出口，空气进口连接至鼓风机，空气出口连接至热风炉的进口，热风炉的排烟口通过预热器连接至热风炉烟气进口，干燥剂通过两组输送提升装置在干燥器和再生器内循环输送。本系统利用热风炉烟气余热间接除湿空气，不必提供低温环境、不会对空气产生污染，节约了能源、降低了高炉焦比。

Description

热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统
技术领域
本发明涉及热风炉烟气余热回收领域，具体涉及一种热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统。
背景技术
热风炉通过燃烧高炉煤气加热产生高温空气并将高温空气鼓入高炉从而提高高炉冶炼强度，高炉煤气燃烧后从热风炉排出的烟气温度在280-350℃，通常将烟气通入预热器内预热空气或者空气煤气双预热，排出预热器的烟气温度降至150℃左右，通常不再加以利用而直接排放。
在高炉中，湿度的增加会提高高炉焦比，水汽在高温下与焦炭发生化学反应从而消耗炭，同时化学反应热需消耗炭来弥补，另外在热风炉中，湿度的增加降低了热风炉的燃烧温度从而增加了高炉能耗，因此，高炉一般需要进行鼓风脱湿，目前的鼓风脱湿包括吸附法和冷冻法两种，吸附法是以低温介质作吸附剂，让吸附剂与湿空气充分接触，以吸收空气中的水份，随后对吸附剂加热脱水再生并如此循环使用，冷冻法是将湿空气通过冷冻机冷却，使其温度降低到空气压力及所含湿量而相对应的饱和温度以下，即将湿空气中的水份凝结而析出，这两种方法都比较耗能，而且都需要营造低温环境。
发明内容
本发明的目的是提供一种热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，本系统利用热风炉烟气余热间接除湿空气，不必提供低温环境、不会对空气产生污染，节约了能源、降低了高炉焦比。
本发明所采用的技术方案是：
一种热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，包括干燥器、再生器、两组输送提升装置和干燥剂，干燥器底部设有干燥剂排料口、下部设有空气进口、中部设有干燥通道、顶部设有干燥剂进料口和空气出口，再生器底部设有干燥剂排料口、下部设有热风炉烟气进口、中部设有干燥剂再生通道、顶部设有干燥剂进料口和热风炉烟气出口，干燥器空气进口连接至鼓风机，干燥器空气出口连接至热风炉的进口，热风炉的排烟口通过预热器连接至再生器热风炉烟气进口，干燥器的干燥剂排料口通过一组输送提升装置连接至再生器的干燥剂进料口，再生器的干燥剂排料口通过另一组输送提升装置连接至干燥器的干燥剂进料口，干燥剂通过两组输送提升装置在干燥器和再生器内循环输送。
进一步地，干燥剂为13X型分子筛。
进一步地，干燥通道和再生通道均为由倾斜交错的隔板形成的之字形通道。
进一步地，干燥器的干燥剂排料口和干燥剂进料口上以及再生器的干燥剂排料口和干燥剂进料口上均设有双层翻板阀。
进一步地，热风炉烟气出口连接至排放烟囱。
进一步地，空气出口分别与若干个热风炉的进口连接，所有热风炉的高温空气出口都汇集至高炉，所有热风炉的排烟口都汇集至预热器，所有热风炉的进口、高温空气出口和排烟口上均设有切换阀门。
进一步地，两组输送提升装置均包括螺旋输送机和链斗提升机，在一组输送提升装置中，螺旋输送机输入端连接至干燥器的干燥剂排料口、输出端位于链斗提升机输入端上方，链斗提升机输出端连接至再生器的干燥剂进料口，在另一组输送提升装置中，螺旋输送机输入端连接至再生器的干燥剂排料口、输出端位于链斗提升机输入端上方，链斗提升机输出端连接至干燥器的干燥剂进料口。
进一步地，在一组输送提升装置中，链斗提升机输出端与再生器的干燥剂进料口之间设有缓冲罐，在另一组输送提升装置中，链斗提升机输出端与干燥器的干燥剂进料口之间设有缓冲罐。
本发明的有益效果是：
1.工作时，鼓风机将空气鼓入干燥器空气进口并且通过输送提升装置向干燥器的干燥剂进料口投放干燥剂，在干燥通道内上升的空气与下落的干燥剂充分接触从而被吸附走水汽，空气干燥后从空气出口排出接入热风炉，将排出预热器后的热风炉烟气通入再生器热风炉烟气进口并且通过输送提升装置将从干燥器的干燥剂排料口排出的干燥剂投放到再生器的干燥剂进料口，在再生通道内下落的干燥剂与上升的热风炉烟气充分接触从而被加热干燥再生，通过输送提升装置将从再生器的干燥剂排料口排出的干燥剂投放到干燥器的干燥剂进料口循环利用。热风炉烟气余热直接除湿空气的话不仅不能将水汽从空气中除去还会污染空气，本系统利用热风炉烟气余热间接除湿空气，不必提供低温环境、不会对空气产生污染，节约了能源、降低了高炉焦比。
2.13X型分子筛可用于水和二氧化碳共吸附、水和硫化氢气体共吸附，适用于高炉煤气中的水汽的吸附。
3.干燥通道采用之字形通道延长了干燥剂和高炉煤气的接触时间，再生通道采用之字形通道延长了干燥剂和热风炉烟气的接触时间，减少了干燥器和再生器的高度。
4.双层翻板阀可以避免干燥器和再生器内气体的外漏。
5.排放烟囱可以提高排放高度，防止烟气热污染。
6.干燥器和再生器与多个热风炉配合，可以实现热风炉的切换使用，一个热风炉往高炉鼓风时，其余热风炉在燃烧蓄热产生烟气，保证了热风炉烟气的持续补给。
7.螺旋输送机用于横向的输送，链斗提升机用于竖向的提升，两个相结合，适宜于颗粒状的干燥剂的长距离的运输和提升。
8.链斗提升机是间歇式输送不是均匀的输送，为了保证干燥剂的均匀投放从而保证干燥剂与气体的作用效果，本装置增设缓冲罐，间歇式输送的干燥剂进入缓冲罐后被均匀的排出。
附图说明
图1是本发明实施例中干燥器、再生器和两组输送提升装置的连接示意图。
图2是本发明实施例中干燥器、再生器、热风炉、预热器、鼓风机和排放烟囱的连接示意图。
图中：1-干燥器；2-隔板；3-缓冲罐；4-双层翻板阀；5-螺旋输送机；6-链斗提升机；7-空气进口；8-空气出口；9-热风炉烟气进口；10-热风炉烟气出口；11-再生器；12-热风炉；13-预热器；14-鼓风机；15-排放烟囱。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1和图2所示，一种热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，包括干燥器1、再生器11、两组输送提升装置和干燥剂，干燥器1底部设有干燥剂排料口、下部设有空气进口7、中部设有干燥通道、顶部设有干燥剂进料口和空气出口8，再生器11底部设有干燥剂排料口、下部设有热风炉烟气进口9、中部设有干燥器再生通道、顶部设有干燥剂进料口和热风炉烟气出口10，干燥器空气进口7连接至鼓风机14，干燥器空气出口8连接至热风炉12的进口，热风炉12的排烟口通过预热器13连接至再生器热风炉烟气进口9，干燥器1的干燥剂排料口通过一组输送提升装置连接至再生器11的干燥剂进料口，再生器11的干燥剂排料口通过另一组输送提升装置连接至干燥器1的干燥剂进料口，干燥剂通过两组输送提升装置在干燥器1和再生器11内循环输送。
工作时，鼓风机13将空气鼓入干燥器空气进口7并且通过输送提升装置向干燥器1的干燥剂进料口投放干燥剂，在干燥通道内上升的空气与下落的干燥剂充分接触从而被吸附走水汽，空气干燥后从空气出口8排出接入热风炉12，将排出预热器13后的热风炉烟气通入再生器热风炉烟气进口9并且通过输送提升装置将从干燥器1的干燥剂排料口排出的干燥剂投放到再生器11的干燥剂进料口，在再生通道内下落的干燥剂与上升的热风炉烟气充分接触从而被加热干燥再生，通过输送提升装置将从再生器11的干燥剂排料口排出的干燥剂投放到干燥器1的干燥剂进料口循环利用。热风炉烟气余热直接除湿空气的话不仅不能将水汽从空气中除去还会污染空气，本系统利用热风炉烟气余热间接除湿空气，不必提供低温环境、不会对空气产生污染，节约了能源、降低了高炉焦比。
在本实施例中，干燥剂为13X型分子筛。13X型分子筛可用于水和二氧化碳共吸附、水和硫化氢气体共吸附，适用于高炉煤气中的水汽的吸附。
如图1所示，在本实施例中，干燥通道和再生通道均为由倾斜交错的隔板2形成的之字形通道。干燥通道采用之字形通道延长了干燥剂和高炉煤气的接触时间，再生通道采用之字形通道延长了干燥剂和热风炉烟气的接触时间，减少了干燥器1和再生器11的高度。
如图1所示，在本实施例中，干燥器1的干燥剂排料口和干燥剂进料口上以及再生器11的干燥剂排料口和干燥剂进料口上均设有双层翻板阀4。双层翻板阀4可以避免干燥器1和再生器11内气体的外漏。
如图2所示，在本实施例中，热风炉烟气出口10连接至排放烟囱15。排放烟囱15可以提高排放高度，防止高温烟气热污染。
如图2所示，在本实施例中，干燥器空气出口8分别与若干个热风炉12的进口连接，所有热风炉12的高温空气出口都汇集至高炉，所有热风炉12的排烟口都汇集至预热器13，所有热风炉12的进口、高温空气出口和排烟口上均设有切换阀门。干燥器1和再生器11与多个热风炉12配合，可以实现热风炉12的切换使用，一个热风炉12往高炉鼓风时，其余热风炉12在燃烧蓄热产生烟气，保证了热风炉烟气的持续补给。
如图1所示，在本实施例中，两组输送提升装置均包括螺旋输送机5和链斗提升机6，在一组输送提升装置中，螺旋输送机5输入端连接至干燥器1的干燥剂排料口、输出端位于链斗提升机6输入端上方，链斗提升机6输出端连接至再生器11的干燥剂进料口，在另一组输送提升装置中，螺旋输送机5输入端连接至再生器11的干燥剂排料口、输出端位于链斗提升机6输入端上方，链斗提升机6输出端连接至干燥器1的干燥剂进料口。螺旋输送机5用于横向的输送，链斗提升机6用于竖向的提升，两个相结合，适宜于颗粒状的干燥剂的长距离的运输和提升。
如图1所示，在本实施例中，在一组输送提升装置中，链斗提升机6输出端与再生器11的干燥剂进料口之间设有缓冲罐3，在另一组输送提升装置中，链斗提升机6输出端与干燥器1的干燥剂进料口之间设有缓冲罐3。链斗提升机6是间歇式输送不是均匀的输送，为了保证干燥剂的均匀投放从而保证干燥剂与气体的作用效果，本装置增设缓冲罐3，间歇式输送的干燥剂进入缓冲罐3后被均匀的排出。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，其特征在于：包括干燥器、再生器、两组输送提升装置和干燥剂，干燥器底部设有干燥剂排料口、下部设有空气进口、中部设有干燥通道、顶部设有干燥剂进料口和空气出口，再生器底部设有干燥剂排料口、下部设有热风炉烟气进口、中部设有干燥剂再生通道、顶部设有干燥剂进料口和热风炉烟气出口，干燥器空气进口连接至鼓风机，干燥器空气出口连接至热风炉的进口，热风炉的排烟口通过预热器连接至再生器热风炉烟气进口，干燥器的干燥剂排料口通过一组输送提升装置连接至再生器的干燥剂进料口，再生器的干燥剂排料口通过另一组输送提升装置连接至干燥器的干燥剂进料口，干燥剂通过两组输送提升装置在干燥器和再生器内循环输送。
2.如权利要求1所述的热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，其特征在于：干燥剂为13X型分子筛。
3.如权利要求1所述的热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，其特征在于：干燥通道和再生通道均为由倾斜交错的隔板形成的之字形通道。
4.如权利要求1所述的热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，其特征在于：干燥器的干燥剂排料口和干燥剂进料口上以及再生器的干燥剂排料口和干燥剂进料口上均设有双层翻板阀。
5.如权利要求1所述的热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，其特征在于：热风炉烟气出口连接至排放烟囱。
6.如权利要求1所述的热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，其特征在于：空气出口分别与若干个热风炉的进口连接，所有热风炉的高温空气出口都汇集至高炉，所有热风炉的排烟口都汇集至预热器，所有热风炉的进口、高温空气出口和排烟口上均设有切换阀门。
7.如权利要求1至6任一所述的热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，其特征在于：两组输送提升装置均包括螺旋输送机和链斗提升机，在一组输送提升装置中，螺旋输送机输入端连接至干燥器的干燥剂排料口、输出端位于链斗提升机输入端上方，链斗提升机输出端连接至再生器的干燥剂进料口，在另一组输送提升装置中，螺旋输送机输入端连接至再生器的干燥剂排料口、输出端位于链斗提升机输入端上方，链斗提升机输出端连接至干燥器的干燥剂进料口。
8.如权利要求7所述的热风炉烟气余热用于鼓风脱湿的工艺系统，其特征在于：在一组输送提升装置中，链斗提升机输出端与再生器的干燥剂进料口之间设有缓冲罐，在另一组输送提升装置中，链斗提升机输出端与干燥器的干燥剂进料口之间设有缓冲罐。
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