CN210921399U - 可降低co排放的加热炉供排气系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种可降低CO排放的加热炉供排气系统，其包括烟囱、右蓄热体、左蓄热体、两个风机和八个阀门，第一阀门的进气口接煤气管，出气口通过第二阀门接两个风机的进气口并依次经第三阀门和左蓄热体与加热炉连接，第四阀门的进气口接第二风机的出气口，出气口接第一阀门的出气口；第五阀门的进气口接煤气管，出气口通过第六阀门接两个风机的进气口并依次经第七阀门和左蓄热体与加热炉连接，第八阀门的进气口接第二风机的出气口，出气口接第五阀门的出气口，第一风机的出气口与烟囱连接。本实用新型通过烟气的反吹将管道内的煤气送入加热炉，防止这些煤气在换向后随烟气排入大气，从而减少了煤气对环境造成的污染，避免了能源的浪费。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种蓄热式加热炉的供排气系统，该系统可有效降低加热炉CO排放，属于加热技术领域。
背景技术
蓄热式加热炉是冶金行业中广泛使用的加热设备，在冶金生产过程中，加热炉所排放废气的主要成分之一为一氧化碳（CO），CO的大量排放不仅造成了能源的浪费，还会对大气环境造成不良影响，因此，降低加热炉CO的排放量具有重要意义。
目前，降低加热炉废气一氧化碳含量的方法有多种，如气源净化、空燃比优化、温度控制、加装末端控制设施等，这些方法不但需要大幅增加设备投资，而且效果并不显著，因此有必要加以改进。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种可降低CO排放的加热炉供排气系统，以减少加热炉废气对环境造成的污染，避免能源的浪费。
为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
一种可降低CO排放的加热炉供排气系统，构成中包括烟囱、右蓄热体、左蓄热体、两个风机和八个阀门，第一阀门的进气口接煤气管，出气口通过第二阀门接两个风机的进气口并依次经第三阀门和左蓄热体与加热炉连接，第四阀门的进气口接第二风机的出气口，出气口接第一阀门的出气口；第五阀门的进气口接煤气管，出气口通过第六阀门接两个风机的进气口并依次经第七阀门和左蓄热体与加热炉连接，第八阀门的进气口接第二风机的出气口，出气口接第五阀门的出气口，第一风机的出气口与烟囱连接。
上述可降低CO排放的加热炉供排气系统，所述第一阀门、第二阀门、第三阀门、第四阀门、第五阀门、第六阀门、第七阀门和第八阀门均为手动阀。
本实用新型在蓄热式加热炉每次换向燃烧之前利用风机将烟气外排管道中的废气抽回前端，通过烟气的反吹将燃气管道内的煤气送入加热炉燃烧，防止这些煤气在换向后随烟气排入大气，从而减少了煤气对环境造成的污染，避免了能源的浪费。此外，本实用新型还具有投资少、运行可靠等优点。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型正向燃烧时的燃气、烟气流向示意图；
图3是本实用新型正向燃烧后烟气反吹阶段的燃气、烟气流向示意图；
图4是本实用新型反向燃烧时的燃气、烟气流向示意图；
图5是本实用新型反向燃烧后烟气反吹阶段的燃气、烟气流向示意图。
图中各标号如下：1、第一阀门，2、第二阀门，3、第三阀门，4、第四阀门，5、第五阀门，6、第六阀门，7、第七阀门，8、第八阀门，9、烟囱，10、第一风机，11、第二风机，12、右蓄热体，13、加热炉，14、左蓄热体。
具体实施方式
本实用新型提供了一种可降低CO排放的加热炉供排气系统，该系统不仅大大降低了加热炉尾气CO的排放，而且降低了一次性投入。
参看图1，本实用新型主要包括八个阀门（即第一阀门1、第二阀门2、第三阀门3、第四阀门4、第五阀门5、第六阀门6、第七阀门7和第八阀门8）、烟囱9、两个风机（即第一风机10和第二风机11）、右蓄热体12和左蓄热体14。
本实用新型主要通过第二风机11将烟气外排管道中的废气抽回前端，通过这些烟气的反吹，使共用管道中的煤气进入加热炉燃烧，进而达到降低加热炉排放废气中CO的目的。
如图2所示，蓄热式加热炉运行过程中需要换向燃烧，假设第一阶段为正向燃烧（换向后为反向燃烧），煤气气流依次经过第一阀门1、第三阀门3、左蓄热体14、加热炉13、右蓄热体12、第七阀门7、第六阀门6、第一风机10，然后经烟囱9外排至大气中。
此时左蓄热体14放热，煤气经过第一阀门1和第三阀门3后进入左蓄热体14，与左蓄热体换热后煤气被加热，加热后的煤气在加热炉燃烧段内燃烧，之后经过右蓄热体12，右蓄热体12吸热后煤气依次经第七阀门7、第六阀门6和烟囱排放到大气。此过程第一阀门1、第三阀门3、第七阀门7和第六阀门6均打开，第二阀门2、第八阀门8、第四阀门4和第五阀门5均关闭。
加热炉第一阶段结束后进行换向燃烧，换向前启动烟气反吹系统。此时左蓄热体已经放热，右蓄热体已经吸热。参看图3，反吹烟气由第二风机11在第一风机10前管道抽回，依次经过第二风机11、第四阀门4、第三阀门3和左蓄热体14后，将第一阀门1和左蓄热体14之间的共用管道里面的煤气吹入加热炉燃烧，达到降低CO排放的目的（传统供排气系统没有烟气反吹功能，这部分CO将随烟气排放）。在加热炉燃烧后的气体经过右蓄热体12、第七阀门7、第六阀门6、第一风机10后由烟囱9排放。在此阶段，第四阀门4、第三阀门3、第七阀门7和第六阀门6打开，第一阀门1、第二阀门2、第五阀门5和第八阀门8关闭。
反吹一段时间后加热炉换向，完成换向后加热炉的燃气、烟气流向如图4所示。煤气气流依次经过第五阀门5、第七阀门7、右蓄热体12、加热炉13、左蓄热体14、第三阀门3、第二阀门2、第一风机10，然后经烟囱9外排至大气中。
此时蓄热体12放热，煤气经过第五阀门5和第七阀门7后进入右蓄热体12，与右蓄热体换热后煤气被加热，加热后的煤气在加热炉燃烧段内燃烧，之后经过左蓄热体14，左蓄热体14吸热后煤气依次经第三阀门3、第二阀门2、烟囱排放到大气。此过程第五阀门5、第七阀门7、第三阀门3、第二阀门2均打开，第一阀门1、第四阀门4、第六阀门6和第八阀门8均关闭。
加热炉此阶段结束后将要进行再次换向燃烧，再次换向前启动烟气反吹系统。此时右蓄热体已经放热，左蓄热体已经吸热。参看图5，反吹烟气由第二风机11在第一风机10前管道抽回，依次经过第二风机11、第八阀门8、第七阀门7和右蓄热体12后，将第五阀门5和右蓄热体12之间的共用管道里面的煤气吹入加热炉燃烧，达到降低CO排放的目的。在加热炉燃烧后的气体经过左蓄热体14、第三阀门3、第二阀门2、第一风机10后由烟囱9排放。在此阶段，第八阀门8、第七阀门7、第三阀门3和第二阀门2打开，第一阀门1、第四阀门4、第五阀门5和第六阀门6关闭。
本实用新型由诸多管道按照一定气流走向设置，可利用回引的烟气将共用管道中的煤气吹入加热炉燃烧，从而降低一氧化碳排放。
为了最大限度地减少CO的排放，烟气回引管道汇入口应尽量靠近第一阀门1和第五阀门5。
本实用新型管道系统整体采用对称布局形式，可实现气流的逆向流通。不但可实现烟气自左蓄热体进入加热炉，也可实现烟气自右蓄热体进入加热炉的方式。
本实用新型的步骤为：
供排气系统的操作步骤如下：
a.正向燃烧过程：
打开第一阀门1、第三阀门3、第七阀门7和第六阀门6，关闭第二阀门2、第八阀门8、第四阀门4和第五阀门5，开启第一风机，煤气依次经过第一阀门1、第三阀门3、左蓄热体14进入加热炉燃烧段内燃烧，燃烧后的烟气依次经右蓄热体12、第七阀门7、第六阀门6、第一风机和烟囱排入大气；
b.正向燃烧结束后的烟气反吹：
打开第三阀门3、第四阀门4、第六阀门6和第七阀门7，关闭第一阀门1、第二阀门2、第五阀门5和第八阀门8，同时开启第一风机和第二风机，来自第一风机10进气管的反吹烟气依次经第二风机11、第四阀门4、第三阀门3和左蓄热体14进入加热炉，将第一阀门1与左蓄热体14之间的管道内的煤气吹入加热炉燃烧，燃烧后的烟气依次经右蓄热体12、第七阀门7、第六阀门6、第一风机和烟囱排入大气；
c.反向燃烧过程：
打开第五阀门5、第七阀门7、第三阀门3、第二阀门2，关闭第一阀门1、第四阀门4、第六阀门6和第八阀门8，开启第一风机，煤气依次经过第五阀门5、第七阀门7、右蓄热体12进入加热炉燃烧段内燃烧，燃烧后的烟气依次经左蓄热体14、第三阀门3、第二阀门2、第一风机和烟囱排入大气；
d.反向燃烧结束后的烟气反吹：
打开第八阀门8、第七阀门7、第三阀门3和第二阀门2，关闭第一阀门1、第四阀门4、第五阀门5和第六阀门6，同时开启第一风机和第二风机，来自第一风机10进气管的反吹烟气依次经第二风机11、第八阀门8、第七阀门7和右蓄热体12进入加热炉，将第五阀门5与右蓄热体12之间的管道内的煤气吹入加热炉燃烧，燃烧后的烟气依次经左蓄热体14、第三阀门3、第二阀门2、第一风机和烟囱排入大气；
e.重复步骤a～步骤d，实现对加热炉的连续供气和连续排气。
采用这种降低加热炉CO排放的装置和方法后，降低CO的效果非常明显，实际检测数据如下表所示。
加热炉加热能力未受影响，炉膛压力稳定在（+20~+50Pa）并且系统运行稳定，在轧机换辊、堆钢等异常情况下，反吹系统能够保持稳定运行。
按照实施前、后排放烟气中CO浓度为25000ppm和3000ppm计算，年减少高炉煤气排放量5040万Nm3（加热炉废气排放量按6万Nm3/h，一年的工作时间按350天计算，高炉煤气CO含量按照22%计算，每年减少的高炉煤气量为W：
W=60000*(25000-3000)*350*24/1000000/0.22/10000=5040万Nm3/年）。按照高炉煤气单价0.1元/Nm3计算，节约高炉煤气年创造的直接经济效益为504万元。同时这项技术的采用使CO的排放量大大降低，创造了良好的环境效益。
Claims (2)
1.一种可降低CO排放的加热炉供排气系统，其特征是，构成中包括烟囱（9）、右蓄热体（12）、左蓄热体（14）、两个风机和八个阀门，第一阀门（1）的进气口接煤气管，出气口通过第二阀门（2）接两个风机的进气口并依次经第三阀门（3）和左蓄热体（14）与加热炉（13）连接，第四阀门（4）的进气口接第二风机（11）的出气口，出气口接第一阀门（1）的出气口；第五阀门（5）的进气口接煤气管，出气口通过第六阀门（6）接两个风机的进气口并依次经第七阀门（7）和左蓄热体（14）与加热炉连接，第八阀门（8）的进气口接第二风机（11）的出气口，出气口接第五阀门（5）的出气口，第一风机（10）的出气口与烟囱（9）连接。
2.根据权利要求1所述的一种可降低CO排放的加热炉供排气系统，其特征是，所述第一阀门（1）、第二阀门（2）、第三阀门（3）、第四阀门（4）、第五阀门（5）、第六阀门（6）、第七阀门（7）和第八阀门（8）均为手动阀。
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