本發(fā)明涉及低熱值燃?xì)忮仩t的排煙余熱回收利用,特別是一種新型低溫?zé)煔庥酂峄厥昭b置。
背景技術(shù):
鋼鐵廠的高爐在煉鐵過(guò)程中,產(chǎn)生具有一定熱值的的副產(chǎn)品-高爐煤氣。高爐煤氣主要成分為:co、co2、n2、h2、ch4等,其中可燃成分co含量約占25%左右,h2、ch4的含量很少,co2、n2的含量分別占15%、55%左右。高爐煤氣熱值比較低,僅為3200kj/m3左右。因?yàn)闊嶂档停郀t煤氣的余熱回收利用難度比較大,高爐煤氣不容易被點(diǎn)燃,點(diǎn)燃后燃燒不穩(wěn)定。高爐煤氣中的co2、n2等惰性氣體,不僅不能燃燒,還要吸收大量的熱量,以煙氣的形式排放,高爐煤氣鍋爐的煙氣量比相同容量的其他燃?xì)忮仩t要大。
基于高爐煤氣上述的一些特性,現(xiàn)在對(duì)高爐煤氣的回收利用,一般是通過(guò)煤氣鍋爐燃燒高爐煤氣,產(chǎn)生蒸汽,再利用汽輪機(jī)拖動(dòng)發(fā)電機(jī)發(fā)電。通過(guò)煤氣鍋爐和汽輪發(fā)電機(jī)組,把高爐煤氣低品位的熱能轉(zhuǎn)換成高品位的電能。為了提高高爐煤氣發(fā)電系統(tǒng)的循環(huán)熱效率,一般都配套高溫超高壓機(jī)組。這個(gè)時(shí)候,鍋爐給水溫度為240℃。由于給水溫度高,加上高爐煤氣鍋爐的煙氣量很大,僅靠空氣預(yù)熱器不能把煙氣溫度降到較低水平。一臺(tái)130t/h高溫超高壓煤氣鍋爐,高爐煤氣耗量130000nm3/h,空預(yù)器出口煙氣溫度只能降到180℃左右。這么高的排煙溫度下,鍋爐排煙熱損失很大,鍋爐效率不高。另外,高爐煤氣熱值低,常溫下的高爐煤氣進(jìn)入鍋爐,不容易著火,燃燒不穩(wěn)定,燃燒過(guò)程中容易熄火而造成爐膛爆炸事故。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的目的在于提供一種能充分回收高爐煤氣鍋爐排煙余熱的新型低溫?zé)煔庥酂峄厥昭b置。
本發(fā)明設(shè)計(jì)的一種新型低溫?zé)煔庥酂峄厥昭b置,包括熱交換通道,熱交換通道通過(guò)密封隔板分為上下兩部分,上部連接第一熱流體通道,下部連接第二熱流體通道,在熱交換通道設(shè)有重力式熱管,重力式熱管貫穿密封隔板,熱流體通道的進(jìn)出口分別設(shè)置在熱交換通道的兩側(cè),且第一熱流體通道和第二熱流體通道的進(jìn)出口交錯(cuò)設(shè)置。
進(jìn)一步的方案是,所述的重力式熱管為20#鋼無(wú)縫鋼管,其外部焊接有翅片,重力式熱管通過(guò)雙面密封焊接結(jié)構(gòu)固定在密封隔板上。
進(jìn)一步的方案是,所述的第一熱流體通道和第二熱流體通道上均設(shè)有吹灰器和清灰門(mén)孔,在第一熱流體通道的進(jìn)口上設(shè)有防爆門(mén),在第一熱流體通道頂部靠近熱交換通道的位置上對(duì)稱的設(shè)有放散口,在熱交換通道的上部設(shè)有惰性氣體進(jìn)口。
更進(jìn)一步的方案是,所述的密封隔板通過(guò)雙面焊接結(jié)構(gòu)與熱交換通道固定連接;所述的第一熱流體通道為煤氣流體通道,第二熱流體通道為低溫?zé)煔饬黧w通道。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明所得到新型低溫?zé)煔庥酂峄厥昭b置,通過(guò)設(shè)置重力式熱管,將第二熱流體通道內(nèi)的低溫余熱吸收后變?yōu)闊嵴羝詣?dòng)上升輸送到第一熱流體通道,對(duì)第一熱流體通道的內(nèi)介質(zhì)進(jìn)行加熱,同時(shí)熱媒被第一熱流體通道內(nèi)的介質(zhì)冷卻后變?yōu)槔淠谥亓Φ淖饔孟略俅位亓鞯綗峤粨Q通道的下部,從而實(shí)現(xiàn)了反復(fù)傳熱的過(guò)程。同時(shí)為了考慮安全性,通過(guò)密封隔板將熱交換通道分割為完全隔離的上下兩部分,防止兩個(gè)熱流體通道內(nèi)的氣體混合出現(xiàn)危險(xiǎn),而整個(gè)重力式熱管僅通過(guò)與密封隔板焊接固定,因此重力式熱管的兩端可自由的膨脹,不會(huì)對(duì)整個(gè)設(shè)備造成危害。再者,還在第一熱流體通道內(nèi)設(shè)置了防爆門(mén)、放散口以及惰性氣體進(jìn)口,進(jìn)一步保證了第一熱流體通道的安全。
附圖說(shuō)明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖,對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。
實(shí)施例1。
如圖1所示的一種新型低溫?zé)煔庥酂峄厥昭b置,包括熱交換通道1,熱交換通道1通過(guò)密封隔板2分為上下兩部分,上部連接第一熱流體通道3,下部連接第二熱流體通道4,在熱交換通道1設(shè)有重力式熱管5,重力式熱管5貫穿密封隔板,熱流體通道的進(jìn)出口分別設(shè)置在熱交換通道1的兩側(cè),且第一熱流體通道3和第二熱流體通道4的進(jìn)出口交錯(cuò)設(shè)置,即第一熱流體通道3的進(jìn)口在左,而第二熱流體通道4的進(jìn)口在右。
其中所述的重力式熱管5為20#鋼無(wú)縫鋼管,其外部焊接有翅片,重力式熱管5通過(guò)雙面密封焊接結(jié)構(gòu)固定在密封隔板2上。所述的第一熱流體通道3和第二熱流體通道4上均設(shè)有吹灰器6和清灰門(mén)孔7,在第一熱流體通道3的進(jìn)口上設(shè)有防爆門(mén)8,在第一熱流體通道3頂部靠近熱交換通道1的位置上對(duì)稱的設(shè)有放散口9,在熱交換通道1的上部設(shè)有惰性氣體進(jìn)口10。所述的密封隔板2通過(guò)雙面焊接結(jié)構(gòu)與熱交換通道1固定連接;所述的第一熱流體通道3為煤氣流體通道,第二熱流體通道4為低溫?zé)煔饬黧w通道。
施工時(shí),所有的環(huán)縫焊接均采用雙面焊接,且每個(gè)焊縫焊接完成后必須進(jìn)行pt檢查,以保證密封性。第二熱流體通道4的進(jìn)口連接鍋爐空氣預(yù)熱器出來(lái)的煙氣,第二熱流體通道4的出口連接引風(fēng)機(jī)。第一熱流體通道3的進(jìn)口連接常溫的高爐煤氣,第一熱流體通道3的出口連接至鍋爐燃燒器。
在設(shè)備投入運(yùn)行前,對(duì)重力式熱管5進(jìn)行抽真空,然后充裝適量的水作為傳熱工質(zhì)。并通過(guò)惰性氣體進(jìn)口10通入氮?dú)猓祾咧脫Q第一熱流體通道3內(nèi)的空氣,防止通入煤氣后形成爆炸性混合氣體。