CN114216346A - 一种冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统及方法，涉及余热回收领域。冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统包括分别与退火炉加热段两端连通的废气管道和退火炉冷却段，废气管道依次连通有助燃空气换热器、热管式余热锅炉、碱液换热器及第一排烟烟囱；退火炉冷却段的第一段冷却炉体和第二段冷却炉体通过第一连接管连通，退火炉冷却段的第四段冷却炉体和第五段冷却炉体通过第二连接管与第三段冷却炉体连通，第一段冷却炉体依次连通有低温余热锅炉和第二排烟烟囱，第三段冷却炉体连通有热风干燥炉和第三排烟烟囱。冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统及方法实现了冷轧不锈钢退火炉烟气余热的充分利用，减少了能源消耗和生产成本。
Description
技术领域
本申请涉及热处理余热回收领域，具体而言，涉及一种冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统及方法。
背景技术
为了改善组织结构和性能，不锈钢带钢冷轧后需进行退火，冷轧不锈钢连续退火炉是冷轧不锈钢直接轧制退火酸洗线的关键设备，是不锈钢冷轧产品生产领域的关键工序。
目前冷轧不锈钢连续退火炉采用明火烧嘴直接加热，消耗的能源介质是天然气，退火炉的节能降耗是企业降低生产成本、节约能源、增加经济效益的重要途径，但目前不仅退火炉加热废气余热大多没有完全利用直接排至大气中，而且不锈钢带钢的本身余热更是从来没有利用过，不锈钢退火炉产量高，带钢退火温度高，造成了大量余热的白白浪费，也增加了能源消耗和企业运行成本。
发明内容
本申请的目的在于提供一种冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统及方法，实现了冷轧不锈钢退火炉烟气余热的充分利用，减少了能源消耗和生产成本，提高了生产效率，并可以实现冷轧不锈钢退火炉在不同负荷的稳定高效生产，操作维护简单，有利于高效生产运行。
本申请的实施例是这样实现的：
本申请实施例提供一种冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统，其包括分别与退火炉加热段两端连通的废气管道和退火炉冷却段，废气管道依次连通有助燃空气换热器、热管式余热锅炉、碱液换热器及第一排烟烟囱；退火炉冷却段的第一段冷却炉体和第二段冷却炉体通过第一连接管连通，退火炉冷却段的第四段冷却炉体和第五段冷却炉体通过第二连接管与第三段冷却炉体连通，退火炉冷却段的第一段冷却炉体通过第一排气管依次连通有低温余热锅炉和第二排烟烟囱，退火炉冷却段的第三段冷却炉体通过第三连接管连通有热风干燥炉和第三排烟烟囱。
在一些可选的实施方案中，废气管道连通有稀释风机，废气管道和稀释风机之间的管路上设有稀释风机阀。
在一些可选的实施方案中，还包括设有旁通控制阀的旁通管，旁通管的一端与助燃空气换热器和热管式余热锅炉之间的废气管道连通，另一端与助燃空气换热器和退火炉加热段之间的废气管道连通。
在一些可选的实施方案中，第一连接管和第二连接管分别通过第三连接管和第四连接管与退火炉冷却段的第三段冷却炉体连通，第三连接管和第四连接管分别设有连接阀且相互连通。
在一些可选的实施方案中，退火炉冷却段的第三段冷却炉体和第五段冷却炉体分别通过第二排气管连通有第三排烟烟囱。
本申请还提供了一种冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用方法，包括以下步骤：
使用退火炉加热段内1000℃以上烟气将钢带预热到400-450℃，将退火炉加热段内降温至700-800℃的烟气通入助燃空气换热器将助燃空气加热到550-600℃，将助燃空气换热器内降温至350-450℃的烟气通入热管式余热锅炉生产蒸汽，将热管式余热锅炉内烟气通入碱液换热器加热碱液至80℃以上，将降温至120℃以下的烟气排放；
同时，将退火炉冷却段的第二段冷却炉体内的80℃以下废气通入退火炉冷却段的第一段冷却炉体内，使退火炉冷却段的第一段冷却炉体内废气温度提高至250℃以上后通入低温余热锅炉产生蒸汽后排出，并将退火炉冷却段的第四段冷却炉体和第五段冷却炉体内的40℃以下废气通入退火炉冷却段的第三段冷却炉体内，使退火炉冷却段的第三段冷却炉体内废气温度提高至80℃以上后通入热风干燥炉干燥带钢。
本申请的有益效果是：本实施例提供的冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统包括分别与退火炉加热段两端连通的废气管道和退火炉冷却段，废气管道依次连通有助燃空气换热器、热管式余热锅炉、碱液换热器及第一排烟烟囱；退火炉冷却段的第一段冷却炉体和第二段冷却炉体通过第一连接管连通，退火炉冷却段的第四段冷却炉体和第五段冷却炉体通过第二连接管与第三段冷却炉体连通，退火炉冷却段的第一段冷却炉体通过第一排气管依次连通有低温余热锅炉和第二排烟烟囱，退火炉冷却段的第三段冷却炉体通过第三连接管连通有热风干燥炉和第三排烟烟囱。本申请提供的冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统实现了冷轧不锈钢退火炉烟气余热的充分利用，减少了能源消耗和生产成本，提高了生产效率，并可以实现冷轧不锈钢退火炉在不同负荷的稳定高效生产，操作维护简单，有利于高效生产运行。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本申请实施例提供的冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统的结构示意图。
图中：100、退火炉加热段；110、废气管道；120、助燃空气换热器；130、热管式余热锅炉；140、碱液换热器；150、第一排烟烟囱；160、稀释风机；170、稀释风机阀；180、旁通管；190、旁通控制阀；200、退火炉冷却段；201、第一连接管；202、第二连接管；203、第三连接管；204、第四连接管；205、连接阀；210、第一排气管；220、低温余热锅炉；230、第二排烟烟囱；240、热风干燥炉；250、第二排气管；260、第三排烟烟囱。
具体实施方式
为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”、“悬垂”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
以下结合实施例对本申请的冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统及方法的特征和性能作进一步的详细描述。
如图1所示，本申请实施例提供一种冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统，其包括分别与退火炉加热段100两端连通的废气管道110和退火炉冷却段200，退火炉加热段100由六段加热炉体依次连通组成，退火炉冷却段200由五段冷却炉体依次连通组成，废气管道110依次连通有助燃空气换热器120、热管式余热锅炉130、碱液换热器140及第一排烟烟囱150；废气管道110通过管路连通有稀释风机160，废气管道110和稀释风机160之间的管路上设有稀释风机阀170。废气管道110还连通有旁通管180，旁通管180上设有旁通控制阀190，旁通管180的一端与助燃空气换热器120和热管式余热锅炉130之间的废气管道110连通，另一端与助燃空气换热器120和退火炉加热段100之间的废气管道110连通。退火炉冷却段200的第一段冷却炉体和第二段冷却炉体通过第一连接管201连通，退火炉冷却段200的第四段冷却炉体和第五段冷却炉体通过第二连接管202连通，退火炉冷却段200的第一段冷却炉体通过第一排气管210依次连通有低温余热锅炉220和第二排烟烟囱230，退火炉冷却段200的第三段冷却炉体通过第三连接管203连通有热风干燥炉240。第一连接管201和第二连接管202分别通过第三连接管203和第四连接管204与退火炉冷却段200的第三段冷却炉体连通，第三连接管203和第四连接管204分别设有连接阀205且相互连通；退火炉冷却段200的第三段冷却炉体和第五段冷却炉体分别通过第二排气管250连通有第三排烟烟囱260；本实施例中的管路均可以设置风机以驱动烟气流动。
本申请还提供了一种冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用方法，其是使用上述的冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统进行的，包括以下步骤：
使用退火炉加热段100内1000℃以上烟气将钢带预热到400-450℃，将退火炉加热段100内降温至700-800℃的烟气通入助燃空气换热器120将助燃空气加热到550-600℃，随后将助燃空气换热器120内降温至350-450℃的烟气通入热管式余热锅炉130生产蒸汽，接着将热管式余热锅炉130内烟气通入碱液换热器140加热碱液至80℃以上，最后将碱液换热器140降温至120℃以下的烟气通过第一排烟烟囱150排放出去；
同时，将退火炉冷却段200的第二段冷却炉体内的80℃以下废气通入退火炉冷却段200的第一段冷却炉体内，使退火炉冷却段200的第一段冷却炉体内废气温度提高至250℃以上后通入低温余热锅炉220产生蒸汽后经第二排烟烟囱230排出，并将退火炉冷却段200的第四段冷却炉体和第五段冷却炉体内的40℃以下废气通入退火炉冷却段200的第三段冷却炉体内，使退火炉冷却段200的第三段冷却炉体内废气温度提高至80℃以上后通入热风干燥炉240干燥带钢。
本申请实施例提供的冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统及方法，通过与退火炉加热段100一端利用废气管道110依次连通的助燃空气换热器120、热管式余热锅炉130、碱液换热器140进行四级余热回收利用，首先利用退火炉加热段100燃烧废气将钢带预热到400-450℃实现一级余热回收利用，随后利用助燃空气换热器120将降至750℃的烟气预热助燃空气到550-600℃实现二级余热回收利用，接着利用热管式余热锅炉130将降至400℃的烟气用于生产蒸汽实现三级余热回收利用，最后将降至170℃的烟气通入碱液换热器140加热碱液至80℃供脱脂段使用实现四级余热回收利用，最后将降温至120℃的烟气排出，实现加热废气根据温度对口原则的梯级利用，同时在退火炉加热段100另一端连接有退火炉冷却段200，通过将退火炉冷却段200的第二段冷却炉体内的80℃以下废气通入退火炉冷却段200的第一段冷却炉体内，使退火炉冷却段200的第一段冷却炉体内废气温度提高至250℃以上后通入低温余热锅炉220产生蒸汽后经第二排烟烟囱230排出，并将退火炉冷却段200的第四段冷却炉体和第五段冷却炉体内的40℃以下废气通入退火炉冷却段200的第三段冷却炉体内，使退火炉冷却段200的第三段冷却炉体内废气温度提高至80℃以上后通入热风干燥炉240干燥带钢，、、实现了冷却废气低品位余热的回收利用。
其中，废气管道110通过管路连通有稀释风机160，废气管道110和稀释风机160之间的管路上设有稀释风机阀170，能够利用稀释风机160控制经废气管道110流动的废气的流量，废气管道110还连通有旁通管180，旁通管180上设有旁通控制阀190，旁通管180的一端与助燃空气换热器120和热管式余热锅炉130之间的废气管道110连通，另一端与助燃空气换热器120和退火炉加热段100之间的废气管道110连通，能够利用旁通管180和旁通控制阀190选择性控制废气通过助燃空气换热器120，保证退火炉在高低负荷生产时保证余热回收系统稳定运行。
以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
Claims (6)
1.一种冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统，其特征在于，其包括分别与退火炉加热段两端连通的废气管道和退火炉冷却段，所述废气管道依次连通有助燃空气换热器、热管式余热锅炉、碱液换热器及第一排烟烟囱；所述退火炉冷却段的第一段冷却炉体和第二段冷却炉体通过第一连接管连通，所述退火炉冷却段的第四段冷却炉体和第五段冷却炉体通过第二连接管与第三段冷却炉体连通，所述退火炉冷却段的第一段冷却炉体通过第一排气管依次连通有低温余热锅炉和第二排烟烟囱，所述退火炉冷却段的第三段冷却炉体通过第三连接管连通有热风干燥炉。
2.根据权利要求1所述的冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统，其特征在于，所述废气管道连通有稀释风机，所述废气管道和所述稀释风机之间的管路上设有稀释风机阀。
3.根据权利要求1所述的冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统，其特征在于，还包括设有旁通控制阀的旁通管，所述旁通管的一端与所述助燃空气换热器和所述热管式余热锅炉之间的所述废气管道连通，另一端与所述助燃空气换热器和所述退火炉加热段之间的所述废气管道连通。
4.根据权利要求1所述的冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统，其特征在于，所述第一连接管和所述第二连接管分别通过第三连接管和第四连接管与所述退火炉冷却段的第三段冷却炉体连通，所述第三连接管和所述第四连接管分别设有连接阀且相互连通。
5.根据权利要求1所述的冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用系统，其特征在于，所述退火炉冷却段的第三段冷却炉体和第五段冷却炉体分别通过第二排气管连通有第三排烟烟囱。
6.一种冷轧不锈钢退火炉余热梯级回收利用方法，其特征在于，包括以下步骤：
使用退火炉加热段内1000℃以上烟气将钢带预热到400-450℃，将所述退火炉加热段内降温至700-800℃的烟气通入助燃空气换热器将助燃空气加热到550-600℃，将所述助燃空气换热器内降温至350-450℃的烟气通入热管式余热锅炉生产蒸汽，将所述热管式余热锅炉内烟气通入碱液换热器加热碱液至80℃以上，将降温至120℃以下的烟气排放；
同时，将退火炉冷却段的第二段冷却炉体内的80℃以下废气通入所述退火炉冷却段的第一段冷却炉体内，使所述退火炉冷却段的所述第一段冷却炉体内废气温度提高至250℃以上后通入低温余热锅炉产生蒸汽后排出，并将所述退火炉冷却段的第五段冷却炉体内的40℃以下废气通入所述退火炉冷却段的第四段冷却炉体内，使所述退火炉冷却段的第四段冷却炉体内废气温度提高至80℃以上后通入热风干燥炉干燥带钢。
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2021
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