[發明專利]一種高爐的熱風爐系統

在審

• 申請號: 201710637552.7
• 申請日: 2017-07-31
• 公開（公告）號: CN107227382A
• 公開（公告）日: 2017-10-03
• 發明（設計）人: 馮燕波;全強;龔必俠;陳秀娟
• 申請（專利權）人: 中冶京誠工程技術有限公司
• 主分類號: C21B9/14
• 分類號: C21B9/14
• 代理公司: 北京三友知識產權代理有限公司11127
• 代理人: 趙燕力

技術領域

本發明涉及冶金行業高爐熱風爐技術領域，尤其是指一種高爐的熱風爐系統。

背景技術

在冶金行業中，提高熱風溫度是高爐煉鐵節能降耗的一個有效方法，風溫每提高100℃，噸鐵焦比可降低約20kg、噴煤量提高約50kg、產量增加約4％。因此，各大鋼鐵企業都將如何提高熱風溫度視為一項十分重要的技術加以研究。

提高熱風溫度最直接的手段是提高熱風爐的拱頂溫度。由于高爐煉鐵產生的高爐煤氣熱值較低，采用高爐煤氣為燃料的熱風爐一般拱頂溫度較低，難以得到較高的熱風溫度。為此，一部分鋼鐵企業在高爐煤氣中摻入少量高熱值煤氣(例如焦爐煤氣、轉爐煤氣、天然氣等)進行燒爐。對企業來講，雖然能夠得到較高的熱風溫度，但增加了價值較高的高熱值煤氣的用量，不是最佳的燒爐方案。

提高拱頂溫度的另一個途徑是將燒爐用的高爐煤氣和助燃空氣進行預熱，物理熱的帶入使燃燒時的理論燃燒溫度提高，從而獲得較高的拱頂溫度。常用的方法有：1、采用附加預熱爐或者前置燃燒爐產生的高溫煙氣對助燃空氣進行高溫預熱；2、利用熱風爐產生的廢煙氣通過換熱器對助燃空氣和煤氣進行低溫預熱。方法1在生產過程中需要額外消耗大量的高爐煤氣，并不是一種經濟有效的方法；方法2有效利用了熱風爐產生的廢煙氣余熱，又不額外消耗煤氣，一定程度上提高了熱風爐的拱頂溫度；但由于系統設置的局限性，仍存在很大的弊端：現有技術中，每座高爐一般配備3～4座熱風爐，在生產過程中各個熱風爐產生的廢煙氣均混合在一起，并采用混合廢煙氣對煤氣及助燃空氣進行預熱，其中，每個熱風爐的燃燒過程中均是前期燒爐時產生的廢煙氣溫度較低，而燒爐末期產生的廢煙氣溫度較高，由于各個熱風爐并不是同時處于前期燒爐階段或末期燒爐階段，因此各個熱風爐的廢煙氣混合時，溫度較高的廢煙氣的熱量會傳遞給溫度較低的廢煙氣，使得混合廢煙氣的溫度為平均值，無法對溫度較高的廢煙氣的熱量單獨進行利用，在對煤氣及助燃空氣進行預熱時僅能將煤氣與助燃空氣預熱到170℃～210℃，熱風爐內的熱風溫度不會超過1240℃，對于不需要太高溫度的前期燃燒來說，無需將煤氣與助燃空氣預熱到170℃～210℃，因此導致部分熱量被浪費，而對于所需溫度較高的末期燃燒來說，將煤氣與助燃空氣預熱到170℃～210℃時預熱溫度又不夠，無法進一步提高熱風爐的拱頂溫度及熱風溫度，因此，如何能更高效的利用廢煙氣的熱量提高熱風溫度是本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

本發明的目的是提供一種高爐的熱風爐系統，在采用熱風爐的廢煙氣對煤氣和助燃空氣進行預熱時，煤氣與助燃空氣中至少一種是采用單個熱風爐的廢煙氣進行預熱，在末期燃燒過程中，能有效利用末期燃燒所產生的具有高溫的廢煙氣的熱量，在不與其他熱風爐的廢煙氣混合的狀態下直接對煤氣和/或助燃空氣進行預熱，使得煤氣和/或助燃空氣達到280℃～310℃，從而進一步提高熱風爐的拱頂溫度及熱風溫度。

為達到上述目的，本發明提供了一種高爐的熱風爐系統，其中，所述高爐的熱風爐系統包括多個熱風爐、多個第一換熱單元、至少一個第二換熱單元、助燃裝置、煙囪、空氣主管、煤氣主管及煙氣主管，多個所述熱風爐與多個所述第一換熱單元一一對應設置，各所述熱風爐分別通過對應的所述第一換熱單元與所述煙氣主管連通，且各所述熱風爐均通過所述第二換熱單元與所述煙氣主管連通，所述煙氣主管與所述煙囪連通，各所述熱風爐分別通過對應的所述第一換熱單元與所述空氣主管及所述煤氣主管中的一個連通，且各所述熱風爐均通過所述第二換熱單元與所述空氣主管及所述煤氣主管中的另一個連通，所述空氣主管與所述助燃裝置連通，所述助燃裝置能向所述空氣主管中通入助燃空氣。

如上所述的高爐的熱風爐系統，其中，所述第二換熱單元設有多個，多個所述第二換熱單元與多個所述熱風爐一一對應設置，各所述熱風爐分別通過對應的所述第二換熱單元與所述煙囪連通，且各所述熱風爐分別通過對應的所述第二換熱單元與所述空氣主管及所述煤氣主管中的另一個連通。

如上所述的高爐的熱風爐系統，其中，所述第二換熱單元設有一個，各所述熱風爐均通過所述第二換熱單元與所述煙囪連通，且各所述熱風爐均通過所述第二換熱單元與所述空氣主管及所述煤氣主管中的另一個連通。

如上所述的高爐的熱風爐系統，其中，所述第一換熱單元為空氣換熱單元，所述第二換熱單元為煤氣換熱單元，各所述熱風爐分別通過對應的所述第一換熱單元與所述空氣主管連通，且各所述熱風爐均通過所述第二換熱單元與所述煤氣主管連通。