專利名稱：連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，屬于帶鋼連續(xù)退 火爐技術(shù)領(lǐng)域，可拓展應(yīng)用于其他領(lǐng)域的煙氣余熱回收。
背景技術(shù)：
通過氣\氣換熱器一次余熱回收后，退火爐燃燒廢氣煙氣溫度已降到400°C左 右，由于熱焓較低，目前處理該“低溫?zé)煔狻贝蠖鄶?shù)的做法是在煙氣中摻一定比例的冷 空氣，將其溫度降至滿足風(fēng)機要求的約250°C后直接排放，這樣無形中浪費了大量的熱 能，同時還增加了排煙風(fēng)機的負(fù)荷。對于輻射管式加熱爐，也有采用以“過熱水”為載體，對一次余熱回收利用后 的約400°C左右煙氣余熱再次回收的方式，為退火機組其他工序如清洗段、熱風(fēng)干燥段等 用戶提供熱源。但該余熱二次回收利用方式因“過熱水”介質(zhì)壓力高達0.5 0.7Mpa，因此整 個系統(tǒng)較為復(fù)雜，控制精度要求較高，而且換熱器、膨脹罐等設(shè)備需專業(yè)壓力容器廠家 制作，整個系統(tǒng)投資較高。另外該系統(tǒng)很少在NOF明火加熱爐應(yīng)用，因為在調(diào)節(jié)過程容 易造成NOF爐內(nèi)壓力波動。

發(fā)明內(nèi)容
針對連續(xù)退火爐煙氣余熱第一次回收利用后的“低溫?zé)煔狻?，本發(fā)明的目的在 于提供一種連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，該方法不僅節(jié)約熱能，還節(jié)約 大量清洗段的冷卻水。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回 收利用的方法，其特征在于將連續(xù)退火爐煙氣余熱第一次回收利用后的低溫?zé)煔馔ㄟ^ 第二次回收利用系統(tǒng)的換熱器與對退火爐水冷輥進行冷卻后的冷卻回水進行熱交換，所 述冷卻回水經(jīng)過換熱器進行熱交換升溫后送入清洗段使用。所述的低溫?zé)煔獾臏囟葹?80 420°C。所述的第二次回收利用系統(tǒng)包括冷卻回水管1、儲水箱2、補新水管3、電磁 閥4、液位傳感器5、第一輸入水管6、第一止回閥7、第一水泵8、第一閥門9、換熱器 14、第三閥門16、輸出水管19、第四閥門21、煙氣輸入管25、煙氣輸出管27 ；冷卻回 水管1的輸入端接對退火爐水冷輥進行冷卻后的冷卻回水，冷卻回水管1的輸出端與儲水 箱2相連通，補新水管3的輸入端接補充水源，補新水管3的輸出端與儲水箱2相連通， 補新水管3上設(shè)有電磁閥4，儲水箱2上設(shè)有液位傳感器5 ；第一輸入水管6的輸入端與 儲水箱2相連通，第一輸入水管6的輸出端與換熱器14的水介質(zhì)輸入口相連通，第一輸 入水管6上依次設(shè)有第一閥門9、第一水泵8、第一止回閥7、第三閥門16，第一閥門9 靠近儲水箱2，第三閥門16靠近換熱器14 ；輸出水管19的輸入端與換熱器14的水介質(zhì) 輸出口相連通，輸出水管19的輸出端與用于清洗段使用的熱水清洗槽27相連通，輸出水管19上設(shè)有第四閥門21，第四閥門21靠近換熱器14;煙氣輸入管25的輸入端接連續(xù)退 火爐煙氣余熱第一次回收利用后的低溫?zé)煔?，煙氣輸入?5的輸出端與換熱器14的煙氣 介質(zhì)輸入口相連通，換熱器14的煙氣介質(zhì)輸出口接一煙氣輸出管27。所述的第一閥門9的輸入端與第一止回閥7的輸出端并聯(lián)一第二輸入水管10，第 二輸入水管10上依次設(shè)有第二閥門13、第二水泵12、第二止回閥11，第二閥門13靠近 儲水箱2。所述的第一輸入水管6與輸出水管19之間連接一旁通管17，旁通管17上設(shè)有旁 通閥18。所述的第一輸入水管6上接有第一排放管，第一排放管的輸入端位于換熱器14 的水介質(zhì)輸入口與第三閥門16之間，第一排放管上設(shè)有第一排放閥15 ；輸出水管19上 接有第二排放管，第二排放管的輸入端位于換熱器14的水介質(zhì)輸出口與第四閥門21之 間，第二排放管上設(shè)有第二排放閥20。
所述的儲水箱2的底部與第三排放管22的輸入端相連通，第三排放管22的輸出 端接排水溝，第三排放管22上設(shè)有第五閥門23，第五閥門23靠近儲水箱2 ；儲水箱2的 溢流口接溢流管24的輸入端，溢流管24的輸出端與第三排放管22相連通。本發(fā)明的有益效果是1)該方法以對退火爐水冷輥進行冷卻后的冷卻回水(“熱水”)為介質(zhì)，將原 先直接排放的溫度約50°C的“熱水”與一次余熱回收后的“低溫?zé)煔狻苯?jīng)過換熱器換熱 后，又都被充分利用，不僅節(jié)約熱能，還節(jié)約大量冷卻水(清洗段)，一舉兩得。2)通過該方法進行余熱回收不需調(diào)節(jié)煙氣流量，不會對排煙系統(tǒng)爐壓造成波 動，因此該方法可應(yīng)用于NOF明火加熱爐的煙氣余熱回收。3)該方法將煙氣與清洗段用戶所需的水直接換熱，較過熱水余熱回收方式少一 級換熱系統(tǒng)，因此換熱效率較高，熱損失較低。4)換熱器采用帶翅片管式換熱器，設(shè)備技術(shù)成熟安全可靠，而且介質(zhì)壓力較 低，若發(fā)生滲漏可迅速將水切換至旁通進入清洗段，操作簡單。5)水泵采用一用一備布置，大大提高清洗段供水的保障。本發(fā)明的方法，除在連續(xù)退火爐中應(yīng)用外，也可廣泛應(yīng)用于其它如電力行業(yè)的 煙氣余熱回收。


圖1是連續(xù)退火爐煙氣余熱的第二次回收利用原理圖。圖中1-冷卻回水管，2-儲水箱，3-補新水管，4-電磁閥，5-液位傳感器， 6_第一輸入水管，7-第一止回閥，8—第一水泵，9-第一閥門，10-第二輸入水管， 11-第二止回閥，12-第二水泵，13-第二閥門，14-換熱器，15-第一排放閥，16-第三 閥門，17-旁通管，18-旁通閥，19-輸出水管，20-第二排放閥，21-第四閥門，22-第 三排放管，23-第五閥門，24-溢流管，25-煙氣輸入管，26-煙氣輸出管，27-熱水清洗槽。
具體實施例方式連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法將連續(xù)退火爐煙氣余熱第一次回收利用后的低溫?zé)煔馔ㄟ^第二次回收利用系統(tǒng)的換熱器與對退火爐水冷輥進行冷卻后的 冷卻回水(被退火爐水冷輥加熱至約50°C )進行熱交換，所述冷卻回水經(jīng)過換熱器進行熱 交換升溫后(加熱至60°C或更高)送入清洗段使用。所述的低溫?zé)煔獾臏囟葹?80 420°C。如圖1所示，所述 的第二次回收利用系統(tǒng)包括冷卻回水管1、儲水箱2、補新水 管3、電磁閥4、液位傳感器5、第一輸入水管6、第一止回閥7、第一水泵8、第一閥門 9、第二輸入水管10、第二止回閥11、第二水泵12、第二閥門13、換熱器14、第一排放 管、第一排放閥15、第三閥門16、旁通管17、旁通閥18、輸出水管19、第二排放管、第 二排放閥20、第四閥門21、第三排放管22、第五閥門23、溢流管24、煙氣輸入管25、 煙氣輸出管27 ；冷卻回水管1的輸入端接對退火爐水冷輥進行冷卻后的冷卻回水，冷卻 回水管1的輸出端與儲水箱2相連通，補新水管3的輸入端接補充水源，補新水管3的輸 出端與儲水箱2相連通，補新水管3上設(shè)有電磁閥4，儲水箱2上設(shè)有液位傳感器5 ；第 一輸入水管6的輸入端與儲水箱2相連通，第一輸入水管6的輸出端與換熱器14的水介 質(zhì)輸入口相連通，第一輸入水管6上依次設(shè)有第一閥門9、第一水泵8、第一止回閥7、第 三閥門16，第一閥門9靠近儲水箱2，第三閥門16靠近換熱器14;輸出水管19的輸入 端與換熱器14的水介質(zhì)輸出口相連通，輸出水管19的輸出端與用于清洗段使用的熱水清 洗槽27相連通，輸出水管19上設(shè)有第四閥門21，第四閥門21靠近換熱器14;煙氣輸入 管25的輸入端接連續(xù)退火爐煙氣余熱第一次回收利用后的低溫?zé)煔?，煙氣輸入?5的輸 出端與換熱器14的煙氣介質(zhì)輸入口相連通，換熱器14的煙氣介質(zhì)輸出口接一煙氣輸出管 2 。所述的第一閥門9的輸入端與第一止回閥7的輸出端并聯(lián)一第二輸入水管10，第 二輸入水管10上依次設(shè)有第二閥門13、第二水泵12、第二止回閥11，第二閥門13靠近 儲水箱2。所述的第一輸入水管6與輸出水管19之間連接一旁通管17，旁通管17上設(shè)有旁 通閥18。所述的第一輸入水管6上接有第一排放管，第一排放管的輸入端位于換熱器14 的水介質(zhì)輸入口與第三閥門16之間，第一排放管上設(shè)有第一排放閥15 ；輸出水管19上 接有第二排放管，第二排放管的輸入端位于換熱器14的水介質(zhì)輸出口與第四閥門21之 間，第二排放管上設(shè)有第二排放閥20。所述的儲水箱2的底部與第三排放管22的輸入端相連通，第三排放管22的輸出 端接排水溝，第三排放管22上設(shè)有第五閥門23，第五閥門23靠近儲水箱2 ；儲水箱2的 溢流口接溢流管24的輸入端，溢流管24的輸出端與第三排放管22相連通。換熱器采用帶翅片管式換熱器。水側(cè)冷卻回水主要來自NOF水冷輥排放的廢水(即冷卻水對退火爐水冷輥進行冷 卻，所產(chǎn)生的回水，或稱廢水)，此部分水溫度約50°C，因不滿足使用條件通常直接排 放，現(xiàn)通過冷卻回水管1回收至儲水箱2作為本余熱回收系統(tǒng)的水源；同時儲水箱2設(shè)有 新水補給接點，以保證清洗段用水量，該節(jié)點設(shè)有電磁閥4，并與儲水箱的液位傳感器5 形成閉環(huán)控制，當(dāng)儲水箱2液位低于低位設(shè)定值時電磁閥4自動打開補充新水，直至水位達到高位設(shè)定值關(guān)閉電磁閥；儲水箱2還設(shè)計有溢流裝置(溢流管)，當(dāng)水冷輥排放水流 量較大時可以通過溢流裝置直接將多余的水排至廢水溝。通過第一水泵8 (或第二水泵12，備用)將儲水箱2的水打入換熱器14，水泵為 一用一備布置，冷卻回水進入換熱器14后，通過換熱器將其溫度升至60°C;換熱器14水 側(cè)進出口各設(shè)有1套熱電偶用于檢測水溫，同時在換熱器水側(cè)出口設(shè)有1臺壓力開關(guān)，當(dāng) 檢測到壓力異常時報警，該壓力開關(guān)主要檢測換熱器是否漏水。為了防止換熱器管內(nèi)的水萬一發(fā)生泄露而造成隱患，在換熱器水側(cè)進出口設(shè)置 旁通系統(tǒng)，當(dāng)水管漏水或其它原因?qū)е虏痪邆渫ㄋ畻l件時，使水不經(jīng)過換熱器直接流向 清洗段，同時可以排出換熱器管內(nèi)的水。煙氣側(cè)低溫?zé)煔?400°C煙氣)進入換熱器(5)將水加熱后，煙氣溫度降至約180°C，該 溫度已滿足排煙風(fēng)機要求，因而不需要摻入大量冷風(fēng)，同時由于溫度降低煙氣實際流量 減少，鑒于這兩個因素，排煙風(fēng)機的選型可以降低，而且運行費用也隨之降低。換熱器煙氣進出口各設(shè)一套熱電偶，用于檢測煙氣進出口溫度。
權(quán)利要求
1.連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，其特征在于將連續(xù)退火爐煙氣余 熱第一次回收利用后的低溫?zé)煔馔ㄟ^第二次回收利用系統(tǒng)的換熱器與對退火爐水冷輥進 行冷卻后的冷卻回水進行熱交換，所述冷卻回水經(jīng)過換熱器進行熱交換升溫后送入清洗 段使用。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，其特征在于 所述的低溫?zé)煔獾臏囟葹?80 420°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，其特征在 于所述的第二次回收利用系統(tǒng)包括冷卻回水管(1)、儲水箱(2)、補新水管(3)、電磁 閥(4)、液位傳感器(5)、第一輸入水管(6)、第一止回閥(7)、第一水泵(8)、第一閥門 (9)、換熱器(14)、第三閥門(16)、輸出水管(19)、第四閥門(21)、煙氣輸入管(25)、 煙氣輸出管(27)；冷卻回水管(1)的輸入端接對退火爐水冷輥進行冷卻后的冷卻回水， 冷卻回水管(1)的輸出端與儲水箱(2)相連通，補新水管(3)的輸入端接補充水源，補 新水管(3)的輸出端與儲水箱(2)相連通，補新水管(3)上設(shè)有電磁閥(4)，儲水箱(2) 上設(shè)有液位傳感器(5)；第一輸入水管(6)的輸入端與儲水箱(2)相連通，第一輸入水管 (6)的輸出端與換熱器(14)的水介質(zhì)輸入口相連通，第一輸入水管(6)上依次設(shè)有第一閥 門(9)、第一水泵(8)、第一止回閥(7)、第三閥門(16)，第一閥門(9)靠近儲水箱(2)， 第三閥門(16)靠近換熱器(14)；輸出水管(19)的輸入端與換熱器(14)的水介質(zhì)輸出口 相連通，輸出水管(19)的輸出端與用于清洗段使用的熱水清洗槽(27)相連通，輸出水管 (19)上設(shè)有第四閥門(21)，第四閥門(21)靠近換熱器(14)；煙氣輸入管(25)的輸入端 接連續(xù)退火爐煙氣余熱第一次回收利用后的低溫?zé)煔?，煙氣輸入?25)的輸出端與換熱 器(14)的煙氣介質(zhì)輸入口相連通，換熱器(14)的煙氣介質(zhì)輸出口接一煙氣輸出管(27)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，其特征在于 所述的第一閥門(9)的輸入端與第一止回閥(7)的輸出端并聯(lián)一第二輸入水管(10)，第二 輸入水管(10)上依次設(shè)有第二閥門(13)、第二水泵(12)、第二止回閥(11)，第二閥門 (13)靠近儲水箱(2)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，其特征在于 所述的第一輸入水管(6)與輸出水管(19)之間連接一旁通管(17)，旁通管(17)上設(shè)有旁 通閥(18)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，其特征在于 所述的第一輸入水管(6)上接有第一排放管，第一排放管的輸入端位于換熱器(14)的水 介質(zhì)輸入口與第三閥門(16)之間，第一排放管上設(shè)有第一排放閥(15)；輸出水管(19) 上接有第二排放管，第二排放管的輸入端位于換熱器(14)的水介質(zhì)輸出口與第四閥門 (21)之間，第二排放管上設(shè)有第二排放閥(20)。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，其特征在于 所述的儲水箱(2)的底部與第三排放管(22)的輸入端相連通，第三排放管(22)的輸出端 接排水溝，第三排放管(22)上設(shè)有第五閥門(23)，第五閥門(23)靠近儲水箱(2)；儲水 箱(2)的溢流口接溢流管(24)的輸入端，溢流管(24)的輸出端與第三排放管(22)相連
全文摘要
本發(fā)明涉及一種連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，屬于帶鋼連續(xù)退火爐技術(shù)領(lǐng)域，可拓展應(yīng)用于其他領(lǐng)域的煙氣余熱回收。連續(xù)退火爐煙氣余熱第二次回收利用的方法，其特征在于將連續(xù)退火爐煙氣余熱第一次回收利用后的低溫?zé)煔馔ㄟ^第二次回收利用系統(tǒng)的換熱器與對退火爐水冷輥進行冷卻后的冷卻回水進行熱交換，所述冷卻回水經(jīng)過換熱器進行熱交換升溫后送入清洗段使用。該方法不僅節(jié)約熱能，還節(jié)約大量清洗段的冷卻水，同時降低運行成本。
文檔編號F27D17/00GK102012169SQ20101060893
公開日2011年4月13日 申請日期2010年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月28日
發(fā)明者于海, 石祥, 鄭劍輝, 陳元元 申請人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司