專利名稱：熱風爐串級預熱系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種熱風爐系統(tǒng)，尤其是一種熱風爐空氣煤氣雙預熱的熱風爐串級預熱 系統(tǒng)。
背景技術：
高爐冶煉需要高風溫以達到節(jié)焦降耗的目的，而熱風爐是向高爐提供高溫熱風的裝置。 由于高爐冶煉產(chǎn)生的高爐煤氣是一種低熱值的二次能源，為增加熱風爐的熱風溫度，目前許 多高爐熱風爐采用在高爐煤氣中添加高熱值能源如轉爐煤氣、焦爐煤氣、天然氣等以獲得更 高的熱風溫度。有的高爐熱風爐采用空氣、煤氣高溫雙預熱的辦法，將空氣煤氣預熱到300 'C再通入熱風爐。有的高爐熱風爐采用熱風爐串級預熱系統(tǒng)。
現(xiàn)有的熱風爐串級預熱系統(tǒng)包括熱風爐，煙氣發(fā)生爐，煙氣總管，高溫換熱器，煤氣總 管，空氣總管，熱管換熱器，助燃風機和煙閨等。熱管換熱器由空氣冷凝段、煤氣冷凝段和 兩個煙氣蒸發(fā)段組成，助燃風機通過空氣總管上的第一空氣支路與空氣冷凝段的進口相連， 空氣冷凝段的出口接高溫換熱器的空氣進口；高溫換熱器的空氣出口經(jīng)空氣總管接熱風爐的 空氣進口；煤氣總管接煤氣冷凝段的進口，煤氣冷凝段的出口通過煤氣總管接熱風爐的煤氣 進口；熱風爐的廢氣接煙氣總管，煙氣總管分別接煙氣混風支管、混煙管和煙閨，煙氣混風 支管接混風煙道；在空氣冷凝段的進口設有第一空氣閥，設置有第二空氣閥的第二空氣支路 接煙氣發(fā)生爐的空氣進口，在第一空氣支路和第二空氣支路之間的空氣總管上設置有空氣總 閥；煤氣總管上設有第一煤氣支路和第二煤氣支路，第一煤氣支路接煤氣冷凝段的進口，換 熱后的煤氣隨即由煤氣冷凝段的出口進入煤氣總管，煤氣總管上的煤氣總閥并聯(lián)在煤氣冷凝 段的進口和出口之間，第二煤氣支路連接煤氣總管和煙氣發(fā)生爐的煤氣進口；煙氣發(fā)生爐的 煙氣出口通過混風煙道接高溫換熱器的煙氣進口 ；高溫換熱器的煙氣出口通過混煙管接兩煙 氣蒸發(fā)段的進口，兩煙氣蒸發(fā)段的出口連接后接引風機，引風機接煙囪；高溫換熱器的空氣 出口接入第一空氣支路和第二空氣支路之間的空氣總管。
艮口，該串級預熱系統(tǒng)先利用熱風爐的廢氣在熱管換熱器中對空氣、煤氣進行低溫雙預熱 ，再在串聯(lián)的高溫換熱器中利用熱風爐廢氣和煙氣發(fā)生爐中的高溫煙氣混合物將低溫預熱的 空氣再行預熱到更高溫度。
由于現(xiàn)有的串級預熱系統(tǒng)各閥門呈固定狀態(tài)，當熱風爐換爐時，從熱風爐出來的廢氣流量急劇減少二分之一，致使高溫廢氣與低溫廢氣摻混時溫度波動大，可能造成煤氣預熱溫度 不足，或者造成高溫換熱器超溫運行而損壞的問題，上述問題隨熱風爐周期性換爐而周期性 出現(xiàn)。

實用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有熱風爐串級預熱系統(tǒng)在熱風爐換爐時易損壞高溫換熱器的不足，本實用新 型所要解決的技術問題是提供一種能夠保護高溫換熱器的熱風爐串級預熱系統(tǒng)。
本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是熱風爐串級預熱系統(tǒng)，包括熱風爐、 煙氣發(fā)生爐、高溫換熱器、熱管換熱器、空氣總管、煤氣總管、煙氣總管、煙氣混風支管、 混風煙道、混煙管和煙閨通過管路和控制閥連接形成的熱風爐串級預熱系統(tǒng)，其中，第二煤 氣支路連接煤氣總管和煙氣發(fā)生爐，第二煤氣支路上設置有煤氣控制閥。
本實用新型的有益效果是使用單一低熱值高爐煤氣實現(xiàn)高爐125(TC以上的高風溫，充 分利用了熱風爐廢氣余熱，降低了能源消耗；利用高溫換熱器進口溫度控制進入煙氣發(fā)生爐 的煤氣量，減少熱風爐工作的周期性對高溫換熱器的不利影響；利用煙氣總管上的煙氣總閥 自動補償系統(tǒng)壓力，避免了系統(tǒng)廢氣波動大對設備造成損壞，適應熱風爐換爐時廢氣流量的 巨大變化；利用煙氣蒸發(fā)段出口處設置的煙氣調節(jié)閥來調節(jié)與空氣、煤氣換熱的煙氣量，控 制煤氣的預熱溫度更靈活方便，有效利用了雙預熱熱管換熱器對煤氣的預熱；從而保證了高 溫組合式空氣煤氣雙預熱余熱回收裝置的高預熱溫度和長壽穩(wěn)定運行。


圖l是本實用新型的系統(tǒng)連接圖。
圖中標記為，l-熱風爐，2-煙氣總管，3-煙氣發(fā)生爐，4-第二煤氣支路，5-第二空氣支 路，6-煤氣總管，7-空氣總管，8-熱風換熱器，9-煤氣冷凝段，10-空氣冷凝段，11-煙氣蒸 發(fā)段，12-煙氣蒸發(fā)段，13-高溫換熱器，14-混風煙道，15-煙氣混風支管，16-第一空氣支 路，17-混煙管，18-煤氣控制閥，19-第一煙氣閥，20-第二煙氣閥，21-煙氣總閥，22-煙氣 調節(jié)閥，23-煙氣調節(jié)閥，24-煤氣總閥，25-空氣總閥，26-助燃風機，27-引風機，28-煙囪 ，29-第一空氣閥，30-第二空氣閥，31-第一煤氣支路。
具體實施方式
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
如圖1所示，本實用新型的熱風爐串級預熱系統(tǒng)熱風爐串級預熱系統(tǒng)，包括熱風爐l、煙 氣發(fā)生爐3、高溫換熱器13、熱管換熱器8、空氣總管7、煤氣總管6、煙氣總管2、煙氣混風 支管15、混風煙道14、混煙管17和煙囪28通過管路和控制閥連接形成的熱風爐串級預熱系統(tǒng)，其中，第二煤氣支路4連接煤氣總管6和煙氣發(fā)生爐3，第二煤氣支路4上設置有煤氣控制閥 18。
由于熱風爐換爐時，處于燃燒狀態(tài)的熱風爐數(shù)量減少而正在燃燒著的熱風爐產(chǎn)生的煙氣 溫度相對于正常期間更高一些，從而高溫換熱器13的煙氣進口溫度會升高。因此，設置煤氣 控制閥18，根據(jù)換爐期間高溫換熱器l3的煙氣進口溫度的變化對進入煙氣發(fā)生爐3的煤氣量 進行調節(jié)，以保護高溫換熱器13。
為了增加系統(tǒng)控制的自動性和可靠性，煤氣控制閥18的開度由高溫換熱器13的煙氣進口 溫度控制。當測量到高溫換熱器l3的煙氣進口溫度高于高溫控制值時，減小煤氣控制閥18的 開度，減小煤氣量；當測量到高溫換熱器13的煙氣進口溫度低于低溫控制值時，增加煤氣量 ，此間空氣量保持不變。
上述的技術方案使得高溫換熱器13的煙氣進口溫度維持在一定的范圍內(nèi)，避免了因換爐 期間溫度波動造成的高溫換熱器l 3損壞。
進一步的是，在混煙管17和煙囪28之間的煙氣總管2上設置有煙氣總閥21。在換爐時， 煙氣量約減少50%，系統(tǒng)壓力出現(xiàn)波動，不利于系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，因此，設置煙氣總閥21， 根據(jù)系統(tǒng)壓力調節(jié)開度，維持系統(tǒng)壓力穩(wěn)定。
為了增加系統(tǒng)控制的自動性和可靠性，煙氣總閥21的開度由處于燃燒狀態(tài)的熱風爐的數(shù) 目控制。將煙氣總閥21的開度改由處于燃燒狀態(tài)的熱風爐的數(shù)目發(fā)出的信號進行控制，在換 爐時增大開度，由煙閨回流煙氣補充煙氣總管壓力，以保證煙氣混風支管15的壓力大于煙氣 發(fā)生爐3的煙氣出口壓力，維持系統(tǒng)穩(wěn)定運行。
此外，還在熱管換熱器8的兩個煙氣蒸發(fā)段11、 12的出口均設置有煙氣調節(jié)閥23、 22， 以調節(jié)與空氣、煤氣換熱的煙氣量，避免現(xiàn)有的自然分流方式可能造成的煤氣預熱溫度過低 而空氣低溫預熱溫度過高的現(xiàn)象，從而適當提高煤氣預熱溫度，以提高系統(tǒng)運行效率。
實施例
圖l所示為本實用新型的熱風爐串級預熱系統(tǒng)，包括熱風爐l，煙氣總管2，高溫換熱器 13，煙氣發(fā)生爐3，助燃風機26，煤氣總管6，熱管換熱器8，引風機27、煙閨28，熱管換熱 器8由空氣冷凝段10、煤氣冷凝段9、煙氣蒸發(fā)段11和煙氣蒸發(fā)段12組成，助燃風機26通過空 氣總管7與空氣冷凝段10的進口相連，空氣冷凝段10的出口接高溫換熱器13的空氣進口，高 溫換熱器13的空氣出口通過空氣總管7接熱風爐1的空氣進口；煤氣總管6接煤氣冷凝段9的進 口，煤氣冷凝段9的出口通過煤氣總管6接熱風爐1的煤氣進口；熱風爐1的廢氣接煙氣總管2 ，煙氣總管2分別接煙氣混風支管19、混煙管17，煙氣混風支管19接混風煙道14，高溫換熱器13的煙氣出口通過混煙管17接煙氣蒸發(fā)段11和煙氣蒸發(fā)段12的進口，煙氣蒸發(fā)段11和12的 出口連接后接引風機27，引風機27接煙閨28，空氣總管7上設有第一空氣支路16接空氣冷凝 段10的進口，在空氣冷凝段10的進口設有第一空氣閥29，空氣總管7上設有第二空氣支路5接 煙氣發(fā)生爐3的空氣進口，在第一空氣支路16和第二空氣支路5之間的空氣總管上設有空氣總 閥25，第二空氣支路5上設有第二空氣閥30。煤氣總管6上設有第一煤氣支路31和第二煤氣支 路4，第一煤氣支路31接煤氣冷凝段9的進口，換熱后的煤氣隨即由煤氣冷凝段9的出口進入 煤氣總管6，煤氣總管6上的煤氣總閥24并聯(lián)在煤氣冷凝段9的進口和出口之間，設有煤氣控 制閥18的第二煤氣支路4接煙氣發(fā)生爐3的煤氣進口，煙氣發(fā)生爐3的出口通過混風煙道14接 高溫換熱器13的煙氣進口。高溫換熱器13的空氣出口接入第一空氣支路16和第二空氣支路5 接點之間的空氣總管7。收接熱風爐1廢氣的煙氣總管2上設置有連接到混風煙標道14的煙氣 混風支管15，煙氣混風支管15上設置有第一煙氣閥19，煙氣總管2上設置有連接到煙氣蒸發(fā) 段ll、 12進口的混煙管17，以煙氣總管2經(jīng)煙氣總閥21連接到煙囪28。
在煙氣蒸發(fā)段11和12的出口分別設有煙氣調節(jié)閥23和22，以調節(jié)和分配煙氣流，調節(jié) 空氣和煤氣的預熱溫度。
煤氣控制閥18的開度由高溫換熱器l3的煙氣進口溫度控制，二者形成閉環(huán)反饋作用控制 回路設定高溫控制值和低溫控制值，當實際溫度高于高溫控制值時就減少煤氣量，當實際 值低于低溫控制值時就增加煤氣量，此間空氣量保持不變。
煙氣總閥21與熱風爐處于燃燒狀態(tài)的爐數(shù)形成一個指令電器控制回路煙氣總閥21設有 四個位置控制器，除全關位置a和全開位置d外還有兩個中間位置b和c，位置c的開度大于位 置b的開度，當熱風爐l中有兩個燃燒爐時，煙氣總閥21處于位置b，當熱風爐l中只有一個燃 燒爐時，煙氣總閥21處于位置c，該回路只在熱風爐換爐期間發(fā)生作用，由熱風爐燃燒狀態(tài) 的數(shù)目發(fā)出激活和脈沖信號來控制煙氣總閥21的開度，以彌補熱風爐換爐期間煙氣量減少帶 來的壓力變化，穩(wěn)定系統(tǒng)運行。
權利要求權利要求1熱風爐串級預熱系統(tǒng)，包括熱風爐(1)、煙氣發(fā)生爐(3)、高溫換熱器(13)、熱管換熱器(8)、空氣總管(7)、煤氣總管(6)、煙氣總管(2)、煙氣混風支管(15)、混風煙道(14)、混煙管(17)和煙囪(28)通過管路和控制閥連接形成的熱風爐串級系統(tǒng)，其中，第二煤氣支路(4)連接煤氣總管(6)和煙氣發(fā)生爐(3)，其特征是第二煤氣支路(4)上設置有煤氣控制閥(18)。
2.如權利要求l所述的熱風爐串級預熱系統(tǒng)，其特征是煤氣控制閥 (18)的開度由高溫換熱器(13)的煙氣進口溫度控制。
3.如權利要求1或2所述的熱風爐串級預熱系統(tǒng)，其特征是在混煙 管(17)和煙囪(28)之間的煙氣總管(2)上設置有煙氣總閥(21)。
4.如權利要求3所述的熱風爐串級預熱系統(tǒng)，其特征是煙氣總閥( 21)的開度由處于燃燒狀態(tài)的熱風爐的數(shù)目控制。
5.如權利要求4所述的熱風爐串級預熱系統(tǒng)，其特征是熱管換熱器 (8)的兩個煙氣蒸發(fā)段(11、 12)的出口均設置有煙氣調節(jié)閥(23、 22)。
6.如權利要求3所述的熱風爐串級預熱系統(tǒng)，其特征是熱管換熱器 (8)的兩個煙氣蒸發(fā)段(11、 12)的出口均設置有煙氣調節(jié)閥(23、 22)。
7.如權利要求1或2所述的熱風爐串級預熱系統(tǒng)，其特征是熱管換 熱器(8)的兩個煙氣蒸發(fā)段(11、 12)的出口均設置有煙氣調節(jié)閥(23、 22)。
專利摘要本實用新型公開了一種能夠保護高溫換熱器的熱風爐串級預熱系統(tǒng)。該系統(tǒng)由熱風爐、煙氣發(fā)生爐、高溫換熱器、熱管換熱器、空氣總管、煤氣總管、煙氣總管、煙氣混風支管、混風煙道、混煙管和煙囪等通過管路和控制閥連接形成，其中連接煤氣總管和煙氣發(fā)生爐的第二煤氣支路上設置有煤氣控制閥，該閥由高溫換熱器的煙氣進口溫度控制，減少換爐對高溫換熱器的不利影響，煙氣總管上的煙氣總閥自動補償系統(tǒng)壓力，避免了系統(tǒng)廢氣波動大對設備造成損壞，適應熱風爐換爐時廢氣流量的巨大變化，煙氣蒸發(fā)段出口處設置的煙氣調節(jié)閥調節(jié)與空氣、煤氣換熱的煙氣量，有效利用了雙預熱熱管換熱器對煤氣的預熱溫度，從而保證了串級預熱系統(tǒng)的高預熱溫度和長期穩(wěn)定運行，尤其適合熱風爐使用。
文檔編號C21B9/00GK201305608SQ20082030313
公開日2009年9月9日 申請日期2008年12月5日 優(yōu)先權日2008年12月5日
發(fā)明者于天齊, 勇 官, 程云波 申請人:攀枝花新鋼釩股份有限公司