[發明專利]一種高爐高風溫節能減排組合式預熱方法

無效

• 申請號: 201010243599.3
• 申請日: 2010-07-29
• 公開（公告）號: CN101928796A
• 公開（公告）日: 2010-12-29
• 發明（設計）人: 梁懷奇;許永貴
• 申請（專利權）人: 江蘇中天能源設備有限公司
• 主分類號: C21B9/14
• 分類號: C21B9/14
• 代理公司: 揚州市錦江專利事務所 32106
• 代理人: 江平

技術領域

本發明屬于節能減排及鋼鐵冶煉設備技術領域，特別涉及一種煉鐵高爐熱風爐使用的組合預熱技術方法。

背景技術

現有鋼鐵生產設備中，有一種“高爐高風溫組合換熱系統”(專利號：ZL200420024014.9)，主要由熱風爐、前置燃燒爐、空氣擾流子換熱器、煤氣熱管換熱器、空氣熱管換熱器、排煙引風機、前置爐鼓風機、冷煤氣總管、冷空氣總管以及應有的管路和閥門等構成。在工作時，采用多個熱風爐輪流給高爐提供熱風。在同等前提下，熱風爐拱頂溫度越高，熱風爐送出的熱風溫度就越高，并且通過高爐下部調節手段，易于保持相對較高較穩定的送風溫度。其技術方案是：使熱風爐燒爐用的冷煤氣和助燃冷空氣在進入熱風爐前由相應的熱管換熱器進行一次預熱，而一次預熱后的空氣再經擾流子換熱器進行二次預熱，使熱風爐拱頂溫度相應地得到了提高，從而使進入高爐的送風溫度得到提高。該技術方案已經取得了顯著效果，能夠使高爐獲得1250℃以上的高風溫，并且取得了顯著的經濟效益。但該技術方案仍有如下不足：

(1)系統內由于設置了空氣二級預熱的擾流子換熱器，使設備總重仍嫌偏大；

(2)空氣側、煙氣側流動阻力較大；

(3)系統內閥門數量偏多；

(4)擾流子換熱器為立式布置，換熱管為水平布置，當混煙管內的煙氣溫度控制不當而超過650℃時，容易使換熱管變形燒壞，并發生漏氣現象。

發明內容

本發明的目的是提供一種新型高風溫的組合預熱方法，使高爐在獲得1250℃以上的高風溫前提下，節能減排、減小設備體積，金屬消耗少，制造和運行費用低。

本發明的技術方案是：將來自于熱風爐和前置燃燒爐的熱煙氣混合后分別與冷空氣和冷煤氣進行一次熱交換，將熱交換后形成的熱空氣、熱煤氣供給熱風爐，同時，還將所述熱煤氣和來自前置爐鼓風機的空氣供給燃燒器。

本發明主要功能如下：

1、保留了“高爐高風溫的組合換熱系統”(專利號為ZL200420024014.9)的技術特點，即預熱后的煤氣和空氣送往熱風爐燃燒，可使高爐實現1250℃以上的鼓風溫度，綜合節能6～7Kgce/t鐵。

2、高爐運行工況受多種因素制約，當高爐接受不了高風溫時，本發明便于將高風溫換熱系統進行切換，即減少前置爐煤氣消耗量，降低混合煙氣溫度，降低助燃空氣及煤氣預熱溫度或停止前置爐運行，直接利用熱風爐煙氣對空氣及煤氣進行預熱，然后送往熱風爐熱空氣及熱煤氣總管，仍可使高爐獲得1100℃～1200℃的鼓風溫度。

本發明技術既保留了現有技術的所有功能，又對現有技術的預熱方式進行創新、簡化，使系統更為先進、安全，具體如下：

1、專利號為ZL200420024014.9的“高爐高風溫的組合換熱系統”實現高爐送風溫度1250℃以上的途徑是通過熱管預熱器將助燃空氣、煤氣進行一級預熱(空氣、煤氣皆預熱至200℃左右)，通過擾流子換熱器對助燃空氣進行再預熱(即二級預熱，空氣由200℃預熱至400℃以上)。本發明簡化了工藝流程，分別采用空氣熱組合式熱管換熱器和煤氣熱組合式熱管換熱器，一次性將助燃空氣、煤氣預熱至250～350℃，去掉了二級空氣擾流子換熱器，同樣實現高爐1250℃以上送風溫度，系統操作及控制更為簡單、方便。

2、由于換熱器全部采用空氣熱組合式熱管換熱器和煤氣熱組合式熱管換熱器，整個系統冷熱流體不會相互泄漏，使系統運行更為安全可靠。

3、專利號為ZL200420024014.9的“高爐高風溫的組合換熱系統”需將助燃空氣預熱到400℃以上，對空氣管道保溫、閥門耐溫及二級空氣擾流子換熱器用材要求高，投資費用高。本發明由于空氣、煤氣預熱溫度在250～350℃左右，用材及對閥門耐溫要求大為降低，投資費用低。

4、由于省去了二級空氣擾流子換熱器，本發明不但使空氣側、煙氣側流動阻力較小，可大大節約前置爐鼓風機的運行能耗。

5、由于省去了二級空氣擾流子換熱器，本發明系統結構更為緊湊，占地面積、金屬消耗、系統阻損，投資費用及運行費用都有較大的減少，系統更經濟、更節能。

6、由于省去了二級空氣擾流子換熱器，本發明所采用的控制閥門和連接管道大量減少，不但利于安裝、降低成本，還利于降低泄漏機率，方便維護。

總之，本發明克服了現有技術在實際運行中存在的一些不足，使系統運行更加經濟、更加節能，可廣泛應用于鋼鐵冶煉行業。

附圖說明

圖1為本發明的工作原理圖。

具體實施方式