加熱爐余熱聯合循環回收系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開一種加熱爐余熱聯合循環回收系統，主要針對加熱爐余熱單獨回收設備多、費用高的問題，提出了一種聯合回收汽化冷卻機構和尾部煙氣熱量的加熱爐余熱聯合循環回收系統，包括設置在加熱爐的爐膛內的汽化冷卻機構、設置在加熱爐尾部煙道內的煙氣換熱機構以及汽水分離器；其中，汽水分離器包括汽水容器以及設置在汽水容器下部的自然循環入口、自然循環出口、強制循環入口、強制循環出口、進水口和設置在汽水容器上部的飽和蒸汽出口；自然循環出口與煙氣換熱機構的進水口連通，自然循環入口與煙氣換熱機構的出水口連通，強制循環出口與汽化冷卻機構的入口連通，強制循環入口與汽化冷卻機構的出口連通。本發明設備數量少、運行功耗低。
【專利說明】
加熱爐余熱聯合循環回收系統
技術領域
[0001]本發明涉及一種加熱爐余熱聯合循環回收系統。
【背景技術】
[0002]目前，國內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，設備數量眾多，投資額增加，運行費用也很高。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本發明提供一種聯合回收汽化冷卻機構和尾部煙氣的熱量的加熱爐余熱聯合循環回收系統。
[0004]為達到上述目的，本發明加熱爐余熱聯合循環回收系統，包括設置在加熱爐的爐膛內的汽化冷卻機構、設置在加熱爐尾部煙道內的煙氣換熱機構以及汽水分離器；
[0005]其中，所述汽水分離器包括汽水容器以及設置在汽水容器下部的自然循環入口、自然循環出口、強制循環入口、強制循環出口、進水口和設置在汽水容器上部的飽和蒸汽出口；所述自然循環出口與所述煙氣換熱機構的進水口連通，所述自然循環入口與所述煙氣換熱機構的出水口連通，所述強制循環出口與所述汽化冷卻機構的入口連通，所述強制循環入口與所述汽化冷卻機構的出口連通。
[0006]進一步地，所述強制循環出口與所述汽化冷卻機構的入口通過強制循環進水管連通，所述強制循環進水管上設置有強制循環機構。
[0007]進一步地，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置有引風機。
[0008]進一步地，所述汽化冷卻機構包括冷卻水梁，所述冷卻水梁的一端設置有汽化冷卻機構入口，所述冷卻水梁的另外一端設置有汽化冷卻機構出口。
[0009]進一步地，所述冷卻水梁包括水梁外管和在所述水梁外管內與所述水梁外管同軸設置的芯梁;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開放設置，另一端設置在所述水梁外管外部;所述水梁芯管設置在水梁外管外部的一端設置有汽化冷卻機構入口，所述水梁外管靠近所述汽化冷卻機構入口的一端設置有汽化冷卻機構出口。
[0010]進一步地，所述汽化冷卻機構還包括與冷卻立柱，所述冷卻立柱包括立柱外管和在立柱外管內部與所述立柱外管同軸設置的立柱芯管;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部開放設置，所述立柱芯管的上端與所述冷卻水梁連通。
[0011]進一步地，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置在所述煙氣腔和所述水腔內。
[0012]進一步地，所述煙氣腔內的相對兩側交錯設置有導流板。
[0013]本發明加熱爐余熱聯合循環回收系統對加熱爐中的汽化冷卻機構的熱量和尾部煙氣的熱量進行聯合回收，兩種熱源的回收共用一個汽水分離機構，采用強制循環方式回收爐底水梁的余熱回收，采用自然循環的方式回收尾部煙氣余熱，減少了余熱回收設備的數量，充分回收了余熱資源，同時還降低了余熱回收設備的運行能耗，節約了成本。本發明加熱爐余熱聯合循環回收系統對采用尾部煙氣中的低品位熱量首先對水進行加熱，然后再采用加熱爐中的汽化冷卻機構的高品位熱量將水汽化并產生飽和蒸汽，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。【附圖說明】
[0014]圖1是本發明加熱爐余熱聯合循環回收系統的結構示意圖。【具體實施方式】
[0015]下面結合說明書附圖對本發明做進一步的描述。
[0016]實施例1
[0017]如圖1所示，本實施例加熱爐余熱聯合循環回收系統回收的余熱資源包括兩部分: 加熱爐爐膛內冷卻水梁的余熱和加熱爐的尾部煙道中高溫煙氣的余熱。在加熱爐3的爐膛內設置有汽化冷卻機構4,用來吸收爐底水梁的余熱。在尾部煙道內設置煙氣換熱機構5,用來吸收煙氣的余熱。尾部煙道的端部與引風機6相連，引風機6與煙囪7相連。
[0018]本實施例加熱爐余熱聯合循環回收系統包括汽水分離機構1、汽化冷卻機構4、煙氣換熱機構5和循環動力機構2。汽水分離機構1包含六個接口:入水口、飽和蒸汽出口、自然循環出口、自然循環入口、強制循環出口和強制循環入口。
[0019]汽化冷卻機構4包含兩個接口:進水管接口和出水管接口。
[0020]煙氣換熱機構5包含兩個接口:進水管接口和出水管接口。
[0021]循環動力機構2包含兩個接口:進水管接口和出水管接口。
[0022]汽水分離機構1的入水口與外部給水管道相連;汽水分離機構1的飽和蒸汽出口與外部的蒸汽管道相連;汽水分離機構1的自然循環出口與煙氣換熱機構5的進水管接口相連;汽水分尚機構1的自然循環入口與煙氣換熱機構5的出水管接口相連;汽水分尚機構1的強制循環出口與循環動力機構5的進水管接口相連;循環動力機構2的出水管接口與汽化冷卻機構4的進水管相連;汽化冷卻機構4的出水管與汽水分離機構1的強制循環入口相連。
[0023]煙氣換熱機構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機，引風機與煙囪相連。
[0024]外部的給水進入汽水分離機構1之后，一部分水經過自然循環的下降管進入煙氣換熱機構5中，吸收尾部煙道中煙氣余熱后變成汽水混合物，通過自然循環的上升管進入汽水分離機構1中，依靠下降管和上升管中介質的重度差完成一個自然循環的汽水流動過程； 汽水分離機構1中的另外一部分水經過強制循環的下降管先進入循環動力機構2中，經過循環動力機構2的做功，提升管道中水的壓力后，進入汽化冷卻機構4中，吸收加熱爐3爐底水梁的余熱，轉變為汽水混合物之后通過強制循環的上升管進入汽水分離機構1中，依靠循環動力機構2提供的壓力完成一個強制循環的汽水流動過程。
[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構I，通過兩種循環方式(自然循環和強制循環)聯合回收加熱爐余熱資源的系統。
[0026]本實施例加熱爐余熱聯合循環回收系統對加熱爐中的汽化冷卻機構的熱量和尾部煙氣的熱量進行聯合回收，兩種熱源的回收共用一個汽水分離機構，采用強制循環方式回收爐底水梁的余熱回收，采用自然循環的方式回收尾部煙氣余熱，減少了余熱回收設備的數量，充分回收了余熱資源，同時還降低了余熱回收設備的運行能耗，節約了成本。本實施例加熱爐余熱聯合循環回收系統對采用尾部煙氣中的低品位熱量首先對水進行加熱，然后再采用加熱爐中的汽化冷卻機構的高品位熱量將水汽化并產生飽和蒸汽，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上，本實施例的加熱爐余熱聯合循環回收系統的所述汽化冷卻機構包括冷卻水梁，所述冷卻水梁的一端設置有汽化冷卻機構入口，所述冷卻水梁的另外一端設置有汽化冷卻機構出口。
[0029]本實施例中，汽水分離機構I中的水經過循環動力機構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，產生汽水混合物進入汽水分離機構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的基礎上，所述冷卻水梁包括水梁外管和在所述水梁外管內與所述水梁外管同軸設置的芯梁;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開放設置，另一端設置在所述水梁外管外部;所述水梁芯管設置在水梁外管外部的一端設置有汽化冷卻機構入口，所述水梁外管靠近所述汽化冷卻機構入口的一端設置有汽化冷卻機構出口。
[0032]本實施例使水梁的冷卻水從中部進入從周圍流出，能夠均勻的冷卻水梁，同時，能夠將水梁的熱量最大程度的帶走，能夠最大程度的回收水梁的余熱。
[0033]實施例3
[0034]在上述實施例的基礎上，所述汽化冷卻機構還包括冷卻立柱，所述冷卻立柱包立柱外管和在立柱外管內部與所述立柱外管同軸設置的立柱芯管;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部開放設置，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構是水梁和立柱一體循環的汽化冷卻機構，這樣，能夠減少汽化冷卻機構的循環設備，節省空間，同時，由于汽水分離機構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構中的飽和蒸汽無論是從數量還是從質量上來說，能夠大大的提升。
[0036]實施例4
[0037]在上述實施例的基礎上，所述煙氣換熱器包括連通在尾部煙道中的煙氣腔、設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置在所述煙氣腔和所述水腔內，所述煙氣腔內的相對兩側交錯設置有導流板。
[0038]本實施例采用熱管將煙氣腔和水腔進行換熱，由于熱管導熱快，因此，能夠使水腔和煙氣腔中的熱量迅速交換。另外，由于煙氣腔內相對兩側交錯設置有導流板，能夠延長煙氣在煙氣腔內停留的時間，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。
【主權項】
1.一種加熱爐余熱聯合循環回收系統，其特征在于:包括設置在加熱爐的爐膛內的汽 化冷卻機構、設置在加熱爐尾部煙道內的煙氣換熱機構以及汽水分離器；其中，所述汽水分離器包括汽水容器以及設置在汽水容器下部的自然循環入口、自然 循環出口、強制循環入口、強制循環出口、進水口和設置在汽水容器上部的飽和蒸汽出口； 所述自然循環出口與所述煙氣換熱機構的進水口連通，所述自然循環入口與所述煙氣換熱 機構的出水口連通，所述強制循環出口與所述汽化冷卻機構的入口連通，所述強制循環入 口與所述汽化冷卻機構的出口連通。2.如權利要求1所述加熱爐余熱聯合循環回收系統，其特征在于:所述強制循環出口與 所述汽化冷卻機構的入口通過強制循環進水管連通，所述強制循環進水管上設置有強制循 環機構。3.如權利要求1所述加熱爐余熱聯合循環回收系統，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置有引風機。4.如權利要求1所述加熱爐余熱聯合循環回收系統，其特征在于:所述汽化冷卻機構包 括冷卻水梁，所述冷卻水梁的一端設置有汽化冷卻機構入口，所述冷卻水梁的另外一端設 置有汽化冷卻機構出口。5.如權利要求4所述加熱爐余熱聯合循環回收系統，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與所述水梁外管同軸設置的芯梁;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開放設置，另 一端設置在所述水梁外管外部;所述水梁芯管設置在水梁外管外部的一端設置有汽化冷卻 機構入口，所述水梁外管靠近所述汽化冷卻機構入口的一端設置有汽化冷卻機構出口。6.如權利要求4所述加熱爐余熱聯合循環回收系統，其特征在于:所述汽化冷卻機構還 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部與所述立柱外管同軸設置 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部開放設置，所述立柱芯管的上端與所述冷卻水梁連通。7.如權利要求1所述加熱爐余熱聯合循環回收系統，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 設置在所述煙氣腔和所述水腔內。8.如權利要求7所述加熱爐余熱聯合循環回收系統，其特征在于:所述煙氣腔內的相對 兩側交錯設置有導流板。
【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
【發明人】王雷, 王寧山
【申請人】中冶華天南京工程技術有限公司