CN1528918A

CN1528918A - 一种提高高炉热风炉热风温度的装置

Info

Publication number: CN1528918A
Application number: CNA2003101018610A
Authority: CN
Inventors: 苍大强; 宗燕兵; 刘述临; 程相利; 张先棹
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2003-10-21
Filing date: 2003-10-21
Publication date: 2004-09-15

Abstract

一种提高高炉热风炉热风温度的装置，属于冶金领域，特别适用于冶金行业高炉炼铁过程提高热风炉热风温度。该装置由热风炉1、燃烧器2、热空气3、热煤气构成4，其特征在于本发明在助燃空气、高炉煤气进入热风炉燃烧器之前，在热风炉前和燃烧气源间增设一座专门的前置预热炉12，前置预热炉12由冷煤气5、冷空气6、燃烧器7、煤气8、空气9、空气换热器10、高炉煤气换热器11、烟气出口13构成。由高炉煤气燃烧产生高温烟气进入前置燃烧炉12，将其部分热量首先传给空气换热器10，余下中温烟气接着将冷煤气5预热后从烟气出口13排出。本发明的优点在于充分利用了烟气的热量，提高了高炉热风炉热风温度，且结构简单、投资少、耗气少、占地面积小。

Description

一种提高高炉热风炉热风温度的装置

技术领域：

本发明属于冶金领域，特别适用于冶金行业高炉炼铁过程提高热风炉热风温度。

背景技术：

炼铁是钢铁企业能耗大户(我国钢铁企业吨钢总能耗的标准煤，炼铁占35％-40％)。高炉炼铁工艺节降耗的一个最有效的途径就是提高高炉的入炉风温。高炉风温每提高100℃，吨铁焦比可以降低20kg，增加产量4％，还可以增加50kg喷煤量。因此，各钢铁企业都十分重视将风温保持在较高的水平上进行冶炼操作。

随着高炉大型化，高炉的燃料比大幅度降低，高炉煤气的热值逐步降低，若不采用其它方法，热风炉只燃烧高炉煤气，则无法获得较高的热风温度。因此，目前多采用在燃烧热风炉用的高炉煤气中掺入一定量的焦炉煤气，或是采用预热燃烧热风炉用的煤气和助燃空气的方法，以提高高炉煤气的理论燃烧温度，达到提高风温的目的。由于焦炉煤气供应紧张，用来掺入高炉煤气的焦炉煤气是很有限的，当前较多采用的方法是以热风炉的烟气余热，预热煤气或助燃空气，或以炉顶荒煤气余热，预热净煤气。在钢铁企业中，高热值煤气(主要是焦炉煤气)一直是十分紧张的，而低热值煤气(主要是高炉煤气)却有剩余，剩余的高炉煤气往往直接排放至大气中，这不仅造成能源浪费，而且严重污染了环境。因此，充分地回收和利用放散的高炉煤气也是降低产品能耗，提高企业经济效益的一个重要环节。

我国高炉风温不高的原因是热风炉缺乏高发热值的煤气，理论燃烧温度不高，一般在1300℃以下。靠烧单一的低发热值高炉煤气，要想提高风温，就需对热风炉烧炉用的高炉煤气和助燃空气进行双预热，提高理论燃烧温度，才能提高风温。

国内外用纯高炉煤气提高风温的若干方法：

(1)自身预热法

自身预热助燃空气的热风炉系统，是我国独创的用低热值高炉煤气获得高风温的系统，是利用热风炉向高炉送风后的余热来预热助燃空气。自身预热技术，可以将助燃空气预热至600℃左右，高炉风温提高近200℃。采用自身预热技术提高高炉风温是可行的，是一种可以将低温热能转变为高温热能的有效方法。

但是自身预热技术对于热风炉陶瓷燃烧器和蓄热格子砖的寿命有影响，尤其是陶瓷燃烧器承受急冷急热的作用，对寿命影响较大。新建的热风炉在设计上可以对燃烧器加以完善，而对于大多数正在使用的热风炉燃烧器进行改造是不现实的。因此，采用自身预热技术提高高炉风温有一定的局限性。

(2)烟气预热法

利用低温热管换热器回收热风炉烟气余热，分别预热热风炉用的助燃空气和低发热值的高炉煤气，提高理论燃烧温度，使风温提高到1150℃左右。这种方法是利用热风炉烟气的余热，不需多耗能源，通常的设备也能承受这样的温度，在当前适宜推广。现已为许多炼铁厂所证实。

采用热风炉烟气余热回收预热煤气和助燃空气，只能分别将煤气、空气预热至200℃左右，提高高炉风温幅度有限，不能满足1200℃高风温要求。

另外，德国和日本对其高炉煤气和助燃空气进行了“双预热”，可以将燃烧热风炉用的高炉煤气与助燃空气同时预热至300℃，使高炉风温提高了250℃左右，获得1200℃的风温，但它们存在着很大的缺点，即系统结构复杂，投资高，耗气大，运行成本高，而且占地面积大。

发明内容：

本发明设计了一种前置双预热换热器，在高炉煤气和助燃空气进入热风炉燃烧器前对二者进行双预热，可以达到高的热风温度的目的。

一种提高高炉热风炉热风温度的装置，该装置由热风炉1、燃烧器2、热空气3、热煤气构成4，其特征在于本发明在助燃空气、高炉煤气进入热风炉燃烧器之前，在热风炉前和燃烧气源间增设一座专门的前置预热炉12，前置预热炉12由冷煤气5、冷空气6、燃烧器7、煤气8、空气9、空气换热器10、高炉煤气换热器11、烟气出口13构成。在燃烧器7中由高炉煤气燃烧产生高温烟气进入前置燃烧炉12，将其部分热量首先传给空气换热器10，这样，当冷的助燃空气6通过空气换热器10时就会被预热，如果空气被预热到350～450℃，此时的烟气温度仍在450～500℃，这部分热量如果排出去显然是一种浪费。而空气预热温度如果再提高一定温度则要比煤气预热到相当温度更困难，且不经济，因此本发明利用此时的中温烟气接着将冷煤气5预热(可至150～300℃)后从烟气出口13排出，从而充分利用了烟气的热量，大大降低排烟温度。

本发明的优点在于充分利用了烟气的热量，提高了高炉热风炉热风温度，且结构简单、投资少、耗气少、占地面积小。

附图说明：

图1为前置换热器装置示意图

热风炉1、燃烧器2、热空气3、热煤气4，冷煤气5、冷空气6、燃烧器7、煤气8、空气9、空气换热器10、高炉煤气换热器11、前置预热炉12、烟气出口13。

具体实施方式：

一种提高高炉热风炉热风温度的装置，该装置由热风炉1、燃烧器2、热空气3、热煤气构成4，本发明在助燃空气、高炉煤气进入热风炉燃烧器之前，在热风炉前和燃烧气源间增设一座专门的前置预热炉12，前置预热炉12由冷煤气5、冷空气6、燃烧器7、煤气8、空气9、空气换热器10、高炉煤气换热器11、烟气出口13构成。在燃烧器7中由高炉煤气燃烧产生高温烟气进入前置燃烧炉12，将其部分热量首先传给空气换热器10，这样，当冷的助燃空气6通过空气换热器10时就会被预热，如果空气被预热到350～450℃，此时的烟气温度仍在450～500℃，利用此时的中温烟气接着将冷煤气5预热(可至150～300℃)后从烟气出口13排出，从而充分利用了烟气的热量，大大降低排烟温度。

Claims

1、一种提高高炉热风炉热风温度的装置，该装置由热风炉(1)、燃烧器(2)、热空气(3)、热煤气构成(4)，其特征在于本发明在助燃空气、高炉煤气进入热风炉燃烧器之前，在热风炉前和燃烧气源间增设一座专门的前置预热炉(12)，前置预热炉(12)由冷煤气(5)、冷空气(6)、燃烧器(7)、煤气(8)、空气(9)、空气换热器(10)、高炉煤气换热器(11)、烟气出口(13)构成；在燃烧器(7)中由高炉煤气燃烧产生高温烟气进入前置燃烧炉(12)，将其部分热量首先传给空气换热器(10)，这样，当冷的助燃空气(6)通过空气换热器(10)时就会被预热，此时的中温烟气接着将冷煤气5预热后从烟气出口(13)排出。