專利名稱：高爐高風(fēng)溫節(jié)能減排組合式預(yù)熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于節(jié)能減排及鋼鐵冶煉設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種煉鐵高爐熱風(fēng)爐使 用的組合預(yù)熱系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有鋼鐵生產(chǎn)設(shè)備中，有一種“高爐高風(fēng)溫組合換熱系統(tǒng)”(專利號 ZL200420024014. 9)，主要由熱風(fēng)爐、前置燃燒爐、空氣擾流子換熱器、煤氣熱管換熱器、空 氣熱管換熱器、排煙引風(fēng)機(jī)、前置爐鼓風(fēng)機(jī)、冷煤氣總管、冷空氣總管以及應(yīng)有的管路和閥 門等構(gòu)成。在工作時，采用多個熱風(fēng)爐輪流給高爐提供熱風(fēng)。在同等前提下，熱風(fēng)爐拱頂 溫度越高，熱風(fēng)爐送出的熱風(fēng)溫度就越高，并且通過高爐下部調(diào)節(jié)手段，易于保持相對較高 較穩(wěn)定的送風(fēng)溫度。其技術(shù)方案是使熱風(fēng)爐燒爐用的冷煤氣和助燃冷空氣在進(jìn)入熱風(fēng)爐 前由相應(yīng)的熱管換熱器進(jìn)行一次預(yù)熱，而一次預(yù)熱后的空氣再經(jīng)擾流子換熱器進(jìn)行二次預(yù) 熱，使熱風(fēng)爐拱頂溫度相應(yīng)地得到了提高，從而使進(jìn)入高爐的送風(fēng)溫度得到提高。該技術(shù)方 案已經(jīng)取得了顯著效果，能夠使高爐獲得1250°C以上的高風(fēng)溫，并且取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效 益。但該技術(shù)方案仍有如下不足(1)系統(tǒng)內(nèi)由于設(shè)置了空氣二級預(yù)熱的擾流子換熱器，使設(shè)備總重仍嫌偏大；(2)空氣側(cè)、煙氣側(cè)流動阻力較大；(3)系統(tǒng)內(nèi)閥門數(shù)量偏多；(4)擾流子換熱器為立式布置，換熱管為水平布置，當(dāng)混煙管內(nèi)的煙氣溫度控制不 當(dāng)而超過650°C時，容易使換熱管變形燒壞，并發(fā)生漏氣現(xiàn)象。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種新型高風(fēng)溫的組合預(yù)熱系統(tǒng)，使高爐在獲得1250°C以上 的高風(fēng)溫前提下，節(jié)能減排、減小設(shè)備體積，金屬消耗少，制造和運(yùn)行費用低。本發(fā)明的技術(shù)方案是高爐高風(fēng)溫節(jié)能減排組合式預(yù)熱系統(tǒng)，包括冷煤氣進(jìn)氣管 道、冷空氣進(jìn)氣管道、熱風(fēng)爐、燃燒器、前置燃燒爐、前置爐鼓風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱組合式熱管換 熱器、煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器、引風(fēng)機(jī)和煙 ；其特點是所述冷空氣進(jìn)氣管道連接在 所述空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的空氣進(jìn)氣端，所述空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的空氣出 氣端在熱風(fēng)爐的空氣進(jìn)氣端；所述冷煤氣進(jìn)氣管道連接在所述煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器 的煤氣進(jìn)氣端，所述煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煤氣出氣端分別連接在所述熱風(fēng)爐的煤 氣進(jìn)氣端和所述燃燒器的煤氣進(jìn)氣端；所述前置爐鼓風(fēng)機(jī)的出氣端連接在所述燃燒器的空 氣進(jìn)氣端；所述燃燒器的出口端連接在所述前置燃燒爐的進(jìn)口端，所述位于置燃燒爐上頂 的排煙口分別連接在所述空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煙氣進(jìn)口端和煤氣預(yù)熱組合式熱 管換熱器的煙氣進(jìn)口端，所述空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煙氣出口端和煤氣預(yù)熱組合式 熱管換熱器的煙氣出口端分別通過引風(fēng)機(jī)和煙 連接；所述熱風(fēng)爐的煙氣出口端分別連接 在所述空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煙氣進(jìn)口端和煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煙氣進(jìn)□端。本發(fā)明主要功能如下1、保留了“高爐高風(fēng)溫的組合換熱系統(tǒng)”(專利號為ZL200420024014. 9)的技術(shù)特 點，即預(yù)熱后的煤氣和空氣送往熱風(fēng)爐燃燒，可使高爐實現(xiàn)1250°C以上的鼓風(fēng)溫度，綜合節(jié) 能6 7Kgce/t鐵。2、高爐運(yùn)行工況受多種因素制約，當(dāng)高爐接受不了高風(fēng)溫時，本發(fā)明便于將高風(fēng) 溫?fù)Q熱系統(tǒng)進(jìn)行切換，即減少前置爐煤氣消耗量，降低混合煙氣溫度，降低助燃空氣及煤氣 預(yù)熱溫度或停止前置爐運(yùn)行，直接利用熱風(fēng)爐煙氣對空氣及煤氣進(jìn)行預(yù)熱，然后送往熱風(fēng) 爐熱空氣及熱煤氣總管，仍可使高爐獲得1100°c 1200°C的鼓風(fēng)溫度。本發(fā)明技術(shù)既保留了現(xiàn)有技術(shù)的所有功能，又對現(xiàn)有技術(shù)的預(yù)熱方式進(jìn)行創(chuàng)新、 簡化，使系統(tǒng)更為先進(jìn)、安全，具體如下1、專利號為ZL200420024014. 9的“高爐高風(fēng)溫的組合換熱系統(tǒng)”實現(xiàn)高爐送風(fēng)溫 度1250°C以上的途徑是通過熱管預(yù)熱器將助燃空氣、煤氣進(jìn)行一級預(yù)熱(空氣、煤氣皆預(yù) 熱至200°C左右)，通過擾流子換熱器對助燃空氣進(jìn)行再預(yù)熱(即二級預(yù)熱，空氣由200°C預(yù) 熱至400°C以上)。本發(fā)明簡化了工藝流程，分別采用空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器和煤氣預(yù) 熱組合式熱管換熱器，一次性將助燃空氣、煤氣預(yù)熱至250 350°C，去掉了二級空氣擾流 子換熱器，同樣實現(xiàn)高爐1250°C以上送風(fēng)溫度，系統(tǒng)操作及控制更為簡單、方便，使廢氣溫 度降至150°C以下排放。2、由于換熱器全部采用空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器和煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱 器，整個系統(tǒng)冷熱流體不會相互泄漏，使系統(tǒng)運(yùn)行更為安全可靠。3、專利號為ZL200420024014. 9的“高爐高風(fēng)溫的組合換熱系統(tǒng)”需將助燃空氣預(yù) 熱到400°C以上，對空氣管道保溫、閥門耐溫及二級空氣擾流子換熱器用材要求高，投資費 用高。本發(fā)明由于空氣、煤氣預(yù)熱溫度在250 350°C左右，用材及對閥門耐溫要求大為降 低，投資費用低。4、由于省去了二級空氣擾流子換熱器，本發(fā)明不但使空氣側(cè)、煙氣側(cè)流動阻力較 小，可大大節(jié)約前置爐鼓風(fēng)機(jī)的運(yùn)行能耗。5、由于省去了二級空氣擾流子換熱器，本發(fā)明系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為緊湊，占地面積、金屬 消耗、系統(tǒng)阻損，投資費用及運(yùn)行費用都有較大的減少，系統(tǒng)更經(jīng)濟(jì)、更節(jié)能。6、由于省去了二級空氣擾流子換熱器，本發(fā)明所采用的控制閥門和連接管道大量 減少，不但利于安裝、降低成本，還利于降低泄漏機(jī)率，方便維護(hù)?？傊?，本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中實際運(yùn)行中存在的一些不足，使系統(tǒng)運(yùn)行更加經(jīng) 濟(jì)、更加節(jié)能，可廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶煉行業(yè)。本發(fā)明所述熱風(fēng)爐的煙氣出口端連接在前置燃燒爐的上方。目的是1、熱風(fēng)爐排 放的廢煙氣溫度一般在300°C左右，要想將空、煤氣溫度預(yù)熱到250 350°C，必須提高熱風(fēng) 爐的廢氣溫度。2、前置燃燒爐燃料是低熱值煤氣，一般爐溫在1000 °C左右，所以將熱風(fēng)爐煙 氣出口端連接在前置燃燒爐的上方，即前置爐的煙氣出口，兩者煙氣混合后控制在500 550°C之間進(jìn)空、煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器?；旌蠠煔鉁囟鹊恼{(diào)節(jié)依靠前置燃燒爐的燃燒 煤氣量來控制即可。


圖1為本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式如圖1所示，來自于冷空氣總管14的空氣經(jīng)空氣進(jìn)口管12、空氣切斷閥18連接 在空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器20的空氣進(jìn)氣口，空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器20的空氣出 氣口經(jīng)空氣出口管22、閥門7接通熱空氣總管4，送往熱風(fēng)爐1的空氣進(jìn)氣端。冷空氣總管 14和熱空氣總管4之間通過切斷閥15連接。冷煤氣總管13經(jīng)煤氣切斷閥11、煤氣管17連接在煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器16 的煤氣進(jìn)氣口，煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器16的煤氣出氣口經(jīng)熱煤氣管15、閥門8接通熱 煤氣總管6。冷煤氣總管13和熱煤氣總管6之間通過切斷閥10連接。熱煤氣總管6分為兩路一路直接連接熱風(fēng)爐1的煤氣進(jìn)氣口，另一路經(jīng)煤氣支管 2、調(diào)節(jié)閥40、煤氣切斷閥39接通燃燒器38的煤氣進(jìn)氣端。前置爐鼓風(fēng)機(jī)34排出的空氣經(jīng) 空氣管35、調(diào)節(jié)閥36接通燃燒器38的空氣進(jìn)氣端。燃燒器38的出口端連接在前置燃燒爐 3的進(jìn)口端，在前置燃燒爐3的上頂部連接混合煙管5，在混合煙管5上設(shè)置切斷閥30。熱風(fēng)爐1的煙氣出口端連接煙道總管37，煙道總管37的管路分成兩支路一路經(jīng) 前置爐兌煙管道31、閥門33、32接通前置燃燒爐3的上；還有一路經(jīng)煙氣調(diào)節(jié)閥29、熱風(fēng) 爐煙氣引出管28與混合煙管5的煙氣匯合后，再分別經(jīng)煙氣切斷閥21和27分別接通煤氣 預(yù)熱組合式熱管換熱器16、空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器20的煙氣進(jìn)口端，分別進(jìn)行熱交換 后，煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器16、空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器20的煙氣出口端分別經(jīng)排 煙管23接通引風(fēng)機(jī)25，再經(jīng)閥門24接通煙囪19。煙道總管37通過總煙道閘閥26連接煙囪19。
權(quán)利要求
高爐高風(fēng)溫節(jié)能減排組合式預(yù)熱系統(tǒng)，包括冷煤氣進(jìn)氣管道、冷空氣進(jìn)氣管道、熱風(fēng)爐、燃燒器、前置燃燒爐、前置爐鼓風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器、煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器、引風(fēng)機(jī)和煙囪；其特征在于所述冷空氣進(jìn)氣管道連接在所述空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的空氣進(jìn)氣端，所述空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的空氣出氣端在熱風(fēng)爐的空氣進(jìn)氣端；所述冷煤氣進(jìn)氣管道連接在所述煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煤氣進(jìn)氣端，所述煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煤氣出氣端分別連接在所述熱風(fēng)爐的煤氣進(jìn)氣端和所述燃燒器的煤氣進(jìn)氣端；所述前置爐鼓風(fēng)機(jī)的出氣端連接在所述燃燒器的空氣進(jìn)氣端；所述燃燒器的出口端連接在所述前置燃燒爐的進(jìn)口端，所述位于置燃燒爐上頂?shù)呐艧熆诜謩e連接在所述空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煙氣進(jìn)口端和煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煙氣進(jìn)口端，所述空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煙氣出口端和煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煙氣出口端分別通過引風(fēng)機(jī)和煙囪連接；所述熱風(fēng)爐的煙氣出口端分別連接在所述空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煙氣進(jìn)口端和煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器的煙氣進(jìn)口端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述高爐高風(fēng)溫節(jié)能減排組合式預(yù)熱系統(tǒng)，其特征在于所述前置熱 風(fēng)爐的煙氣出口端連接在前置燃燒爐的上方。
全文摘要
高爐高風(fēng)溫節(jié)能減排組合式預(yù)熱系統(tǒng)，屬于節(jié)能減排及鋼鐵冶煉設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，包括冷煤氣進(jìn)氣管道、冷空氣進(jìn)氣管道、熱風(fēng)爐、燃燒器、前置燃燒爐、前置爐鼓風(fēng)機(jī)、空氣預(yù)熱組合式熱管換熱器、煤氣預(yù)熱組合式熱管換熱器、引風(fēng)機(jī)和煙囪，本發(fā)明可使系統(tǒng)運(yùn)行更加經(jīng)濟(jì)、更加節(jié)能，可廣泛應(yīng)用于鋼鐵冶煉行業(yè)。
文檔編號C21B9/14GK101928797SQ20101024361
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者梁懷奇, 許永貴 申請人:江蘇中天能源設(shè)備有限公司