專利名稱：步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在這幾年國內(nèi)大力發(fā)展鋼鐵工業(yè)的過程中，鋼鐵工業(yè)已經(jīng)成為國內(nèi)第一能耗和排放大戶，但我國鋼鐵工業(yè)節(jié)能技術(shù)的普及還很低，重點(diǎn)企業(yè)的噸鋼能耗與國際先進(jìn)水平相比還高出20 % -30 %。而目前，國家在立法和發(fā)展節(jié)能經(jīng)濟(jì)上做出了很大努力，對鋼鐵行業(yè)節(jié)能減排的指標(biāo)也做出了具體的要求，而各家重點(diǎn)鋼鐵企業(yè)也在響應(yīng)國家節(jié)能降耗的產(chǎn)業(yè)政策，走發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)，節(jié)約能源、改善環(huán)境、提升企業(yè)綜合素質(zhì)的路子。這樣，冶金爐(包括高爐、轉(zhuǎn)爐、電爐、加熱爐)余熱利用技術(shù)作為重大的節(jié)能技術(shù)取得長足的進(jìn)步，其中步進(jìn)梁式加熱爐汽化冷卻技術(shù)在我國上個(gè)世紀(jì)90年代末才開始運(yùn)用，而目前這項(xiàng)技術(shù)已作為成熟技術(shù)運(yùn)用各個(gè)鋼鐵企業(yè)，但步進(jìn)梁式加熱爐汽化冷卻回收得到的一般為0.SMPa或
1.27MPa飽和蒸汽，這種二次能源得到回收后僅僅沖入鋼鐵企業(yè)低壓蒸汽管網(wǎng)，有的甚至放空，沒有得到綜合有效的利用，大大降低了這項(xiàng)技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)步進(jìn)梁式加熱爐煙氣經(jīng)過煙道中的空氣預(yù)熱器后，排煙溫度仍然有360°C，這部分潛在余熱白白被浪費(fèi)了。
實(shí)用新型內(nèi)容針對上述問題，本實(shí)用新型提供一種余熱回收徹底并且回收的余熱的利用率高的步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)。為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)，包括爐底余熱利用裝置和所述爐底余熱利用裝置相連接的煙道余熱利用裝置以及能量循環(huán)裝置；所述爐底余熱利用裝置，包括汽包、所述汽包連接的爐底管路、所述爐底管路連接的分配聯(lián)箱，其中所述爐底管路包括固定水梁和活動(dòng)水梁，所述汽包和所述爐底管路通過附屬管路相連接；所述煙道余熱利用裝置，包括連接所述汽包的汽-氣換熱器和所述汽-氣換熱器連接的摻冷風(fēng)機(jī)，其中所述汽包和所述汽-氣換熱器的連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥組，所述氣-汽換熱器通過附屬管路連接廠區(qū)管網(wǎng)；能量循環(huán)裝置包括，連接所述汽包和所述爐底管路的至少三臺循環(huán)泵以及分別驅(qū)動(dòng)所述循環(huán)泵的柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)、和工業(yè)汽輪機(jī)。進(jìn)一步地，所述工業(yè)汽輪機(jī)是塊裝式背壓工業(yè)汽輪機(jī)。本實(shí)用新型步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)，大大提高余熱利用的經(jīng)濟(jì)性，可以回收大中型步進(jìn)梁式加熱爐冶煉過程中產(chǎn)生的絕大部分余熱，提高余熱的回收量，并且回收的余熱被梯級利用，高品位熱能用來驅(qū)動(dòng)工業(yè)汽輪機(jī)，低品位熱能送入廠區(qū)低壓蒸汽管網(wǎng)，能提聞熱能的利用效率。
[0010]圖1是現(xiàn)有技術(shù)步進(jìn)梁式加熱爐余熱利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步的描述。如圖1所示，按照現(xiàn)有的技術(shù)方案，汽包下部水空間的水經(jīng)循環(huán)泵加壓后，達(dá)到冷卻需要的安全流速，流經(jīng)爐底固定梁和爐底活動(dòng)梁，被爐內(nèi)高溫?zé)煔饧訜?，部分水汽化，汽水混合物再回到汽包，汽包?nèi)設(shè)汽水分離裝置，汽水混合物被分離成汽和水，飽和汽從汽包上部流出送到下游用戶，水又回到汽包下部水空間進(jìn)入下一輪循環(huán)。整個(gè)循環(huán)系統(tǒng)的阻損通過循環(huán)系統(tǒng)中設(shè)置的循環(huán)泵來克服，為了爐底水梁在加熱爐連續(xù)加熱鋼坯時(shí)的安全性，共設(shè)置了兩臺電動(dòng)循環(huán)泵，一臺柴油機(jī)循環(huán)泵。在系統(tǒng)運(yùn)行過程中，只有一臺電動(dòng)循環(huán)泵在運(yùn)行，另一臺電動(dòng)循環(huán)泵作為備用，另外柴油機(jī)循環(huán)泵在失去廠用電的情況下自動(dòng)啟動(dòng)，以保證加熱爐爐溫從1200°C左右降到250°C左右這個(gè)過程中爐底水梁的安全。目前，國內(nèi)步進(jìn)梁式加熱爐爐底水梁，采用汽化冷卻技術(shù)，都是這種配置形式，以山東某鋼廠一座額定加熱能力為180t/h (冷裝)的步進(jìn)梁式加熱爐為例，電動(dòng)循環(huán)泵功率為110KW，是整個(gè)汽化冷卻系統(tǒng)中最大的耗能設(shè)備?；厥盏玫降?.27MPa飽和蒸汽送入蒸汽管網(wǎng)，遠(yuǎn)距離送到下游用戶，而用戶要求的蒸汽參數(shù)約為0.3MPa-0.5MPa左右，回收的余能沒有得到有效利用，而在非采暖季節(jié)，此鋼廠蒸汽過剩，打開汽包上部的放散閥進(jìn)行放散，回收得到的余熱沒有得到利用；另外，加熱爐煙氣經(jīng)過煙道中的空氣預(yù)熱器后，煙溫約360°C，然后經(jīng)過煙囪排放?，F(xiàn)有的技術(shù)方案，對這兩部分余熱沒有進(jìn)行高效利用。如圖2所示，本實(shí)用新型的步進(jìn)梁式加熱爐爐溫余熱綜合利用裝置，包括爐底余熱利用裝置和所述爐底余熱利用裝置相連接的煙道余熱利用裝置以及能量循環(huán)裝置；所述爐底余熱利用裝置，包括汽包1，所述汽包連接的爐底管路3，所述爐底管路連接的分配聯(lián)箱，其中所述爐底管路包括固定水梁和活動(dòng)水梁，所述汽包和所述爐底管路通過附屬管路4相連接；所述煙道余熱利用裝置，包括連接所述汽包的汽-氣換熱器和所述汽-氣換熱器6連接的摻冷風(fēng)機(jī)7，其中所述汽包和所述汽-氣換熱器的連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥組5，所述氣-汽換熱器通過附屬管路連接廠區(qū)管網(wǎng)；能量循環(huán)裝置包括，連接所述汽包和所述爐底管路的至少三臺循環(huán)泵2以及分別驅(qū)動(dòng)所述循環(huán)泵的柴油機(jī)8、電動(dòng)機(jī)9、和工業(yè)汽輪機(jī)10，所述工業(yè)汽輪機(jī)是塊裝式背壓工業(yè)汽輪機(jī)，而驅(qū)動(dòng)汽源來自本步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)，回收的大部分余熱能實(shí)現(xiàn)本系統(tǒng)內(nèi)循環(huán)利用。使用時(shí)，塊裝式背壓工業(yè)汽輪機(jī)10驅(qū)動(dòng)一臺循環(huán)泵2作為工作泵；電動(dòng)機(jī)9驅(qū)動(dòng)一臺循環(huán)泵2作為備用泵，另外柴油機(jī)8驅(qū)動(dòng)一臺循環(huán)泵2在失去廠用電的情況下自動(dòng)啟動(dòng)，這種循環(huán)泵組合驅(qū)動(dòng)方式功能明確，配置合理，完全能保證爐底水梁的安全，同時(shí)能源能梯級綜合利用，在加熱爐煙道尾部的空氣預(yù)熱器之后設(shè)置汽-氣換熱器6，換熱器為逆流殼管式換熱器，煙氣走殼程，煙氣通過換熱器降溫后再通過煙 排入大氣，減少熱污染；蒸汽走管程，飽和蒸汽通過換熱器升溫后變成過熱蒸汽，再送入塊裝式背壓工業(yè)汽輪機(jī)，產(chǎn)生的動(dòng)力用來驅(qū)動(dòng)循環(huán)水泵，背壓蒸汽再送入蒸汽管網(wǎng)，送到下游低壓蒸汽用戶。[0019]另外，在加熱爐煙風(fēng)系統(tǒng)中，為防止空氣預(yù)熱器前煙溫超溫，設(shè)置了摻冷風(fēng)機(jī)一臺，摻冷風(fēng)機(jī)自動(dòng)運(yùn)行，保護(hù)空氣換熱器。同時(shí)本實(shí)用新型也將利用已有的摻冷風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)對進(jìn)汽-氣換熱器6的煙溫進(jìn)行干預(yù)，防止進(jìn)口煙溫過高，保護(hù)換熱器6，為保證進(jìn)換熱器6的煙溫能進(jìn)行獨(dú)立調(diào)節(jié)，特在原摻冷風(fēng)機(jī)出口的摻冷風(fēng)母管上增加一路支管，支管上設(shè)置百頁窗式風(fēng)量自動(dòng)調(diào)節(jié)閥；另外，在進(jìn)工業(yè)汽輪機(jī)蒸汽管道另設(shè)旁通，在汽輪機(jī)不能正常運(yùn)行時(shí)蒸汽此旁路直接并入廠網(wǎng)。本實(shí)用新型步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)，加熱爐爐底水梁汽化冷卻裝置部分回收得到1.27MPa及以上的飽和蒸汽，達(dá)到冷卻爐底水梁并回收余熱的目的，余熱以產(chǎn)生蒸汽的形式得到回收；另外，加熱爐煙氣經(jīng)過空氣預(yù)熱器后，排煙溫度仍然有360°C左右，為了吸收360°C排煙的熱焓，將煙溫降到盡可能低，在加熱爐空氣預(yù)熱器后面煙道內(nèi)設(shè)置一個(gè)汽-氣殼管式換熱器，煙氣走殼程，煙氣通過換熱器降溫后再通過煙 排入大氣，減少熱污染；蒸汽走管程，飽和蒸汽通過換熱器升溫后變成過熱蒸汽，達(dá)到工業(yè)汽輪機(jī)對蒸汽過熱度的要求后送入背壓式工業(yè)汽輪機(jī)，驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生的動(dòng)力用來驅(qū)動(dòng)循環(huán)水泵，背壓蒸汽再送入蒸汽管網(wǎng)，送到下游低壓蒸汽用戶。本裝置可以回收大中型步進(jìn)梁式加熱爐冶煉過程中產(chǎn)生的絕大部分余熱，提高余熱的回收量，并且回收的余熱被梯級利用，高品位熱能用來驅(qū)動(dòng)工業(yè)汽輪機(jī)，低品位熱能送入廠區(qū)低壓蒸汽管網(wǎng)，能提高熱能的利用效率。以上，僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:包括爐底余熱利用裝置和所述爐底余熱利用裝置相連接的煙道余熱利用裝置以及能量循環(huán)裝置； 所述爐底余熱利用裝置包括，汽包，所述汽包連接的爐底管路，所述爐底管路連接的分配聯(lián)箱，其中所述爐底管路包括固定水梁和活動(dòng)水梁，所述汽包和所述爐底管路通過附屬管路相連接； 所述煙道余熱利用裝置，包括連接所述汽包的汽-氣換熱器和所述汽-氣換熱器連接的摻冷風(fēng)機(jī)，其中所述汽包和所述汽-氣換熱器的連接管路上設(shè)有調(diào)節(jié)閥組，所述氣-汽換熱器連接廠區(qū)管網(wǎng)和工業(yè)汽輪機(jī)； 能量循環(huán)裝置包括，連接所述汽包和所述爐底管路的至少三臺循環(huán)泵以及分別驅(qū)動(dòng)所述循環(huán)泵的柴油機(jī)、電動(dòng)機(jī)、和工業(yè)汽輪機(jī)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)，其特征在于:工作循環(huán)泵通過塊裝式背壓工業(yè)汽輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)，主要針對現(xiàn)有步進(jìn)梁式加熱爐爐溫余熱利率低的問題而設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)，包括爐底余熱利用裝置和所述爐底余熱利用裝置相連接的煙道余熱利用裝置以及能量循環(huán)裝置。本實(shí)用新型步進(jìn)梁式加熱爐余熱綜合利用系統(tǒng)，提高了加熱爐爐溫余熱的回收量，提高了熱能的利用效率。
文檔編號F27D17/00GK202928378SQ20122060422
公開日2013年5月8日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者楊智勇 申請人:中冶華天工程技術(shù)有限公司