CN2900546Y - 高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于钢铁冶炼时使用的组合式空气煤气双预热余热回收装置；包括热风炉，烟气总管，空气扰流子换热器，前置燃烧炉，鼓风机，冷煤气总管，空气煤气双预热热管换热器，引风机、烟囱，空气煤气双预热热管换热器由空气热管换热器、煤气热管换热器和烟气热管换热器组合成整体式热管换热器，尤其是在冷空气总管上设有另外两条管道支路分别接前置燃烧炉的进口和空气热管换热器的出口，冷煤气总管上也设有一条管道直接接煤气热管换热器的出口，空气热管换热器的出口也设有另一管道接热风炉的空气进口，烟气总管设有一条管道直接接烟囱，前置燃烧炉的进口直接接冷空气总管和冷煤气总管。

Description

高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置

技术领域

本实用新型涉及一种高炉空气煤气双预热余热回收装置，尤其是一种用于钢铁冶炼时使用的高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置。

背景技术

炼铁高炉工作时，采用多个热风炉给高炉提供热风，在同等前提下，热风炉供风温度越高，高炉内的温度越高，并且易于保持相对较高的温度，从而可降低炼铁焦比，达到节能降耗的目的。一般采用热管换热器来节能，采用气、液两相的变化将热管热端的热能传递到冷端，其传热效果好，若干组热管可以并联使用，可同时给空气和煤气预热的空、煤气双预热热管换热器，包括煤气进口、煤气出口、烟气出口、空气进口和相互隔离的空气、煤气和烟气通道，热管热端设置于烟气通道内，热管的冷端分别设置于煤气通道和空气通道内，烟气从烟气进口进入烟气通道并从烟气出口排出，同时将热能传递给热管换热器，热管将从空气进口和煤气进口来的空气和煤气分别预热，经预热后的空气和煤气从空气出口和煤气出口流出。目前，普遍采用一种高炉的组合换热系统，其主要由热风炉，空气扰流子换热器，前置燃烧炉，鼓风机，冷煤气总管，空、煤气双预热热管换热器，烟囱，调节阀门和相应的连接管路构成；空、煤气双预热热管换热器由空气热管换热器、煤气热管换热器和烟气热管换热器组合为一体而成，所述鼓风机出风口由冷风管接通空气热管换热器的空气进口，空气热管换热器的空气出口分为两路：一路经前置燃烧炉空气流量控制阀和热空气支管接通前置燃烧炉，另一路经热空气管接通空气扰流子换热器的空气进口，空气扰流子换热器的空气出口经热风总管接通热风炉；冷煤气总管接通煤气热管换热器的煤气进口，煤气热管换热器的煤气出口接通热煤气总管，热煤气总管又分为两路：一路直接接通热风炉，另一路经前置炉煤气流量调节阀接通前置燃烧炉，前置燃烧炉的烟气出口接通一混风烟道；热风炉上设有烟道总管，烟道总管的管路分成两支路：一路经热风炉烟气支管接通混风烟道，还有一路经热风炉烟气分流流量调节阀和混烟管接通烟气热管换热器的烟气进口；混风烟道的出口接通空气扰流子换热器的烟气出口，空气扰流子换热器的烟气出口经混烟管接通烟气热管换热器的烟气进口，烟气热管换热器的烟气出口接通引风机的进口，引风机的出风口接通烟囱。

然而在实际应用中主要存在以下问题：

1.热风炉的烟气必须经过烟气管道和烟气热管换热器、引风机才能进入烟囱，这对于高炉冶炼这种长期连续不间断生产的大系统来说，遇到换热器、引风机等故障须维护检修时，高炉生产就会中断，给实际生产会带来困难。

2.当空气扰流子换热器、空气热管换热器、煤气热管换热器中的任何一个出现故障时，空气或煤气必须中断，也会使高炉生产中断，给实际生产到来困难。

3.进入前置燃烧炉用于燃烧的二次加热空气的空气、煤气都是经过空气热管换热器、煤气热管换热器中预热后的热气体，既没有充分的利用余热，也增加了空气、煤气流经各设备管路的阻力损失。

发明内容

本实用新型提供一种结构合理、有利于系统正常、合理运行的高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置。

本实用新型采用如下技术方案来解决其技术问题：本实用新型即一种高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置，它包括热风炉，烟气总管，空气扰流子换热器，前置燃烧炉，鼓风机，冷煤气总管，空气煤气双预热热管换热器，引风机、烟囱，空气煤气双预热热管换热器由空气热管换热器、煤气热管换热器和烟气热管换热器组合成整体式热管换热器，鼓风机通过冷空气总管与空气热管换热器的进口相连，空气热管换热器的出口接空气扰流子换热器的空气进口，空气扰流子换热器的空气出口通过热空气管接热风炉的空气进口；冷煤气总管接煤气热管换热器的进口，煤气热管换热器的出口通过热煤气管接热风炉的煤气进口，热风炉的出口接烟气总管，烟气总管分别接烟气混风支管、混烟管，烟气混风支管接混风烟道，空气扰流子换热器的烟气出口接混烟管，混烟管接烟气热管换热器的进口，烟气热管换热器的出口接引风机，引风机接烟囱，冷空气总管上设有一条管道支路接空气热管换热器的出口，这条管道支路上设有空气截止阀，在空气热管换热器的进出口前后设有空气热管换热器空气进口阀和出口阀，冷空气总管上还设有另外一条管道支路接前置燃烧炉的进口，这条管道支路上设有空气流量调节阀，前置燃烧炉的烟气出口通过混风烟道接空气扰流子换热器的烟气进口。

同现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1.本实用新型的冷空气总管上设有一条管道支路接空气热管换热器的出口，这条管道支路上设有空气截止阀，在空气热管换热器的进出口设有空气热管换热器空气进出口阀。当空气热管换热器需要维修保养时，关闭空气热管换热器空气进出口阀并打开空气截止阀，空气就不会中断输送，从而也不会影响到高炉的工作了，这样的结构更加合理；同样，在冷煤气总管上设有一条管道支路，直接接煤气热管换热器的出口，在这条管道支路上设有煤气截止阀，在煤气热管换热器进出口前也设有煤气热管换热器煤气进出口阀。在煤气热管换热器需要维修保养时，关闭煤气热管换热器煤气进出口阀并打开煤气截止阀，煤气就绕过煤气热管换热器运行，不会中断煤气输送，进一步提高了本实用新型的结构合理性；在空气热管换热器的出口设有另一管道支路接热风炉的空气进口，在这条管道之路上设有空气流子换热器空气旁路管阀，空气热管换热器的出口与空气扰流子换热器的空气进出口的连接管道上设有热空气管阀。这样在空气扰流子换热器出现故障时，打开空气流子换热器空气旁路管阀并关闭空气流子换热器的进出口热空气管阀，空气不会中断，也就不会导致高炉的生产中断了，总之，本实用新型结构更加的合理，有利于系统的合理运行。

2.烟气总管设有一条管道直接接烟囱，且在烟气总管与空气扰流子换热器的烟气进口、接烟气热管换热器的进口和烟囱的连接管道支路上均设有相应阀门。当烟气热管换热器、引风机等故障维护检修时，打开第三烟气流量调节阀，关闭其它两个烟气流量调节阀，这样从热风炉出来的烟气就不必经过烟气热管换热器、引风机，可直接通入烟囱，不会导致高炉生产中断了。

3.本实用新型的冷空气总管有一管道支路直接接前置燃烧炉的空气进口，冷煤气总管有一管道支路直接接前置燃烧炉的煤气进口，进入前置燃烧炉的空气和煤气都不是经过热管换热器预热后的热气体。相对于现有技术中的冷空气和冷煤气都经过热管换热器预热后进入前置燃烧炉来说，结构进一步合理，它充分的利用余热也减少了空气、煤气流经各设备管路阻力损失。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的结构示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置，它包括热风炉1，烟气总管2，空气扰流子换热器6，前置燃烧炉3，鼓风机12，冷煤气总管18，空气煤气双预热热管换热器，引风机11、烟囱13，空气煤气双预热热管换热器由空气热管换热器9、煤气热管换热器10和烟气热管换热器8组成，空气热管换热器9、煤气热管换热器10和烟气热管换热器8可组合成整体式热管换热器，鼓风机12通过冷空气总管14与空气热管换热器9的进口相连，空气热管换热器9的出口接空气扰流子换热器6的空气进口61，空气扰流子换热器6的空气出口63通过热空气管17接热风炉1的空气进口；冷煤气总管18接煤气热管换热器10的进口，煤气热管换热器10的出口通过热煤气管19接热风炉1的煤气进口，热风炉1的出口接烟气总管2，烟气总管2分别接烟气混风支管4、混烟管7，烟气混风支管4接混风烟道5，空气扰流子换热器6的烟气出口64通过混烟管7接烟气热管换热器8的进口，烟气热管换热器8的出口接引风机11，引风机11接烟囱13，冷空气总管14上设有一条管道支路接空气热管换热器9的出口，这条管道支路上设有空气截止阀27，在空气热管换热器9的进出口前后设有空气热管换热器空气进口阀28和出口阀33，冷空气总管14上还设有另外一条管道支路16接前置燃烧炉3的进口，这条管道支路上设有空气流量调节阀22。冷煤气总管18上设有另外两条管道支路，分别接前置燃烧炉3的进口和热煤气管19，这两条管道支路上分别设有煤气流量调节阀21和煤气截止阀31，在煤气热管换热器10进出口前后设有煤气热管换热器煤气进口阀30和在煤气热管换热器10出口设有出口阀32，前置燃烧炉3的出口通过混风烟道5接空气扰流子换热器6的烟气进口62；空气热管换热器9的出口设有另一管道支路接热风炉1的空气进口，在这条管道之路上设有空气扰流子换热器空气旁路管阀26，空气热管换热器9的出口与空气扰流子换热器6空气进口61的连接管道上设有截止阀15；空气扰流子换热器6空气出口63与热风炉的空气进口的连接的热空气管道17上设有截止阀34；烟气总管2设有另外一条管道支路接烟囱13，在烟气总管2与烟气混风支管4、混烟管7和烟囱13的连接管道支路上分别设有第一烟气流量调节阀23，第二烟气流量调节阀24，第三烟气流量调节阀25。在烟气热管换热器8的出口设有烟气热管换热器烟气出口阀29。

结合图1简要说明本实施例的高风温组合式空气煤气双预热余热回收装置工作流程。

在该装置正常使用时，来自冷煤气总管18的大部分冷煤气在煤气热管换热器10内被预热至200℃左右后，送至热风炉1；小部分冷煤气通过煤气流量调节阀21进入前置燃烧炉3。来自鼓风机12经由冷空气总管14的大部分冷空气在空气热管换热管9内预热至200℃左右后全部进入空气扰流子换热器6进行二次预热，在空气在扰流子换热器6内加热至400℃以上后进入热风炉1，冷空气总管14的小部分空气直接通入前置燃烧炉3。

进入前置燃烧炉3内的空气和煤气燃烧后产生1100℃左右的高温烟气与来自热风炉1出口的流经烟气流量调节阀23的烟气在混风烟道5内混合形成550-700℃左右的混合烟气，进入空气扰流子换热器6以加热从扰流子换热器6的空气进口61进来的空气，然后经过空气扰流子换热器6的烟气出口64进入混烟管7。从热风炉出口出来的烟气有一部分直接经过烟气流量调节阀24通过混烟管7进入烟气热管换热器8。

从烟气热管换热器8出口出来的烟气经过引风机11通向烟囱13。

当空气热管换热器9需要维修保养时，关闭空气热管换热器空气进出口阀28和33并打开冷空气总管和空气热管换热器的出口直接连接的这条管道支路上的空气截止阀27，空气就不必中断，从而也不会影响到高炉的工作了；在煤气热管换热器10需要维修保养时，关闭煤气热管换热器煤气进出口阀30和阀32并打开冷煤气总管18与煤气热管换热器10出口直接连接管道支路上的煤气截止阀31，煤气就绕过煤气热管换热器运行，不必中断煤气，煤气可直接通过热煤气管19进入热风炉；在空气扰流子换热器6出现故障时，打开空气流子换热器空气旁路管阀26并关闭截止阀15和截止阀34，空气不必中断，也就不会导致高炉的生产中断了。

实施例2

一种高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置，它包括热风炉1，烟气总管2，空气扰流子换热器6，前置燃烧炉3，鼓风机12，冷煤气总管18，空气煤气双预热热管换热器，引风机11、烟囱13，空气煤气双预热热管换热器由分离式的空气热管换热器9、煤气热管换热器10和烟气热管换热器8组成，鼓风机12通过冷空气总管14与空气热管换热器9的进口相连，空气热管换热器9的出口接空气扰流子换热器6的空气进口61，空气扰流子换热器6的空气出口63通过热空气管17接热风炉1的空气进口；冷煤气总管18接煤气热管换热器10的进口，煤气热管换热器10的出口通过热煤气管19接热风炉1的煤气进口，热风炉1的出口接烟气总管2，烟气总管2分别接烟气混风支管4、混烟管7，烟气混风支管4接混风烟道5，空气扰流子换热器6的烟气出口64通过混烟管7接烟气热管换热器8的进口，烟气热管换热器8的出口接引风机11，引风机11接烟囱13，冷空气总管14上设有一条管道支路16接空气热管换热器9的出口，这条管道支路上设有空气截止阀27，在空气热管换热器9的进出口前后设有空气热管换热器空气进口阀28和出口阀33，冷空气总管14上还设有另外一条管道支路16分别接前置燃烧炉3的进口，这条管道支路上设有空气流量调节阀22。冷煤气总管18上设有另外两条管道支路，分别接前置燃烧炉3的进口和热煤气管19，这两条管道支路上分别设有煤气流量调节阀21和煤气截止阀31，在煤气热管换热器10进出口前后设有煤气热管换热器煤气进口阀30和在煤气热管换热器10出口设有出口阀32，前置燃烧炉3的出口通过接混风烟道5接空气扰流子换热器6的烟气进口62；空气热管换热器9的出口设有另一管道支路接热风炉1的空气进口，在这条管道之路上设有空气扰流子换热器空气旁路管阀26，空气热管换热器9的出口与空气扰流子换热器6空气进口61的连接管道上设有截止阀15；空气扰流子换热器6空气出口63与热风炉的空气进口的连接的热空气管道17上设有截止阀34；烟气总管2设有另外一条管道支路接烟囱13，在烟气总管2与烟气混风支管4、混烟管7和烟囱13的连接管道支路上分别设有第一烟气流量调节阀23，第二烟气流量调节阀24，第三烟气流量调节阀25。在烟气热管换热器8的出口设有烟气热管换热器烟气出口阀29。其中，烟气热管换热器8、空气热管换热器9、煤气热管换热器10均为单独的分离式热管换热器。

Claims (5)

1.一种高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置，它包括热风炉(1)，烟气总管(2)，空气扰流子换热器(6)，前置燃烧炉(3)，鼓风机(12)，冷煤气总管(18)，空气煤气双预热热管换热器，引风机(11)、烟囱(13)，空气煤气双预热热管换热器由空气热管换热器(9)、煤气热管换热器(10)和烟气热管换热器(8)组合成整体式热管换热器，鼓风机(12)通过冷空气总管(14)与空气热管换热器(9)的进口相连，空气热管换热器(9)的出口接空气扰流子换热器(6)的空气进口(61)，空气扰流子换热器(6)的空气出口(63)通过热空气管(17)接热风炉(1)的空气进口；冷煤气总管(18)接煤气热管换热器(10)的进口，煤气热管换热器(10)的出口通过热煤气管(19)接热风炉(1)的煤气进口，热风炉(1)的出口接烟气总管(2)，烟气总管(2)分别接烟气混风支管(4)、混烟管(7)，烟气混风支管(4)接混风烟道(5)，空气扰流子换热器(6)的烟气出口(64)接混烟管(7)，混烟管(7)接烟气热管换热器(8)的进口，烟气热管换热器(8)的出口接引风机(11)，引风机(11)接烟囱(13)，其特征在于：冷空气总管(14)上设有一条管道支路接空气热管换热器(9)的出口，这条管道支路上设有空气截止阀(27)，在空气热管换热器(9)的进出口前后设有空气热管换热器空气进口阀(28)和出口阀(33)，冷空气总管(14)上还设有另外一条管道支路接前置燃烧炉(3)的进口，这条管道支路上设有空气流量调节阀(22)，前置燃烧炉(3)的烟气出口通过混风烟道(5)接空气扰流子换热器(6)的烟气进口(62)。

2.根据权利要求书1所述的高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置，其特征在于：冷煤气总管(18)上设有另外两条管道支路，分别接前置燃烧炉(3)的进口和热煤气管(19)，这两条管道支路上分别设有煤气流量调节阀(21)和煤气截止阀(31)，在煤气热管换热器(10)进口前设有煤气热管换热器煤气进口阀(30)和在煤气热管换热器(10)出口设有煤气出口阀(32)。

3.根据权利要求书1所述的高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置，其特征在于：空气热管换热器(9)的出口设有另一管道支路接热风炉(1)的空气进口，在这条管道之上设有空气扰流子换热器空气旁路管阀(26)，  空气热管换热器(9)的出口与空气扰流子换热器(6)空气进口(61)的连接管道上设有截止阀(15)，空气扰流子换热器(6)空气出口(63)连接到热风炉(1)空气进口的热空气管道(17)上设有截止阀(34)。

4.根据根据权利要求书1所述的高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置，其特征在于：烟气总管(2)设有另外一条管道接烟囱(13)，在烟气总管(2)与烟气混风支管(4)、混烟管(7)和烟囱(13)的连接管道支路上分别设有第一烟气流量调节阀(23)，第二烟气流量调节阀(24)，第三烟气流量调节阀(25)。

5.根据根据权利要求书1所述的高炉组合式空气煤气双预热余热回收装置，其特征在于：在烟气热管换热器(8)的出口设有烟气热管换热器烟气出口阀(29)。

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