爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶煉中氣體回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種爐膛保護(hù)性氣體再回收利用系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)階段國內(nèi)具有保護(hù)性氣體的工業(yè)爐多采用輻射管加熱方式對(duì)工件進(jìn)行加熱，保護(hù)性氣體不采用循環(huán)再生方式處理，而是直接排放掉，這樣不僅造成了保護(hù)性氣體使用量增大，而且在排放保護(hù)性氣體的同時(shí)，也使保護(hù)性氣體帶走大量的熱量，增加了能源使用量，浪費(fèi)了余熱。在工業(yè)生產(chǎn)中，余熱屬于二次能源，余熱回收利用有一定難度，這是因?yàn)槿襞艧煖囟鹊停捎贸Ｒ?guī)熱交換器，鍋爐尾部受熱而中煙氣與工質(zhì)的傳熱溫差減小，傳熱面積增大，在有限空間布置的管多而密，千萬煙氣流阻大，引風(fēng)機(jī)動(dòng)力消耗大，金屬消耗和設(shè)備初投資增多。一般情況下，排煙溫度每升高15-20°C，鍋爐熱效率大約降低1%，反之，排煙溫度每降低15-20°C，鍋爐熱效率大約會(huì)升高1%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的系統(tǒng)，該系統(tǒng)設(shè)置廢氣收集裝置、熱交換器等對(duì)氣體收集并處理，有效的減少了保護(hù)性氣體使用量，增加了工業(yè)爐熱效率，使能量更多的轉(zhuǎn)化為有效能量，降低了能源消耗。
[0004]本發(fā)明的爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法是通過下述的技術(shù)方案來解決以上的技術(shù)問題的:
爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，該方法具體如下:廢氣經(jīng)工業(yè)爐的排煙口排出后進(jìn)入廢氣收集裝置由冷卻介質(zhì)進(jìn)行一級(jí)冷卻，再通過管道B進(jìn)入熱交換器進(jìn)行二級(jí)冷卻，經(jīng)過二級(jí)冷卻后的常溫氣體通過過濾器過濾和壓縮機(jī)壓縮后再回收入工業(yè)爐繼續(xù)利用；
上述的方法中使用的系統(tǒng)包括廢氣收集裝置，熱交換器、過濾器、壓縮機(jī)；上述的廢氣收集裝置通過管道A和管道B與熱交換器相并聯(lián)，熱交換器與過濾器、壓縮機(jī)之間通過管道依次串聯(lián)；
廢氣收集裝置上有冷卻介質(zhì)加入口，上述的冷卻介質(zhì)對(duì)廢氣收集裝置中的廢氣一級(jí)冷卻后，再經(jīng)過管道A進(jìn)入熱交換器，對(duì)熱交換器中的氣體進(jìn)行二級(jí)冷卻，冷卻介質(zhì)通過熱交換器換熱后得到的可利用介質(zhì)繼續(xù)回收利用。
[0005]上述的過濾器和壓縮機(jī)之間串聯(lián)有除塵器。
[0006]優(yōu)選的，除塵器為活性炭除塵器。
[0007]上述的熱交換器為混合式麻花管陶瓷熱交換器。熱交換器為混合式麻花管陶瓷熱交換器；采用混合式麻花管陶瓷熱交換器，它具有耐高溫和抗熱沖擊的優(yōu)異性能，從10000C風(fēng)冷至室溫，反復(fù)50次以上不出現(xiàn)裂紋；導(dǎo)熱系數(shù)與不銹鋼等同；在氧化性和酸性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性。在結(jié)構(gòu)上成功地解決了熱補(bǔ)償和較好地解決了氣體密封問題。該裝置傳熱效率高，節(jié)能效果顯著，用以預(yù)熱助燃空氣或加熱某些過程的工藝氣體，可節(jié)約一次能源，燃料節(jié)約率可達(dá)30 - 55%，并可強(qiáng)化工藝過程，顯著提高生產(chǎn)能力。
[0008]上述的過濾器為電除塵過濾器。
[0009]上述的壓縮機(jī)為離心葉輪壓縮機(jī)。
[0010]上述的一級(jí)冷卻后的氣體的溫度為300_450°C ; 二級(jí)冷卻后的氣體的溫度為100-200。。。
[0011]壓縮機(jī)為離心葉輪壓縮機(jī)；上述的壓縮機(jī)的管道和氣體通道倉均為密閉的葉輪風(fēng)機(jī)，主要提供進(jìn)爐壓力。
[0012]本發(fā)明的系統(tǒng)中，在工業(yè)爐的排煙口處設(shè)置廢氣收集裝置，利用氣體在不同溫度處壓差作動(dòng)力，通過耐高溫密封收集管道將高溫保護(hù)性氣體收集到熱交換器中，在收集和運(yùn)輸過程中采用多級(jí)冷卻方式，將保護(hù)性氣體熱量轉(zhuǎn)移至冷卻介質(zhì)中，冷卻介質(zhì)充分吸收保護(hù)性氣體熱量后，冷卻介質(zhì)溫度升高，可直接利用于民用與工業(yè)采暖、洗浴等需要加熱的地方。
[0013]保護(hù)性氣體溫度降低后，需要通過過濾、除塵等凈化設(shè)施，使之成為純凈的氣體成分，在經(jīng)壓縮機(jī)加壓，形成具有一定壓力的純凈的保護(hù)性氣體，在按照工業(yè)爐工藝要求，將保護(hù)性氣體通向爐內(nèi)，形成閉合回路。
[0014]本發(fā)明的有益效果在于:
(O能夠有效減少保護(hù)性氣體使用量；
(2)能增加工業(yè)爐熱效率，使能量更多的轉(zhuǎn)化為有效能量；
(3)能有效降低能源消耗，減少排往大氣的廢氣量，符合創(chuàng)建環(huán)保節(jié)約型社會(huì)的要求。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的保護(hù)性氣體回收利用過程圖；
圖2為本發(fā)明實(shí)施例2的保護(hù)性氣體回收利用過程圖；
圖中，1-冷卻介質(zhì)，2-可利用介質(zhì)，3-工業(yè)爐，4-廢氣收集裝置，5-熱交換器，6-過濾器，7-壓縮機(jī)，8-除塵器。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】來對(duì)本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明，以便本領(lǐng)域的技術(shù)人員更了解本發(fā)明，但并不以此限制本發(fā)明。
[0017]實(shí)施例1
爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，該方法具體如下:廢氣經(jīng)工業(yè)爐3的排煙口排出后進(jìn)入廢氣收集裝置4由冷卻介質(zhì)I進(jìn)行一級(jí)冷卻，再通過管道B進(jìn)入熱交換器5進(jìn)行二級(jí)冷卻，經(jīng)過二級(jí)冷卻后的常溫氣體通過過濾器6過濾、除塵器8除塵和壓縮機(jī)7壓縮后再回收入工業(yè)爐3繼續(xù)利用；
上述的方法中使用的系統(tǒng)包括廢氣收集裝置4，混合式麻花管陶瓷熱交換器5、電除塵過濾器6、活性炭除塵器8、離心葉輪壓縮機(jī)7 ;上述的廢氣收集裝置4通過管道A和管道B與熱交換器5相并聯(lián)，混合式麻花管陶瓷熱交換器5與電除塵過濾器6、離心葉輪壓縮機(jī)7之間通過管道依次串聯(lián)；
廢氣收集裝置4上有冷卻介質(zhì)I加入口，上述的冷卻介質(zhì)I對(duì)廢氣收集裝置4中的廢氣一級(jí)冷卻后，再經(jīng)過管道A進(jìn)入熱交換器5，對(duì)熱交換器5中的氣體進(jìn)行二級(jí)冷卻，冷卻介質(zhì)I通過熱交換器5換熱后得到的可利用介質(zhì)2繼續(xù)回收利用。
[0018]本發(fā)明采用的混合式麻花管陶瓷熱交換器5，具有耐高溫和抗熱沖擊的優(yōu)異性能，從1000 V風(fēng)冷至室溫，反復(fù)50次以上不出現(xiàn)裂紋；導(dǎo)熱系數(shù)與不銹鋼等同；在氧化性和酸性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性。在結(jié)構(gòu)上成功地解決了熱補(bǔ)償和較好地解決了氣體密封問題。該裝置傳熱效率高，節(jié)能效果顯著，用以預(yù)熱助燃空氣或加熱某些過程的工藝氣體，可節(jié)約一次能源，燃料節(jié)約率可達(dá)30 - 55%，并可強(qiáng)化工藝過程，顯著提高生產(chǎn)能力。
[0019]本發(fā)明采用的離心葉輪壓縮機(jī)7，該離心葉輪壓縮機(jī)7的管道和氣體通道倉均為密閉的葉輪風(fēng)機(jī)，主要提供進(jìn)爐壓力。
[0020]上述的一級(jí)冷卻后的氣體的溫度為400°C ;二級(jí)冷卻后的氣體的溫度為150°C。
[0021]實(shí)施例2
爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，該方法具體如下:廢氣經(jīng)工業(yè)爐3的排煙口排出后進(jìn)入廢氣收集裝置4由冷卻介質(zhì)I進(jìn)行一級(jí)冷卻，再通過管道B進(jìn)入熱交換器5進(jìn)行二級(jí)冷卻，經(jīng)過二級(jí)冷卻后的常溫氣體通過過濾器6過濾和壓縮機(jī)7壓縮后再回收入工業(yè)爐3繼續(xù)利用；
上述的方法中使用的系統(tǒng)包括廢氣收集裝置4，混合式麻花管陶瓷熱交換器5、電除塵過濾器6、離心葉輪壓縮機(jī)7 ;上述的廢氣收集裝置4通過管道A和管道B與熱交換器5相并聯(lián)，混合式麻花管陶瓷熱交換器5與電除塵過濾器6、離心葉輪壓縮機(jī)7之間通過管道依次串聯(lián)；
廢氣收集裝置4上有冷卻介質(zhì)I加入口，上述的冷卻介質(zhì)I對(duì)廢氣收集裝置4中的廢氣一級(jí)冷卻后，再經(jīng)過管道A進(jìn)入熱交換器5，對(duì)熱交換器5中的氣體進(jìn)行二級(jí)冷卻，冷卻介質(zhì)I通過熱交換器5換熱后得到的可利用介質(zhì)2繼續(xù)回收利用。
[0022]本發(fā)明采用的混合式麻花管陶瓷熱交換器5，具有耐高溫和抗熱沖擊的優(yōu)異性能，從1000 V風(fēng)冷至室溫，反復(fù)50次以上不出現(xiàn)裂紋；導(dǎo)熱系數(shù)與不銹鋼等同；在氧化性和酸性介質(zhì)中具有良好的耐蝕性。在結(jié)構(gòu)上成功地解決了熱補(bǔ)償和較好地解決了氣體密封問題。該裝置傳熱效率高，節(jié)能效果顯著，用以預(yù)熱助燃空氣或加熱某些過程的工藝氣體，可節(jié)約一次能源，燃料節(jié)約率可達(dá)30 - 55%，并可強(qiáng)化工藝過程，顯著提高生產(chǎn)能力。
[0023]本發(fā)明采用的離心葉輪壓縮機(jī)7，該離心葉輪壓縮機(jī)7的管道和氣體通道倉均為密閉的葉輪風(fēng)機(jī)，主要提供進(jìn)爐壓力。
[0024]上述的一級(jí)冷卻后的氣體的溫度為300°C ;二級(jí)冷卻后的氣體的溫度為140°C。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，其特征在于，廢氣經(jīng)工業(yè)爐的排煙口排出后進(jìn)入廢氣收集裝置由冷卻介質(zhì)進(jìn)行一級(jí)冷卻，再通過管道B進(jìn)入熱交換器進(jìn)行二級(jí)冷卻，經(jīng)過二級(jí)冷卻后的常溫氣體通過過濾器過濾和壓縮機(jī)壓縮后再回收入工業(yè)爐繼續(xù)利用； 所述的方法中使用的系統(tǒng)包括廢氣收集裝置，熱交換器、過濾器、壓縮機(jī)；所述的廢氣收集裝置通過管道A和管道B與熱交換器相并聯(lián)，熱交換器與過濾器、壓縮機(jī)之間通過管道依次串聯(lián)； 所述的廢氣收集裝置上有冷卻介質(zhì)加入口，所述的冷卻介質(zhì)對(duì)廢氣收集裝置中的廢氣一級(jí)冷卻后，再經(jīng)過管道A進(jìn)入熱交換器，對(duì)熱交換器中的氣體進(jìn)行二級(jí)冷卻，冷卻介質(zhì)通過熱交換器換熱后得到的可利用介質(zhì)繼續(xù)回收利用。
2.如權(quán)利要求1所述的爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，其特征在于，所述的過濾器和壓縮機(jī)之間串聯(lián)有除塵器。
3.如權(quán)利要求1所述的爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，其特征在于，所述的除塵器為活性炭除塵器。
4.如權(quán)利要求1所述的爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，其特征在于，所述的熱交換器為混合式麻花管陶瓷熱交換器。
5.如權(quán)利要求1所述的爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，其特征在于，所述的過濾器為電除塵過濾器。
6.如權(quán)利要求1所述的爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，其特征在于，所述的壓縮機(jī)為離心葉輪壓縮機(jī)。
7.如權(quán)利要求1所述的爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，其特征在于，所述的一級(jí)冷卻后的氣體的溫度為300-450°C。
8.如權(quán)利要求1所述的爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的方法，其特征在于，所述的二級(jí)冷卻后的氣體的溫度為100-200°C。
【專利摘要】本發(fā)明屬于冶煉中氣體回收利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種爐膛保護(hù)性氣體再回收利用系統(tǒng)。本發(fā)明的爐膛保護(hù)性氣體再回收利用的系統(tǒng)，其特征在于，所述的系統(tǒng)包括廢氣收集裝置，熱交換器、過濾器、壓縮機(jī)；所述的廢氣收集裝置通過管道A和管道B與熱交換器相并聯(lián)，熱交換器與過濾器、壓縮機(jī)之間通過管道依次串聯(lián)。本發(fā)明的有益效果在于：能夠有效減少保護(hù)性氣體使用量，增加工業(yè)爐熱效率，使能量更多的轉(zhuǎn)化為有效能量；能有效降低能源消耗，減少排往大氣的廢氣量，符合創(chuàng)建環(huán)保節(jié)約型社會(huì)的要求。
【IPC分類】F27D17-00
【公開號(hào)】CN104677123
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410792123
【發(fā)明人】劉洋洋, 劉海波, 于彥飛, 李文華
【申請(qǐng)人】山東鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年6月3日
【申請(qǐng)日】2014年12月19日