專利名稱：兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐。
背景技術：
我國鋼鐵企業眾多，擁有大量的煉鐵高爐及與之相伴的熱風爐，高爐及煉鋼轉爐均產生大量煤氣，鋼鐵企業煤氣資源豐富，有時不得不將部分煤氣放散掉。怎樣通過較低的成本和簡單可行的方式，將鋼鐵企業的煤氣資源充分利用，可否通過改造高爐熱風爐，在原有熱風爐產生足量熱風的同時，通過燃燒額外的煤氣來獲得足量的蒸汽，起到蒸汽鍋爐的作用，做到一爐兩用，來帶動汽輪發電機和其他機械設備。
發明內容
針對上述問題，本發明提供一種在滿足原熱風爐正常供應熱風功能的前提下，通過增設外部爐殼水套和改變熱風爐內部砌筑結構，使熱風爐蒸汽工作段爐殼達到一定高溫，將水套中的水加熱為水蒸氣。為達到上述目的，本發明兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐，包括熱風爐爐殼、水套、熱風爐內部砌筑，在所述熱風爐爐殼上設有水套，所述水套是套設在所述爐殼上的筒狀殼體通過上下底板連接所述爐殼而構成的容納結構，所述水套上設有進水口以及蒸汽出口 ；所述熱風爐內部砌筑結構由內至外依次包括中心格子磚、第一環大墻磚、第二環格子磚和第二環大墻磚；所述中心格子磚和所述第二環格子磚的高度低于所述第一環大墻磚的高度，在第一環大墻磚和第二環大墻磚之間設有覆蓋層，所述覆蓋層、第一環大墻磚和第二環大墻磚，在第二環格子磚上部形成環狀隱蔽通道，在第一環大墻磚高于中心格子磚和第二環格子磚的位置上環設有多個均布的第一通孔，在所述覆蓋層上，環設有多個均勻分布的第二通孔，所述第二通孔連通所述隱蔽通道。進一步地，所述爐殼與所述筒狀殼體內壁之間設有若干支撐板。進一步地，一組熱風爐至少包括3座熱風爐。本發明兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐，在不影響熱風爐正常送風的前提下，通過改進熱風爐內部砌筑結構，使熱風爐的爐殼的溫度提高到產生足量蒸汽的溫度，在該部分爐殼外面設置水套，使該部分爐殼板熱量和水套中的水進行熱交換，將水加熱成蒸汽并通過蒸汽輸出管送出。
圖I是現有的熱風爐的結構示意圖；圖2是本發明兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐實施例的熱風爐的結構示意圖；圖3是本發明兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐圖2的A-A向視圖；圖4是本發明一種兼具產生熱風和蒸汽的新型熱風爐帶動汽輪、發電機的應用示、意圖；圖5是本發明一種兼具產生熱風和蒸汽的新型熱風爐帶動汽輪機、風機的應用示意圖。
具體實施例方式下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。目前鋼鐵企業煉鐵高爐、煉鋼轉爐均產生大量煤氣，鋼鐵企業煤氣資源豐富。怎么樣將這部分煤氣資源轉變成蒸汽進而帶動蒸汽發電機及其他設備，為企業自身創造效益，同時也為社會創造財富。本發明兼具產生熱風和蒸汽的新型熱風爐通過對內部砌筑結構的改造和添加爐殼蒸汽水套，使其同時具有為煉鐵高爐輸送需要溫度的熱風；同時通過爐殼加熱水產生蒸汽的功能。
煉鐵高爐熱風爐主要結構簡介高爐熱風爐由熱風爐本體爐殼鋼結構、內部砌筑、框架管道平臺及設備四部分構成。I)爐殼鋼構部分由鋼板卷制的爐殼組成，每帶爐殼由經卷制的三個120度的圓弧鋼板，后經焊接組成一個圓弧帶，熱風爐本體由各帶爐殼由下至上焊接完成，爐殼各段直徑隨內部砌筑結構變化發生變化，總高度(以1060m3高爐熱風爐為例)約45m。2)內部砌筑部分，由外向內主要由耐火大墻磚、耐火格子磚組成。砌筑結構從上至下分為煤氣空氣預混室、燃燒室和蓄熱室三部分。蓄熱室由格子磚構成，它為熱風爐蓄聚熱量。3)框架管道平臺部分，管道部分由煤氣管道、助燃空氣管道、熱風管道、煙道管、冷風管道等組成，為熱風爐提供燃燒介質，同時將熱風輸出。框架及平臺主要為各種管道起支撐作用。4)設備部分包括各種閥門、助燃風機、換熱器等組成。閥門主要起風向的調節作用。熱風爐的工作原理簡述如下燒爐時由煤氣管道輸送的煤氣和助燃空氣管道輸送的助燃空氣在熱風爐頂部預混室中進過混合后，在熱風爐燃燒室燃燒，產生的煙氣由于煙囪的吸力，氣流向下流動，從上至下穿過蓄熱室格子磚的通孔，加熱蓄熱室的格子磚，煙氣經煙道管、煙 等排向大氣。格子磚上部溫度約1200度，向下溫度逐漸降低，在煙道附近溫度接近約200度；送風時由熱風爐下面的冷風管道輸送的經預熱后的風吹過蓄熱室，將蓄熱室格子磚的熱量帶出，經熱風管道送入高爐熱風圍管煉鐵。風溫約1200度，一般一座高爐配備三座熱風爐，三座熱風爐分為三班工作制輪流送風。這樣就可保證高爐有穩定的送風量及事故檢修時間。同時以上過程是通過各種閥門的開閉、調節來實現。如圖I所示，原有熱風爐I的砌筑結構包括格子磚21和大墻磚22的結構，在燃燒室設有熱風出口 53。本發明兼具產生熱風和蒸汽的新型熱風爐，通過改變熱風爐內部砌筑結構，提高熱風爐蒸汽發生工作段爐殼溫度，并在爐殼與水套外壁間設置水套，通過爐殼熱量來加熱腔體中的水，并對進水量加以控制，使該部分爐殼熱量和水進行熱交換，將水加熱成蒸汽，同時降低了爐殼板溫度。產生的蒸汽通過管道引出，水蒸氣作為推動汽輪發電機或其他設備的動力源。目前較常用的熱風爐形式為頂燃式熱風爐，本發明是基于該種熱風爐而言，以下為發明的具體實施例如圖2-3所示，本發明兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐，包括熱風爐爐殼U、熱風爐內部砌筑，在所述熱風爐爐殼適當位置，即爐殼溫度最高的位置設有水套12，所述水套是套設在所述爐殼上的筒狀殼體通過上下底板連接所述爐殼而構成的容納結構，所述水套上設有進水口 72以及蒸汽出口 71 ；所述熱風爐內部砌筑結構由內至外依次包括中心格子磚21、第一環大墻磚22、第二環格子磚23和第二環大墻磚24 ；本實施例，熱風爐I的燃燒室下部的所述中心格子磚和所述第二環格子磚的高度 低于所述第一環大墻磚的高度，在所述第一環大墻磚和第二環大墻磚之間設有覆蓋層，所述覆蓋層、第一環大墻磚和第二環大墻磚，在第二環格子磚上部形成環狀隱蔽通道，在第一環大墻磚高于中心格子磚和第二環格子磚的位置上環設有多個均布的第一通孔51，在所述覆蓋層上，靠近第一環大墻磚的位置環設有多個均勻分布的與的第二通孔52，所述第二通孔與隱蔽通道向通。所述兼具產生熱風和蒸汽的新型熱風爐工作過程為在燒爐時，火焰及煙氣在熱風爐燃燒室燃燒，煙氣通過中心格子磚凹陷部分進入中心格子磚即蓄熱室到達熱風爐底部爐箅子，加熱中心格子磚，第一環大墻磚將中心格子磚的熱量與第二環格子磚隔離并保持其熱量，上述熱量為熱風爐提供熱風，可保持原熱風爐設計參數；同時煙氣通過覆蓋層與隱蔽通道上連通的第二通孔，第一環大墻磚高于中心格子磚和第二環格子磚的位置上環設的與隱蔽通道連通的第二通孔，進入隱蔽通道和第二環格子磚，并加熱第二環格子磚，煙氣到達熱風爐底部通過爐箅子排除，第二環格子磚所獲得的熱量通過第二環大墻磚輻射到爐殼蒸汽工作段上，為該段爐殼提供熱量，加熱爐殼鋼板，為水套中的水提供熱量使其產生蒸汽，上述結構保證了蒸汽產生功能，其中熱風爐的第一環大墻磚在燃燒室部分的厚度大于處于蓄熱室部分的厚度。通過設計計算和試驗，可確定第二環格子磚和第二環大墻磚的厚度，使所述熱風爐爐殼適當位置蒸汽產生工作段的爐殼溫度達到最佳，以使水套產生的蒸汽量達到最佳狀態。在送風時，經過預熱的冷風從熱風爐底部爐箅子向上吹，通過中心格子磚，并帶走其中熱量，通過熱風爐熱風管道53向高爐送風。同時，底部冷風同時吹入第二環格子磚，熱氣流從隱蔽通道的上方的覆蓋層上設置的第二通孔和第一環大墻磚上部環設的第一通孔流出，將熱量從底部帶向上部，一方面較熱的距爐殼及第二環大墻磚較遠的格子磚可以加熱靠近爐殼和第二環大墻磚較近的格子磚，并將熱量輻射到爐殼上，加熱爐殼，為水套再次提供熱量。同時，可對熱風爐熱風溫度有一定輔助提高作用，水套中的水儲存在水套的儲水段13，爐殼的熱量加熱水套中的水，水變為蒸汽上升到水套的蒸汽段14。在使用過程中為了保證熱風爐的熱風輸送量應加大煤氣的使用量。進一步地，上述實施例中，所述爐殼與所述筒狀殼體內壁之間設有若干支撐板(圖中未示出)，以避免水套由于受壓力過大而發生形變。如圖4所示，蒸汽通過管道引出，經過壓力調節后送至汽輪機2，汽輪機連接發電機3，產生電力。如圖5所示，蒸汽通過管道引出，經過壓力調節后送至汽輪機2，汽輪機連接風機4，產生風力。本發明兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐還可以應用到其他方面，采用一組(三座或以上)熱風爐輪流工作，可提供充足、連續的蒸汽，滿足汽輪發電機組所需蒸汽要求。以上，僅為本發明的較佳實施例，但本發明的保護范圍并不局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術范圍內 ，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護范圍之內。因此，本發明的保護范圍應該以權利要求所界定的保護范圍為準。
權利要求
1.一種兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐，其特征在于包括熱風爐爐殼、水套、熱風爐內部砌筑，在所述熱風爐爐殼上設有水套，所述水套是套設在所述爐殼上的筒狀殼體通過上下底板連接所述爐殼而構成的容納結構，所述水套上設有進水口以及蒸汽出口 ； 所述熱風爐內部砌筑結構由內至外依次包括中心格子磚、第一環大墻磚、第二環格子磚和第二環大墻磚； 所述中心格子磚和所述第二環格子磚的高度低于所述第一環大墻磚的高度，在第一環大墻磚和第二環大墻磚之間設有覆蓋層，所述覆蓋層、第一環大墻磚和第二環大墻磚，在第二環格子磚上部形成環狀隱蔽通道，在第一環大墻磚高于中心格子磚和第二環格子磚的位置上環設有多個均勻分布的第一通孔，在所述覆蓋層上，環設有多個均勻分布的第二通孔，所述第二通孔連通所述隱蔽通道。
2.根據權利要求I所述的兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐，其特征在于所述爐殼與所述筒狀殼體內壁之間設有若干支撐板。
3.根據權利要求I所述的兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐，其特征在于一組熱風爐至少包括3座熱風爐。
全文摘要
本發明公開一種兼具產生熱風和蒸汽的熱風爐，主要為了提供一種在保證熱風爐提供熱風的同時利用熱風爐爐殼的高溫加熱水產生蒸汽的熱風爐。在所述熱風爐爐殼上設有產生蒸汽用的水套，內部砌筑結構由內至外依次包括中心格子磚、第一環大墻磚、第二環格子磚和第二環大墻磚，中心格子磚和第二環格子磚的高度低于所述第一環大墻磚的高度，在第一環大墻磚和第二環大墻磚之間設有覆蓋層，所述覆蓋層、第一環大墻磚和第二環大墻磚，在第二環格子磚上部形成環狀隱蔽通道，在第一環大墻磚高于中心格子磚和第二環格子磚的位置上環設有多個第一通孔，在所述覆蓋層上，靠近第一環大墻磚的位置環設有多個與隱蔽通道相通的第二通孔。
文檔編號C21B9/02GK102747176SQ20121023794
公開日2012年10月24日 申請日期2012年7月10日 優先權日2012年7月10日
發明者邢志光 申請人:邢志光