CN213515110U - 一种用于提升烧结煤气温度的加热系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于提升烧结煤气温度的加热系统，包括烟气加热装置、点火炉、换热器和输气管路；所述烟气加热装置通过输气管路与换热器的管程入口连接；所述点火炉与换热器的壳程出口连接；所述换热器的壳程入口与煤气气源连通；所述烟气加热装置包括煤气管、空气鼓风机和下线的转炉烟道；所述转炉烟道的两端密封设置，内部填充有耐火球；所述转炉烟道的一端加装有煤气烧嘴，另一端与输气管路连通；所述煤气烧嘴一端伸入到转炉烟道内，另一端分别连通空气鼓风机和煤气管；所述煤气管与煤气气源连接。本实用新型具有助燃效果好，煤气消耗量低的特点。

Description

一种用于提升烧结煤气温度的加热系统

技术领域

本实用新型涉及烧结/结块技术领域，尤其是一种用于提升烧结煤气温度的加热系统。

背景技术

在烧结领域中，点火炉作为烧结工艺的点火设备，其工作状况直接影响烧结过程的正常进行和烧结矿的质量。现有的烧结点火炉通常采用煤气作为燃料，例如焦炉煤气、天然气、混合煤气等，因此，点火炉必需保证满足以下要求:①有足够高的点火温度；②有一定的点火时间；③适宜的点火负压；④台车宽度方向点火均匀；⑤充足的含氧量。其中，点火温度严重影响着燃料的点燃效果与消耗量。特别是在室外温度能到达零下30度的北方，煤气点火时温度过低，将导致大量煤气的消耗。于是相关技术领域的技术人员提出采用机上式双预热或者单预热方式预热助燃空气与煤气，或者只预热助燃空气或煤气。但是，这种助燃方式只能适用于小型点火炉的助燃预热，而对于生产量巨大的大型烧结机，助燃效果不佳，严重时将影响烧结工序的正常进行，甚至影响烧结矿的质量。并且，因煤气助燃效果不佳，若想不影响生产，势必要消耗大量煤气，这样将造成煤气资源的浪费，不符合国家节能减排的号召。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于提升烧结煤气温度的加热系统，其能有效的提高煤气的点火温度。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：

一种用于提升烧结煤气温度的加热系统，包括烟气加热装置、点火炉、换热器、输气管路和废气回收管路；所述烟气加热装置通过输气管路与换热器的管程入口连接；所述点火炉与换热器的壳程出口连接；所述换热器的壳程入口与煤气气源连通；所述烟气加热装置包括加热煤气管、空气鼓风机和下线的转炉烟道；所述转炉烟道的两端密封设置，内部填充有耐火球；所述转炉烟道的一端加装有煤气烧嘴，另一端与输气管路连通；所述煤气烧嘴一端伸入到转炉烟道内，另一端分别连通空气鼓风机和加热煤气管；所述加热煤气管与煤气气源连接；所述点火炉通过废气回收管路与转炉烟道连通。

上述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，所述转炉烟道上还开有装球孔和出球孔；所述装球孔设置在转炉烟道中上部或顶部，所述出球孔设置在转炉烟道的底部。

上述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，所述转炉烟道内侧壁砌筑有耐火砖。

上述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，所述输气管路上设有热引风机和冷风阀；所述加热煤气管上设有煤气进气阀；所述空气鼓风机与转炉烟道之间的管道上设有空气进气阀。

上述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，还包括控制电路部分；所述控制电路部分包括温度传感器和CPU；所述温度传感器设置在冷风阀后端的输气管路上；所述CPU的信号输入端与温度传感器连接；所述CPU的信号输出端与煤气烧嘴、冷风阀、空气进气阀、煤气进气阀连接。

上述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，所述废气回收管路包括废气管和废气引风机；所述点火炉的一侧设有收集管；所述收集管通过废气管与转炉烟道加装煤气烧嘴的一端连通；所述废气引风机设在废气管上。

上述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，还包括采暖管；所述换热器的管程出口经采暖管连通供暖系统。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本实用新型采用烟气加热装置生成热烟气并利用热烟气与煤气进行换热，使得换热后的煤气明显升温；升温后的煤气在点火炉处点燃时，能够更加容易引燃，从而节省点火炉处的煤气。本实用新型还设有废气回收管路，将烧结过程中产生的废气作为载体将燃烧产生的热量更多的输送到换热器，从而提高了废气的利用率，使得换热、助燃的过程更加节能。这样，本实用新型能够明显提升点火炉在冬季的生产效率，同时可以避免因煤气的引燃效果差而影响烧结矿正常生产的情况发生。本实用新型采用下线的转炉烟道作为烟气加热装置的燃烧室和加热室，将废弃的转炉烟道再次应用，能够有效地减少资源浪费，提升废旧设备的利用率。本实用新型具有助燃效果好，煤气消耗量低的特点。

本实用新型采用冷风阀控制冷风的进入量以调节热烟气温度，使其能够达到工作需要，从而能根据需要控制换热的速度，减少热量的损耗。本实用新型中还利用控制电路部分控制对转炉烟道排出热烟气的测温监测，减少了工人的工作量，提高了温度监测效率。

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是本实用新型的电路原理图。

图中各标号表示为：1、耐火球；2、转炉烟道；3、耐火砖；4、出球孔；5、支架；6、装球孔；7、煤气烧嘴；8、空气鼓风机；9、鼓风管；10、脱水器；11、点火煤气管；12、废气管；13、废气引风机；14、收集管；15、点火炉；16、加热煤气管；17、暖风管；18、热引风机；19、换热器；20、温度传感器；21、冷风阀；22、放散阀；23、放散管；24、热风管；25、膨胀节；26、CPU；27、空气进气阀；28、煤气进气阀；VT1、第一三极管；J1、第一继电器；J1-1、第一继电器常开控制触点；VT2、第二三极管；J2、第二继电器；J2-1、第二继电器常开控制触点。

具体实施方式

参看图1和图2，本实用新型包括烟气加热装置、点火炉15、换热器19、采暖管17、废气回收管路、输气管路和控制电路部分；所述烟气加热装置通过输气管路与换热器19的管程入口连接；所述换热器19的管程出口通过采暖管17连通供暖系统。所述采暖管17将热烟气通到生活用水区域，对生活用水进行加热，用以生活区的供暖。所述换热器19的壳程入口通过加热煤气管16与煤气气源连通；所述点火炉15与换热器19的壳程出口连接，用于将换热后的煤气运送到点火炉15处。采用上述结构，所述烟气加热装置将热烟气通过输气管路运输到换热器19与煤气进行换热；换热后的煤气输送到点火炉15进行点燃。换热后，温度下降的热烟气还可以通过采暖管12输送到采暖区用于对生活用水进行加热。

本实用新型中所述烟气加热装置包括支架5，以及设置在支架5上的转炉烟道2、点火煤气管11和空气鼓风机8。所述转炉烟道2采用下线的炉口段汽化冷却烟道，经过打压防腐处理后二次利用；将转炉烟道2平置并采用支架5进行支撑；平置的转炉烟道2主体水平设置，一端向上翘起。所述转炉烟道2两端用钢板密封。所述转炉烟道2翘起的一端加装有煤气烧嘴7，另一端与输气管路连接；所述煤气烧嘴7自转炉烟道2翘起的一端伸入到转炉烟道2内，另一端分别与点火煤气管11和空气鼓风机8连通；所述点火煤气管11的另一端经脱水器10与煤气气源连通。这样煤气可以从点火煤气管11进入到煤气烧嘴7，空气自鼓风管9进入到煤气烧嘴7，在煤气烧嘴7中喷出并在转炉烟道2内进行燃烧。所述转炉烟道2内填充满耐火球1，耐火球1能够在一定程度上利用自身的蓄热能力保持转炉烟道2内的高温，并增大与吹入空气的热交换面积，使得燃烧的烟气与空气充分热交换，保证排出的热烟气温度稳定。所述转炉烟道2上还设有装球孔6和出球孔4；所述装球孔6最好设置在转炉烟道2上翘起的一端，这样可以便于将耐火球1向内填充。所述出球孔4设置在转炉烟道2的底部，这样耐火球1达到使用期限而损坏后，可以十分方便的从位于转炉烟道2底部的出球孔4中被掏出，以便于耐火球1的更换。所述转炉烟道2的管壁内部最好砌筑耐火砖3，这样更能确保转炉烟道2内燃烧的热量不流失，提升热量的有效利用率。采用上述结构，耐火球1从装球孔6进入转炉烟道2中，将转炉烟道2内部填充满；所述煤气烧嘴7将煤气引燃，而后对耐火球1和空气鼓风机8引入的空气进行燃烧和加热最后生成热烟气；热烟气后自耐火球1中经过，而后进入后续的输气管路。所述耐火球1由于自身性质，短时间内不会失去热量，而热烟气自其中经过，也能与耐火球交换热量，保证空气的温度在短时间内稳定。破碎的耐火球1可以从出球孔4离开转炉烟道2。

本实用新型所述废气回收管路包括废气管12和废气引风机13。所述点火炉15的一侧设有收集管14；所述收集管14通过废气管12与转炉烟道2加装煤气烧嘴7的一端连通；所述废气管12上还设有废气引风机13。采用上述结构，烧结过程中产生的废气被收集到收集管14中，经过废气管12，在废气引风机13的作用下，被引入到转炉烟道2，后被加热升温，将热量输送到换热器19处，这其中减少了空气的使用，增加了废气的利用，使得整个过程更加节能。

本实用新型中所述输气管路包括热风管24、热引风机18、冷风阀21和温度传感器20。所述热风管24一端与转炉烟道2连通，另一端连接换热器19的管程入口连接；从而将转炉烟道2的热烟气送入换热器19。所述冷风阀21设置在热风管24上，与外界空气连通；用于控制冷空气的进入，以调节热烟气的温度。所述热引风机18设置在暖风管17上；所述热风管24上还依次设有膨胀节25和放散组件；所述膨胀节25可以利用伸缩性能，在一定程度上避免因温度差使得管道伸缩造成的管道损坏，有效的延长热风管24的使用寿命。所述放散组件包括放散管23和放散阀22；所述放散管23的一端与热风管24连通，另一端与大气连通；所述放散阀22设置在放散管23上，用于控制放散的开始与结束。所述放散管23和放散阀22对热烟气的放散能够在热烟气产出过多或者换热器19出现故障时，释放一定热烟气，防止因热风管24压力过大而形成的安全隐患。所述热引风机18能够加速热烟气在热风管24中的流动，使其快速进入换热器19。采用上述结构，热烟气自转炉烟道2出来后进入热风管24，后被送到换热器19内。

本实用新型的所述加热煤气管16上设有煤气进气阀28；所述空气鼓风机8与转炉烟道2之间的管道上设有空气进气阀27。采用上述结构，当废气回收管路中的废气已经可以提供热交换所需的能量时，则关闭煤气进气阀28和空气进气阀27，减少加热煤气管16处的煤气消耗。

本实用新型中所述控制电路部分包括温度传感器20和CPU26；所述温度传感器20设置在冷风阀21后的热风管24上；所述CPU26的P1.0接口与温度传感器20连接；所述CPU26的P2.0接口与第一三极管VT1的基极连接；所述第一三极管VT1的发射极接地，集电极经第一继电器J1后与电源连接；所述第一继电器常开控制触点J1-1一端与电源连接，另一端经冷风阀21后与地连接。所述CPU26的P2.1接口与第二三极管VT2的基极连接；所述第二三极管VT2的发射极接地，集电极经第二继电器J2后与电源连接；所述第二继电器常开控制触点J2-1一端与电源连接，另一端经煤气烧嘴7、空气进气阀27、煤气进气阀28后与地连接。采用上述结构，温度传感器20检测到热烟气和废气的温度，并将检测信息传输给CPU26；所述CPU26根据收到的信息进行比对，若温度高于设定温度则控制煤气烧嘴7关闭，即停止燃烧加热；所述空气进气阀27和煤气进气阀28停止鼓入煤气和空气。若温度传感器20检测到热烟气的温度没有下降，而是继续升温，达到了温度设定的极限值，则CPU26控制开启冷风阀16，在热引风机18的作用下，一部分的外界冷气或者常温气体自冷风阀16进入热风管24中，使得热风管24中的热烟气和废气温度下降；当温度传感器20检测到热烟气和废气温度正常后，CPU26控制冷风阀16关闭。

本实用新型的工作过程中为：煤气从点火煤气管11进入到煤气烧嘴7，空气自鼓风管9进入到煤气烧嘴7；烧结过程中产生的废气被收集到收集管14中，经过废气管12，在废气引风机13的作用下，被引入到转炉烟道2，所述煤气烧嘴7将煤气和空气的混合气进行引燃，空气与煤气燃烧后产生热烟气，热烟气进入热风管24。废气在转炉烟道2中与耐火球1进行换热，使得废气的温度上升，升温的废气随后也进入到热风管24中。

进入热风管24的热烟气和废气被温度传感器20检测到温度，并将检测信息传输给CPU26；所述CPU26根据收到的信息进行比对，若温度高于设定温度则控制煤气烧嘴7关闭，即停止燃烧加热；所述空气进气阀27和煤气进气阀28停止鼓入煤气和空气。若温度传感器20检测到热烟气的温度没有下降，而是继续升温，达到了温度设定的极限值，则CPU26控制开启冷风阀16，在热引风机18的作用下，一部分的外界冷气或者常温气体自冷风阀16进入热风管24中，使得热风管24中的热烟气和废气温度下降；当温度传感器20检测到热烟气和废气温度正常后，CPU26控制冷风阀16关闭。

热烟气和废气被送到换热器19的管程内，与在换热器19壳程内的煤气进行热交换。在此过程中，煤气升温，热烟气和废气温度下降。热交换完毕后，升温的煤气送到点火炉15处进行点燃。温度下降的热烟气和废气通过采暖管12输送到采暖区用于对生活用水进行加热。

Claims (7)

1.一种用于提升烧结煤气温度的加热系统，其特征在于：包括烟气加热装置、点火炉(15)、换热器(19)、输气管路和废气回收管路；所述烟气加热装置通过输气管路与换热器(19)的管程入口连接；所述点火炉(15)与换热器(19)的壳程出口连接；所述换热器(19)的壳程入口与煤气气源连通；所述烟气加热装置包括加热煤气管(16)、空气鼓风机(8)和下线的转炉烟道(2)；所述转炉烟道(2)的两端密封设置，内部填充有耐火球(1)；所述转炉烟道(2)的一端加装有煤气烧嘴(7)，另一端与输气管路连通；所述煤气烧嘴(7)一端伸入到转炉烟道(2)内，另一端分别连通空气鼓风机(8)和加热煤气管(16)；所述加热煤气管(16)与煤气气源连接；所述点火炉(15)通过废气回收管路与转炉烟道(2)连通。

2.根据权利要求1所述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，其特征在于：所述转炉烟道(2)上还开有装球孔(6)和出球孔(4)；所述装球孔(6)设置在转炉烟道(2)中上部或顶部，所述出球孔(4)设置在转炉烟道(2)的底部。

3.根据权利要求1所述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，其特征在于：所述转炉烟道(2)内侧壁砌筑有耐火砖(3)。

4.根据权利要求1所述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，其特征在于：所述输气管路上设有热引风机(18)和冷风阀(21)；所述加热煤气管(16)上设有煤气进气阀(28)；所述空气鼓风机(8)与转炉烟道(2)之间的管道上设有空气进气阀(27)。

5.根据权利要求4所述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，其特征在于：还包括控制电路部分；所述控制电路部分包括温度传感器(20)和CPU(26)；所述温度传感器(20)设置在冷风阀(21)后端的输气管路上；所述CPU(26)的信号输入端与温度传感器(20)连接；所述CPU(26)的信号输出端与煤气烧嘴(7)、冷风阀(21)、空气进气阀(27)、煤气进气阀(28)连接。

6.根据权利要求1所述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，其特征在于：所述废气回收管路包括废气管(12)和废气引风机(13)；所述点火炉(15)的一侧设有收集管(14)；所述收集管(14)通过废气管(12)与转炉烟道(2)加装煤气烧嘴(7)的一端连通；所述废气引风机(13)设在废气管(12)上。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的用于提升烧结煤气温度的加热系统，其特征在于：还包括采暖管(17)；所述换热器(19)的管程出口经采暖管(17)连通供暖系统。

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