加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，主要針對加熱爐余熱單獨回收設(shè)備多、費用高的問題，提出了一種聯(lián)合回收汽化冷卻機(jī)構(gòu)和尾部煙氣熱量的加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，包括設(shè)置在加熱爐的爐膛內(nèi)的汽化冷卻機(jī)構(gòu)、設(shè)置在加熱爐尾部煙道內(nèi)的煙氣換熱機(jī)構(gòu)以及汽水分離器；其中，汽水分離器包括汽水容器以及設(shè)置在汽水容器下部的自然循環(huán)入口、自然循環(huán)出口、強制循環(huán)入口、強制循環(huán)出口、進(jìn)水口和設(shè)置在汽水容器上部的飽和蒸汽出口；自然循環(huán)出口與煙氣換熱機(jī)構(gòu)的進(jìn)水口連通，自然循環(huán)入口與煙氣換熱機(jī)構(gòu)的出水口連通，強制循環(huán)出口與汽化冷卻機(jī)構(gòu)的入口連通，強制循環(huán)入口與汽化冷卻機(jī)構(gòu)的出口連通。本發(fā)明設(shè)備數(shù)量少、運行功耗低。
【專利說明】
加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，國內(nèi)乳鋼廠的加熱爐為了提高加熱爐爐窯本身的效率，降低煤氣耗量，一般采用獨立的汽化冷卻方式回收爐底水梁的熱量，另外，加熱爐尾部煙氣余熱一般用來加熱自身燃燒所需的空氣、煤氣等，其出口煙溫大約在300?400 °C左右，然后再通過采用獨立的尾部煙道余熱鍋爐回收此部分熱量，在這種余熱回收方式下，設(shè)備數(shù)量眾多，投資額增加，運行費用也很高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對上述問題，本發(fā)明提供一種聯(lián)合回收汽化冷卻機(jī)構(gòu)和尾部煙氣的熱量的加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，包括設(shè)置在加熱爐的爐膛內(nèi)的汽化冷卻機(jī)構(gòu)、設(shè)置在加熱爐尾部煙道內(nèi)的煙氣換熱機(jī)構(gòu)以及汽水分離器；
[0005]其中，所述汽水分離器包括汽水容器以及設(shè)置在汽水容器下部的自然循環(huán)入口、自然循環(huán)出口、強制循環(huán)入口、強制循環(huán)出口、進(jìn)水口和設(shè)置在汽水容器上部的飽和蒸汽出口；所述自然循環(huán)出口與所述煙氣換熱機(jī)構(gòu)的進(jìn)水口連通，所述自然循環(huán)入口與所述煙氣換熱機(jī)構(gòu)的出水口連通，所述強制循環(huán)出口與所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)的入口連通，所述強制循環(huán)入口與所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)的出口連通。
[0006]進(jìn)一步地，所述強制循環(huán)出口與所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)的入口通過強制循環(huán)進(jìn)水管連通，所述強制循環(huán)進(jìn)水管上設(shè)置有強制循環(huán)機(jī)構(gòu)。
[0007]進(jìn)一步地，所述加熱爐尾部煙道的末端與煙囪連通，所述煙囪的入口處設(shè)置有引風(fēng)機(jī)。
[0008]進(jìn)一步地，所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)包括冷卻水梁，所述冷卻水梁的一端設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)入口，所述冷卻水梁的另外一端設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)出口。
[0009]進(jìn)一步地，所述冷卻水梁包括水梁外管和在所述水梁外管內(nèi)與所述水梁外管同軸設(shè)置的芯梁;所述水梁外管一端密封，另一端與所述水梁芯管的外壁密封連接;所述水梁芯管一端在所述水梁外管內(nèi)開放設(shè)置，另一端設(shè)置在所述水梁外管外部;所述水梁芯管設(shè)置在水梁外管外部的一端設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)入口，所述水梁外管靠近所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)入口的一端設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)出口。
[0010]進(jìn)一步地，所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)還包括與冷卻立柱，所述冷卻立柱包括立柱外管和在立柱外管內(nèi)部與所述立柱外管同軸設(shè)置的立柱芯管;所述立柱外管的下端密封，所述立柱外管的上端與所述冷卻水梁連通;所述立柱芯管的下端在所述立柱外管內(nèi)部開放設(shè)置，所述立柱芯管的上端與所述冷卻水梁連通。
[0011]進(jìn)一步地，所述煙氣換熱器包括連通在尾部煙道中的煙氣腔、設(shè)置在所述煙氣腔外部的水腔和熱管，所述熱管的兩端分別設(shè)置在所述煙氣腔和所述水腔內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步地，所述煙氣腔內(nèi)的相對兩側(cè)交錯設(shè)置有導(dǎo)流板。
[0013]本發(fā)明加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)對加熱爐中的汽化冷卻機(jī)構(gòu)的熱量和尾部煙氣的熱量進(jìn)行聯(lián)合回收，兩種熱源的回收共用一個汽水分離機(jī)構(gòu)，采用強制循環(huán)方式回收爐底水梁的余熱回收，采用自然循環(huán)的方式回收尾部煙氣余熱，減少了余熱回收設(shè)備的數(shù)量，充分回收了余熱資源，同時還降低了余熱回收設(shè)備的運行能耗，節(jié)約了成本。本發(fā)明加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)對采用尾部煙氣中的低品位熱量首先對水進(jìn)行加熱，然后再采用加熱爐中的汽化冷卻機(jī)構(gòu)的高品位熱量將水汽化并產(chǎn)生飽和蒸汽，這樣能夠得到更高品位的飽和蒸汽，對余熱的利用也更加充分?！靖綀D說明】
[0014]圖1是本發(fā)明加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖?！揪唧w實施方式】
[0015]下面結(jié)合說明書附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步的描述。
[0016]實施例1
[0017]如圖1所示，本實施例加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)回收的余熱資源包括兩部分: 加熱爐爐膛內(nèi)冷卻水梁的余熱和加熱爐的尾部煙道中高溫?zé)煔獾挠酂?。在加熱爐3的爐膛內(nèi)設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)4,用來吸收爐底水梁的余熱。在尾部煙道內(nèi)設(shè)置煙氣換熱機(jī)構(gòu)5,用來吸收煙氣的余熱。尾部煙道的端部與引風(fēng)機(jī)6相連，引風(fēng)機(jī)6與煙囪7相連。
[0018]本實施例加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)包括汽水分離機(jī)構(gòu)1、汽化冷卻機(jī)構(gòu)4、煙氣換熱機(jī)構(gòu)5和循環(huán)動力機(jī)構(gòu)2。汽水分離機(jī)構(gòu)1包含六個接口:入水口、飽和蒸汽出口、自然循環(huán)出口、自然循環(huán)入口、強制循環(huán)出口和強制循環(huán)入口。
[0019]汽化冷卻機(jī)構(gòu)4包含兩個接口:進(jìn)水管接口和出水管接口。
[0020]煙氣換熱機(jī)構(gòu)5包含兩個接口:進(jìn)水管接口和出水管接口。
[0021]循環(huán)動力機(jī)構(gòu)2包含兩個接口:進(jìn)水管接口和出水管接口。
[0022]汽水分離機(jī)構(gòu)1的入水口與外部給水管道相連;汽水分離機(jī)構(gòu)1的飽和蒸汽出口與外部的蒸汽管道相連;汽水分離機(jī)構(gòu)1的自然循環(huán)出口與煙氣換熱機(jī)構(gòu)5的進(jìn)水管接口相連;汽水分尚機(jī)構(gòu)1的自然循環(huán)入口與煙氣換熱機(jī)構(gòu)5的出水管接口相連;汽水分尚機(jī)構(gòu)1的強制循環(huán)出口與循環(huán)動力機(jī)構(gòu)5的進(jìn)水管接口相連;循環(huán)動力機(jī)構(gòu)2的出水管接口與汽化冷卻機(jī)構(gòu)4的進(jìn)水管相連;汽化冷卻機(jī)構(gòu)4的出水管與汽水分離機(jī)構(gòu)1的強制循環(huán)入口相連。
[0023]煙氣換熱機(jī)構(gòu)5布置于加熱爐后的尾部煙道，尾部煙道的端部連接有引風(fēng)機(jī)，引風(fēng)機(jī)與煙囪相連。
[0024]外部的給水進(jìn)入汽水分離機(jī)構(gòu)1之后，一部分水經(jīng)過自然循環(huán)的下降管進(jìn)入煙氣換熱機(jī)構(gòu)5中，吸收尾部煙道中煙氣余熱后變成汽水混合物，通過自然循環(huán)的上升管進(jìn)入汽水分離機(jī)構(gòu)1中，依靠下降管和上升管中介質(zhì)的重度差完成一個自然循環(huán)的汽水流動過程； 汽水分離機(jī)構(gòu)1中的另外一部分水經(jīng)過強制循環(huán)的下降管先進(jìn)入循環(huán)動力機(jī)構(gòu)2中，經(jīng)過循環(huán)動力機(jī)構(gòu)2的做功，提升管道中水的壓力后，進(jìn)入汽化冷卻機(jī)構(gòu)4中，吸收加熱爐3爐底水梁的余熱，轉(zhuǎn)變?yōu)槠旌衔镏笸ㄟ^強制循環(huán)的上升管進(jìn)入汽水分離機(jī)構(gòu)1中，依靠循環(huán)動力機(jī)構(gòu)2提供的壓力完成一個強制循環(huán)的汽水流動過程。
[0025]故本實施例是針對加熱爐的兩種余熱資源(爐底水梁余熱和尾部煙道余熱)，采用一個汽水分離機(jī)構(gòu)I，通過兩種循環(huán)方式(自然循環(huán)和強制循環(huán))聯(lián)合回收加熱爐余熱資源的系統(tǒng)。
[0026]本實施例加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)對加熱爐中的汽化冷卻機(jī)構(gòu)的熱量和尾部煙氣的熱量進(jìn)行聯(lián)合回收，兩種熱源的回收共用一個汽水分離機(jī)構(gòu)，采用強制循環(huán)方式回收爐底水梁的余熱回收，采用自然循環(huán)的方式回收尾部煙氣余熱，減少了余熱回收設(shè)備的數(shù)量，充分回收了余熱資源，同時還降低了余熱回收設(shè)備的運行能耗，節(jié)約了成本。本實施例加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)對采用尾部煙氣中的低品位熱量首先對水進(jìn)行加熱，然后再采用加熱爐中的汽化冷卻機(jī)構(gòu)的高品位熱量將水汽化并產(chǎn)生飽和蒸汽，這樣能夠得到更高品位的飽和蒸汽，對余熱的利用也更加充分。
[0027]實施例2
[0028]在上述實施例的基礎(chǔ)上，本實施例的加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)的所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)包括冷卻水梁，所述冷卻水梁的一端設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)入口，所述冷卻水梁的另外一端設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)出口。
[0029]本實施例中，汽水分離機(jī)構(gòu)I中的水經(jīng)過循環(huán)動力機(jī)構(gòu)將水打入冷卻水梁中，一方面水用來冷卻冷卻水梁，另外一方面，水吸收冷卻水梁中的余熱，產(chǎn)生汽水混合物進(jìn)入汽水分離機(jī)構(gòu)I中，既保證了加熱爐運行的安全性，同時又利用了余熱。
[0030]實施例3
[0031]在實施例2的基礎(chǔ)上，所述冷卻水梁包括水梁外管和在所述水梁外管內(nèi)與所述水梁外管同軸設(shè)置的芯梁;所述水梁外管一端密封，另一端與所述水梁芯管的外壁密封連接；所述水梁芯管一端在所述水梁外管內(nèi)開放設(shè)置，另一端設(shè)置在所述水梁外管外部;所述水梁芯管設(shè)置在水梁外管外部的一端設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)入口，所述水梁外管靠近所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)入口的一端設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)出口。
[0032]本實施例使水梁的冷卻水從中部進(jìn)入從周圍流出，能夠均勻的冷卻水梁，同時，能夠?qū)⑺旱臒崃孔畲蟪潭鹊膸ё?，能夠最大程度的回收水梁的余熱?br>[0033]實施例3
[0034]在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)還包括冷卻立柱，所述冷卻立柱包立柱外管和在立柱外管內(nèi)部與所述立柱外管同軸設(shè)置的立柱芯管;所述立柱外管的下端密封，所述立柱外管的上端與所述冷卻水梁連通;所述立柱芯管的下端在所述立柱外管內(nèi)部開放設(shè)置，所述立柱芯管的上端與所述冷卻水梁連通。
[0035]本實施例中的汽化冷卻機(jī)構(gòu)是水梁和立柱一體循環(huán)的汽化冷卻機(jī)構(gòu)，這樣，能夠減少汽化冷卻機(jī)構(gòu)的循環(huán)設(shè)備，節(jié)省空間，同時，由于汽水分離機(jī)構(gòu)中同時收集了水梁和立柱所吸收的熱量，因此，本實施例中的汽水分離機(jī)構(gòu)中的飽和蒸汽無論是從數(shù)量還是從質(zhì)量上來說，能夠大大的提升。
[0036]實施例4
[0037]在上述實施例的基礎(chǔ)上，所述煙氣換熱器包括連通在尾部煙道中的煙氣腔、設(shè)置在所述煙氣腔外部的水腔和熱管，所述熱管的兩端分別設(shè)置在所述煙氣腔和所述水腔內(nèi)，所述煙氣腔內(nèi)的相對兩側(cè)交錯設(shè)置有導(dǎo)流板。
[0038]本實施例采用熱管將煙氣腔和水腔進(jìn)行換熱，由于熱管導(dǎo)熱快，因此，能夠使水腔和煙氣腔中的熱量迅速交換。另外，由于煙氣腔內(nèi)相對兩側(cè)交錯設(shè)置有導(dǎo)流板，能夠延長煙氣在煙氣腔內(nèi)停留的時間，因此，能夠充分吸收煙氣的熱量。
[0039]以上，僅為本發(fā)明的較佳實施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，其特征在于:包括設(shè)置在加熱爐的爐膛內(nèi)的汽 化冷卻機(jī)構(gòu)、設(shè)置在加熱爐尾部煙道內(nèi)的煙氣換熱機(jī)構(gòu)以及汽水分離器；其中，所述汽水分離器包括汽水容器以及設(shè)置在汽水容器下部的自然循環(huán)入口、自然 循環(huán)出口、強制循環(huán)入口、強制循環(huán)出口、進(jìn)水口和設(shè)置在汽水容器上部的飽和蒸汽出口； 所述自然循環(huán)出口與所述煙氣換熱機(jī)構(gòu)的進(jìn)水口連通，所述自然循環(huán)入口與所述煙氣換熱 機(jī)構(gòu)的出水口連通，所述強制循環(huán)出口與所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)的入口連通，所述強制循環(huán)入 口與所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)的出口連通。2.如權(quán)利要求1所述加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，其特征在于:所述強制循環(huán)出口與 所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)的入口通過強制循環(huán)進(jìn)水管連通，所述強制循環(huán)進(jìn)水管上設(shè)置有強制循 環(huán)機(jī)構(gòu)。3.如權(quán)利要求1所述加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，其特征在于:所述加熱爐尾部煙道 的末端與煙囪連通，所述煙囪的入口處設(shè)置有引風(fēng)機(jī)。4.如權(quán)利要求1所述加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，其特征在于:所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)包 括冷卻水梁，所述冷卻水梁的一端設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)入口，所述冷卻水梁的另外一端設(shè) 置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)出口。5.如權(quán)利要求4所述加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，其特征在于:所述冷卻水梁包括水 梁外管和在所述水梁外管內(nèi)與所述水梁外管同軸設(shè)置的芯梁;所述水梁外管一端密封，另 一端與所述水梁芯管的外壁密封連接;所述水梁芯管一端在所述水梁外管內(nèi)開放設(shè)置，另 一端設(shè)置在所述水梁外管外部;所述水梁芯管設(shè)置在水梁外管外部的一端設(shè)置有汽化冷卻 機(jī)構(gòu)入口，所述水梁外管靠近所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)入口的一端設(shè)置有汽化冷卻機(jī)構(gòu)出口。6.如權(quán)利要求4所述加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，其特征在于:所述汽化冷卻機(jī)構(gòu)還 包括與冷卻立柱，所述冷卻立柱包括立柱外管和在立柱外管內(nèi)部與所述立柱外管同軸設(shè)置 的立柱芯管;所述立柱外管的下端密封，所述立柱外管的上端與所述冷卻水梁連通;所述立 柱芯管的下端在所述立柱外管內(nèi)部開放設(shè)置，所述立柱芯管的上端與所述冷卻水梁連通。7.如權(quán)利要求1所述加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣換熱器包括 連通在尾部煙道中的煙氣腔、設(shè)置在所述煙氣腔外部的水腔和熱管，所述熱管的兩端分別 設(shè)置在所述煙氣腔和所述水腔內(nèi)。8.如權(quán)利要求7所述加熱爐余熱聯(lián)合循環(huán)回收系統(tǒng)，其特征在于:所述煙氣腔內(nèi)的相對 兩側(cè)交錯設(shè)置有導(dǎo)流板。
【文檔編號】F22B1/18GK106091713SQ201610646376
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年8月8日 公開號201610646376.9, CN 106091713 A, CN 106091713A, CN 201610646376, CN-A-106091713, CN106091713 A, CN106091713A, CN201610646376, CN201610646376.9
【發(fā)明人】王雷, 王寧山
【申請人】中冶華天南京工程技術(shù)有限公司