專利名稱：：一種熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本實(shí)用新型涉及冶金行業(yè)高爐煉鐵技術(shù)，尤其是用于提高熱風(fēng)爐廢氣余熱回收效率的一種熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)。技術(shù)背景-高爐煉鐵工藝節(jié)能降耗的一個(gè)有效的方法是搞高高爐的入爐風(fēng)溫，高爐風(fēng)溫每提高10(TC，噸鐵焦比可以降低20kg,增加產(chǎn)量4。/。，還可以增加50kg噴煤量。因此各企業(yè)都十分重視將風(fēng)溫保持在一個(gè)較高的水平上進(jìn)行冶煉操作。在現(xiàn)有技術(shù)中，常采用的辦法是熱風(fēng)爐，熱風(fēng)爐是向高爐提供熱風(fēng)的設(shè)備，其工作原理是通過燃燒器燃燒煤氣而產(chǎn)生高溫?zé)煔?，與熱風(fēng)爐內(nèi)的蓄熱體換熱，高溫?zé)煔庾兂蓮U氣從煙道排出。然后是冷風(fēng)通過蓄熱體，與蓄熱體進(jìn)行熱交換而變成熱風(fēng)高溫空氣。其中熱風(fēng)爐廢氣中含有大量熱量，為了節(jié)約能源，并為了提高熱風(fēng)(高溫空氣)溫度，普遍采用熱管換熱器、管式換熱器(包括饒流子換熱器)、熱媒式換熱器等回收熱風(fēng)爐廢氣余熱，對煤氣和/或助燃空氣進(jìn)行預(yù)熱?，F(xiàn)有系統(tǒng)中的一個(gè)缺點(diǎn)是所采用的換熱器均不理想，熱管換熱器的缺點(diǎn)是其一是換熱氣普遍采用水-鋼熱管，水-鋼熱管耐壓能力有限，提高預(yù)熱溫度易導(dǎo)致熱管泄露甚至熱管爆裂，其二是水-鋼熱管在運(yùn)行過程中會(huì)產(chǎn)生不凝結(jié)氣體，形成氣塞后效率降低，其三是環(huán)境塵量大，灰塵粘附增加污垢熱阻，降低效率。管式換熱器的缺點(diǎn)是換熱器單位體積換熱面積小，耗用金屬材料較多，換熱效率低，管式換熱器占地面積大。熱煤式換熱器的缺點(diǎn)是通過熱媒傳熱，增加了4中間環(huán)節(jié)，傳熱效率降低。其次是熱媒需要用泵輸送，增加電力消耗。還有熱媒容易泄露，導(dǎo)致?lián)Q熱器失效和污染環(huán)境。另一個(gè)根本性的問題是熱風(fēng)爐只燃燒高爐煤氣，熱風(fēng)爐廢氣溫度并不理想，無法獲得較高的熱風(fēng)溫度。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)不足之處而提供一種熱交換效率高的、優(yōu)化換熱器組合方式的、可以進(jìn)一步提高對煤氣和/或助燃空氣進(jìn)行預(yù)熱溫度的熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)。本實(shí)用新型的目的是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)一種熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)，它含有煤氣輸入、出管道，空氣輸入、出管道，熱風(fēng)爐廢氣煙道，煙囪，若干換熱器，其特殊之處是還有附加燃燒爐，連接管道及若干閥門；所述換熱器為板式換熱器，其由若干組板束模塊所組成，所述板束模塊由凸凹呈波紋狀的隔板疊合而成，高熱煙氣與低溫煤氣或空氣在交叉間隔的板腔內(nèi)逆向流動(dòng)形成各自的進(jìn)、出口；所述附加燃燒爐輸出管道設(shè)有輸出閥，其與熱風(fēng)爐廢氣煙道并接后分別經(jīng)進(jìn)口閥門接入煤氣換熱器和空氣換熱器煙氣輸入端，其煤氣換熱器和空氣換熱器煙氣輸出端分別安裝有出口閥門經(jīng)管道接至煙囪，熱風(fēng)爐廢氣煙道在接入煤氣換熱器和空氣換熱器的前端接有旁通閥與煤氣換熱器和空氣換熱器煙道輸出端閥門下游并聯(lián)接至煙囪；所述煤氣輸入管道經(jīng)進(jìn)口閥門接入煤氣換熱器煤氣輸入端，煤氣輸出端經(jīng)出口閥門至煤氣輸出管道，在煤氣輸入、出管道間安裝有煤氣旁通閥；所述空氣輸入管道經(jīng)進(jìn)口閥門接入空氣換熱器空氣輸入端，空氣輸出端經(jīng)出口閥門至空氣輸出管道，在空氣輸入、出管道間安裝有空氣旁通閥。本實(shí)用新型還可以采取以下措施所述煤氣換熱器設(shè)有兩個(gè)，其串接連接，煤氣輸入管道經(jīng)進(jìn)口閥門與其一煤氣換熱器煤氣輸入端連接，另一煤氣換熱器煤氣輸出端經(jīng)出口閥門至煤氣輸出管道，在煤氣輸入、出管道間安裝有煤氣旁通閥；；所述空氣換熱器設(shè)有三臺(tái)，其一臺(tái)空氣換熱器串接在兩煤氣換熱器之后，另兩臺(tái)空氣換熱器并接，空氣輸入管道經(jīng)進(jìn)口閥門先輸入第一臺(tái)空氣換熱器空氣輸入端，其空氣輸出端經(jīng)出口閥門至空氣管道，在空氣輸入管道及空氣管道間設(shè)有空氣旁通閥，繼之空氣管道分兩路經(jīng)進(jìn)口閥門接入并聯(lián)的兩空氣換熱器空氣輸入端，兩并聯(lián)空氣換熱器的空氣輸出端接出口閥門至空氣輸出管道，空氣管道與空氣輸出管道間接有空氣旁通閥；所述附加燃燒爐輸出管道接兩并列空氣換熱器煙氣體輸入端，其煙氣輸出端接出口閥后與熱風(fēng)爐廢氣煙道并接，繼之經(jīng)煙氣進(jìn)口閥接兩串接煤氣換熱器及串接的一臺(tái)空氣換熱器煙氣輸入端，其煙氣輸出端經(jīng)出口閥門及管道接煙囪，在前述附加燃燒爐輸出管道輸出閥的輸出端與煙囪間設(shè)有煙氣旁通閥。所述附加燃燒爐輸出管道輸出閥上游段引出支管連接風(fēng)機(jī)返還至附加燃燒爐輸出管道。所述熱風(fēng)爐廢氣煙道在與附加燃燒爐輸出管道輸出閥下游段并接前引出支管。所述換熱器隔板由金屬材料或陶瓷材料制成。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了本實(shí)用新型提出的熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)，其所采用的板式換熱器具有適應(yīng)更高預(yù)熱溫度以及更復(fù)雜的預(yù)熱工藝流程，板式換熱器隔板可由金屬材料或陶瓷材料制成，冷流體和熱流體通過隔板板壁直接換熱，無中間傳熱工質(zhì)，預(yù)熱溫度不受傳熱工質(zhì)臨界溫度和/或臨界壓力限制，金屬材料或陶瓷材料具有很高的高溫承受能力，所以熱風(fēng)爐板式換熱器系統(tǒng)可適應(yīng)更高預(yù)熱溫度。結(jié)構(gòu)緊湊，單位體積的傳熱面積大，可達(dá)到2501000m2/m3，金屬耗用量少，總傳熱系數(shù)高。因板面壓制成波紋狀或其他復(fù)雜形狀，流體流動(dòng)湍動(dòng)程度大，污垢熱阻小，在低雷諾數(shù)(Re-200左右)下即達(dá)到湍流，而且板薄，因而綜合傳熱系數(shù)K值可達(dá)到12001500W/m2*K。本實(shí)用新型因具有可拆結(jié)構(gòu)，操作靈活性大，可根據(jù)生產(chǎn)需要通過調(diào)節(jié)板數(shù)增減傳熱面積，檢修和清洗方便，且可利用多臺(tái)換熱器進(jìn)行不同組合，形成各種預(yù)熱系統(tǒng)，滿足不同預(yù)熱需求。綜上所述，本實(shí)用新型所述的一種熱風(fēng)爐板式換熱器系統(tǒng)，具有上述諸多的優(yōu)點(diǎn)及實(shí)用價(jià)值，不論在結(jié)構(gòu)上或功能上皆有較大的改進(jìn)，在技術(shù)上有較大的進(jìn)步，并產(chǎn)生了好用及實(shí)用的效果，且較現(xiàn)有的熱風(fēng)爐換熱器系統(tǒng)具有增進(jìn)的多項(xiàng)功效，從而更加實(shí)用，而具有產(chǎn)業(yè)的廣泛利用價(jià)值。-圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本實(shí)用新型另一實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本實(shí)用新型另一實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖對具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明先就圖例作如下說明1、煤氣換熱器2、空氣換熱器3、煤氣換熱器煙氣進(jìn)口閥4、煤氣換熱器煙氣出口閥5、煙氣旁通閥6、空氣換熱器煙氣進(jìn)口閥7、空氣換熱器煙氣出口閥8、煤氣進(jìn)口閥9、煤氣出口閥10、煤氣旁通閥11、空氣進(jìn)口閥12、空氣出口閥13、空氣旁通閥14、煙囪15、附加燃燒爐16、附加燃燒爐煙氣閥17、廢氣引風(fēng)機(jī)18、熱風(fēng)爐廢氣引出管20、板束模塊21、高熱煙氣22、低溫煤氣或空氣51、煤氣輸入管道52、輸出管道61、空氣輸入管道62、空氣輸出管道71、熱風(fēng)爐廢氣煙道72、附加燃燒爐輸出管道圖1給出了本實(shí)用新型實(shí)施例系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。一種熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)，它含有煤氣輸入管道51、輸出管道52，空氣輸入管道61、空氣輸出管道62，熱風(fēng)爐廢氣煙道71，煙囪，若干換熱器，附加燃燒爐，連接管道及若干閥門。圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例換熱器結(jié)構(gòu)示意圖。所述換熱器為板式換熱器，其由若干組板束模塊所組成，所述板束模塊20由凸凹呈波紋狀的隔板疊合而成，高熱煙氣21與低溫煤氣或空氣22在交叉間隔的板腔內(nèi)逆向流動(dòng)形成各自的進(jìn)、出口。由于無中間傳熱工質(zhì)，故傳熱效果好，其間隔板可用金屬材料或陶瓷材料制成，具有很高的高溫承受能力，可適應(yīng)更高的預(yù)熱溫度。所述附加燃燒爐輸出管道72設(shè)有輸出閥，其與熱風(fēng)爐廢氣煙道并接后分別經(jīng)進(jìn)口閥門接入煤氣換熱器和空氣換熱器煙氣輸入端，其煤氣換熱器和空氣換熱器煙氣輸出端亦安裝有出口閥門經(jīng)管道接至煙囪。當(dāng)熱風(fēng)爐廢氣溫度已能滿足生產(chǎn)要求時(shí)，可將附加燃燒爐關(guān)閉，關(guān)斷附加燃燒爐輸出管道輸出閥，僅用熱風(fēng)爐廢氣溫度對煤氣和/或空氣進(jìn)行熱交換。在需要提高煙氣的輸入溫度時(shí)，打開附加燃燒爐，由于附加燃燒爐產(chǎn)生的高溫?zé)煔馀c熱風(fēng)爐廢氣混合提高了煙氣的輸入端的溫度，這將提高煤氣和/或助燃空氣預(yù)熱溫度。所述煤氣輸入管道經(jīng)進(jìn)口閥門接入煤氣換熱器煤氣輸入端，與高熱煙氣進(jìn)行熱交換，吸收高熱量的煤氣經(jīng)煤氣輸出端出口閥門至煤氣輸出管道供熱風(fēng)爐使用。所述空氣輸入管道經(jīng)進(jìn)口閥門接入空氣換熱器空氣輸入端，與高熱煙氣進(jìn)行熱交換，吸收熱量的空氣輸出端經(jīng)出口閥門至空氣輸出管道供熱風(fēng)爐使用，完成熱交換的煙氣從煙囪排入大氣。當(dāng)煤氣和/或空氣不需要預(yù)熱或煤氣換熱器1和/或空氣換熱器2需要檢修時(shí)，可以開啟煙氣旁通闊5和煤氣旁通閥10和/或空氣旁通閥13，并關(guān)閉換熱器各進(jìn)、出口閥(3、4、6、7、8、9、11、12)，將煤氣預(yù)熱器1和/或空氣預(yù)熱器2與熱風(fēng)爐系統(tǒng)隔離。圖3實(shí)施例與前述實(shí)施例的區(qū)別是煤氣換熱器有1-1和1-2兩臺(tái)串聯(lián)組成，空氣換熱器由2-l、2-2和2-3三臺(tái)組成，其中空氣換熱器2-l與煤氣換熱器l-l和1-2串聯(lián)，空氣經(jīng)過空氣換熱器由2-1初步預(yù)熱后，進(jìn)入空氣換熱器2-2和2-3進(jìn)行再次預(yù)熱，空氣換熱器2-2和2-3的熱介質(zhì)為附加燃燒爐附加燃燒爐15產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓瑸榭刂聘郊尤紵隣t高溫?zé)煔鉁囟瘸^空氣換熱器2-2和2-3承受能力，通過引風(fēng)機(jī)17從附加燃燒爐煙氣閥16前或空氣換熱器2-1煙氣出口閥7后引出低溫?zé)煔馀c附加燃燒爐高溫?zé)煔饣旌?。本例中?shí)測得各換熱器進(jìn)、出口的溫度如下<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>圖4所示實(shí)施例與前述實(shí)施例的區(qū)別是在前述圖3實(shí)施例基礎(chǔ)上，增加了熱風(fēng)爐廢氣引出管18。其目的是減少熱風(fēng)爐廢氣進(jìn)入煤氣換熱器l-l、l-2和空氣換熱器2-l的數(shù)量，提高混合煙氣溫度，以滿足預(yù)熱所需煙氣溫度和煙氣熱含量要求。上述實(shí)施例并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制，凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)，它含有煤氣輸入、出管道，空氣輸入、出管道，熱風(fēng)爐廢氣煙道，煙囪，若干換熱器，其特征是還有附加燃燒爐，連接管道及若干閥門；所述換熱器為板式換熱器，其由若干組板束模塊所組成，所述板束模塊由凸凹呈波紋狀的隔板疊合而成，高熱煙氣與低溫煤氣或空氣在交叉間隔的板腔內(nèi)逆向流動(dòng)形成各自的進(jìn)、出口；所述附加燃燒爐輸出管道設(shè)有輸出閥，其與熱風(fēng)爐廢氣煙道并接后分別經(jīng)進(jìn)口閥門接入煤氣換熱器和空氣換熱器煙氣輸入端，其煤氣換熱器和空氣換熱器煙氣輸出端分別安裝有出口閥門經(jīng)管道接至煙囪，熱風(fēng)爐廢氣煙道在接入煤氣換熱器和空氣換熱器的前端接有旁通閥與煤氣換熱器和空氣換熱器煙道輸出端閥門下游并聯(lián)接至煙囪；所述煤氣輸入管道經(jīng)進(jìn)口閥門接入煤氣換熱器煤氣輸入端，煤氣輸出端經(jīng)出口閥門至煤氣輸出管道，在煤氣輸入、出管道間安裝有煤氣旁通閥；所述空氣輸入管道經(jīng)進(jìn)口閥門接入空氣換熱器空氣輸入端，空氣輸出端經(jīng)出口閥門至空氣輸出管道，在空氣輸入、出管道間安裝有空氣旁通閥。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)，其特征是所述煤氣換熱器設(shè)有兩個(gè)，其串接連接，煤氣輸入管道經(jīng)進(jìn)口閥門與其一煤氣換熱器煤氣輸入端連接，另一煤氣換熱器煤氣輸出端經(jīng)出口閥門至煤氣輸出管道，在煤氣輸入、出管道間安裝有煤氣旁通閥；；所述空氣換熱器設(shè)有三臺(tái)，其一臺(tái)空氣換熱器串接在兩煤氣換熱器之后，另兩臺(tái)空氣換熱器并接，空氣輸入管道經(jīng)進(jìn)口閥門先輸入第一臺(tái)空氣換熱器空氣輸入端，其空氣輸出端經(jīng)出口閥門至空氣管道，在空氣輸入管道及空氣管道間設(shè)有空氣旁通閥，繼之空氣管道分兩路經(jīng)進(jìn)口閥門接入并聯(lián)的兩空氣換熱器空氣輸入端，兩并聯(lián)空氣換熱器的空氣輸出端接出口閥門至空氣輸出管道，空氣管道與空氣輸出管道間接有空氣旁通閥；所述附加燃燒爐輸出管道接兩并列空氣換熱器煙氣體輸入端，其煙氣輸出端接出口閥后與熱風(fēng)爐廢氣煙道并接，繼之經(jīng)煙氣進(jìn)口閥接兩串接煤氣換熱器及串接的一臺(tái)空氣換熱器煙氣輸入端，其煙氣輸出端經(jīng)出口閥門及管道接煙囪，在前述附加燃燒爐輸出管道輸出閥的輸出端與煙囪間設(shè)有煙氣旁通閥。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)，其特征是所述附加燃燒爐輸出管道輸出閥上游段引出支管連接風(fēng)機(jī)返還至附加燃燒爐輸出管道。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)，其特征是所述熱風(fēng)爐廢氣煙道在與附加燃燒爐輸出管道輸出閥下游并接前引出支管。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)，其特征是所述熱風(fēng)爐廢氣煙道在與附加燃燒爐輸出管道輸出閥下游并接前引出支管。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)，其特征是所述換熱器隔板由金屬材料或陶瓷材料制成。專利摘要本實(shí)用新型涉及一種熱風(fēng)爐板式換熱器預(yù)熱系統(tǒng)。它含有煤氣輸入、出管道，空氣輸入、出管道，熱風(fēng)爐廢氣煙道，煙囪，若干換熱器，附加燃燒爐，連接管道及若干閥門；所述換熱器為板式換熱器，其由若干組板束模塊所組成，所述板束模塊由凸凹呈波紋狀的隔板疊合而成，高熱煙氣與低溫煤氣或空氣在交叉間隔的板腔內(nèi)逆向流動(dòng)形成各自的進(jìn)、出口。本實(shí)用新型使高熱煙氣與低溫煤氣或空氣通過隔板板壁直接換熱，無中間傳熱工質(zhì)，預(yù)熱溫度不受傳熱工質(zhì)臨界溫度和/或臨界壓力限制，金屬材料或陶瓷材料具有很高的高溫承受能力，所以熱風(fēng)爐板式換熱器系統(tǒng)可適應(yīng)更高預(yù)熱溫度以及更復(fù)雜預(yù)熱工藝流程等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型可利用多臺(tái)換熱器進(jìn)行不同組合，形成各種預(yù)熱系統(tǒng)，滿足不同預(yù)熱需求，使其更具有實(shí)用性。文檔編號F28D9/02GK201266035SQ200820151260公開日2009年7月1日申請日期2008年7月25日優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日發(fā)明者洪曉波申請人:上海雷林流體設(shè)備有限公司