专利名称：低温烟气余热再利用装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及冶金领域，尤其涉及一种用于退火炉的余热利用装置。
背景技术：
通常不锈钢带钢连续式退火炉的高温烟气(80(TC左右)余热利用方法 是通过空气换热器对炉子燃烧用空气进行预热(55(TC左右)，然后将300°C 左右的低温废气由烟囱直接排入大气。
如图1所示，其中ll不锈钢板带，12退火炉炉膛，13不锈钢板带连续 退火炉，21助燃风机，22稀释风机，23排烟风机，31高温烟道，32低温烟 道，33烟道阀门，34烟囪，4180(TC高温废气，42 550。C助燃空气，43 300°C 低温废气，44 30(TC低温废气排至大气，50热风管道，60热风放散阀，71 助燃空气换热器。这种方法在不锈钢带钢机组退火炉13上得到了普遍采纳， 而其30(TC左右的低温废气余热不仅没有得到充分利用，还由于退火炉助燃 空气换热器71、排烟风机23设备受烟气温度限制，往往常开稀释风机22对 高温烟气进行掺冷风稀释降温，浪费了宝贵的余热资源，增加了废气排量。
如图2所示，其中l干燥风机，2蒸汽，3热干燥风管道，4蒸汽-空气 热交换器，5干燥风加热至120°C， 6板带水冷段，7潮湿板带，8板带干燥 段，9干燥板带。
板带干燥段的主要作用是将通过退火-冷却的不锈钢板带上残存水迹烘 干，有助于下道工序的喷丸除鳞(氧化铁皮)效果。原工艺方案采用蒸汽-空气热交换器4加热干燥空气，平均耗用蒸汽至少1.8吨/h，其干燥空气温 度最高仅能加热至120°C，同时还受到蒸汽供应质量的制约，使热风干燥能 力受到了制约，降低了板带烘干效果。同时由于板带热风干燥能力欠缺，在 板带过干燥段后经常出现大量潮湿痕迹，影响了喷丸除鳞效果。
综上所述，相同工艺设备条件情况下的国内同类型机组，普遍存在300 'C左右的低温废气直接排放大气现象，同时存在经常性常开稀释风机对高温烟气进行掺冷风稀释降温，不仅余热资源没有得到充分利用，还增加了废气 排量，影响环境保护。
发明内容
本实用新型的目的是提供低温烟气余热再利用装置，能充分回收30(TC 左右的低温废气余热，使炉内烟气的最终排放温度降低至19(TC以下，保护 环境。同时，可将炉子的300'C低温烟气余热替代蒸汽加热带钢干燥所用的 热风至20(TC温度，有效节约能源，产生良好的经济效益。
本实用新型的目的是这样实现的 一种低温烟气余热再利用装置，设置 在一低温烟道上，包括 一干燥空气换热器，设在低温烟道内，干燥空气换 热器上设有一冷风管路和热风管路； 一干燥风机，设在干燥空气换热器的冷 风管路上。
优选地，还包括 一冷风旁通管路，其一端与冷风管路连接，另一端与
热风管路连接。
优选地，还包括两只空气流量调节阀，分别设在干燥空气换热器的冷
风入口管路和冷风旁通管路并处于干燥空气换热器附近，两只空气流量调节 阀的各自开启度呈百分比差值控制关系。
优选地，所述低温烟道为退火炉的低温烟道。
优选地，所述热风管路上设有一温度计。
本实用新型由于采用了以上技术方案，使之与现有技术相比，具有以下
优点和积极效果
由于这种组合余热回收系统有效控制了排烟温度，系统运行时可不需对 高温废气再进行稀释降温来保护排烟风机，因此余热资源得到了充分利用， 有利于改善温室效应、环境保护。
同时，废气余热替代了原干燥段蒸汽加热干燥风的技术方案，可缓和蒸 汽供应紧张的矛盾，能节约干燥风加热所需的蒸汽1.5吨/h，年节约蒸汽量
可达11000吨。
图1为现有技术的退火炉高温烟气余热利用流程图。图2为现有技术的退火炉板带干燥段流程图。 图3为本实用新型的退火炉低温烟气余热利用流程图。 图4为本实用新型的退火炉板带干燥段低温烟气余热利用流程图。 图中，l干燥风机，2蒸汽，3热干燥风管道，4蒸汽-空气热交换器，5 干燥风加热至12(TC， 6板带水冷段，7潮湿板带，8板带干燥段，9干燥板 带，ll不锈钢板带，12退火炉炉膛，13不锈钢板带连续退火炉，21助燃风 机，22稀释风机，23排烟风机，31高温烟道，32低温烟道，33烟道阀门， 34烟囱，41 80(TC高温废气，42 550'C助燃空气，43 300'C低温废气，44 300°C 低温废气排至大气，45 20(TC低温废气排至大气，50热风管道，60热风放散 阀，71助燃空气换热器，72干燥空气换热器，721干燥风机，722空气流量 调节阀，723干燥冷风旁通管路，724热风管路，725热干燥空气送至板带干 燥段，726冷风管路。
具体实施方式
如图3所示，其中ll不锈钢板带，12退火炉炉膛，13不锈钢板带连续 退火炉，21助燃风机，22稀释风机，23排烟风机，31高温烟道，32低温烟 道，33烟道阀门，34烟囱，41 80(TC高温废气，42 550"C助燃空气，43 30(TC低温废气，45 20(TC低温废气排至大气，50热风管道，60热风放散 阀，71助燃空气换热器，72干燥空气换热器，721干燥风机，722空气流量 调节阀，723干燥冷风旁通管路，724热风管路，725热干燥空气送至板带干 燥段，726冷风管路。
如图4所示，其中3热干燥风管道，6板带水冷段，7潮湿板带，8板带 干燥段，9干燥板带。
本实施例在助燃空气预热器71的低温烟气出口烟道处增设了一干燥空 气预热器72 (图3)，其上设有一冷风管路726和热风管路724，热风管路 724上设有一温度计，冷风管路726上(即冷风入口处)装有一干燥风机721。 并且，本实施例取消了原系统的退火炉板带干燥段的蒸汽-空气热交换器4 (图2)，干燥空气预热器72生成的带钢干燥热空气通过热风管路724送至 3热干燥风管道(图4)，用于不锈钢板带11的干燥。
为避免带钢干燥热空气温度过高，在干燥空气预热器72的冷风管路726 上(即冷风入口处)设置了一干燥冷风旁通管路723。在千燥冷风旁通管路723和冷风管路726近干燥空气换热器72附近各设置一空气流量调节阀722， 两者开启度呈百分比差值控制关系，即干燥空气换热器72冷风入口调节阀 722开启度为80%时，干燥冷风旁通管路723的调节阀722开启度为20%。当 预热干燥热空气温度高于生产工艺规定时，设于冷风入口处的空气流量调节 阀722可减小开度，以降低预热空气量；与此同时，设在干燥冷风旁通管路 723上的空气流量调节阀722可打开一定开度，冷风通过干燥冷风旁通管路 723掺入热风管路724的干燥热空气中，使干燥热空气温度降低至合适温 度。
图3所示的低温余热回收系统的最终废气排出温度不宜过低，必须控制 在露点温度以上。因此当炉子处于低负荷运行，出现废气排烟温度过低情况 时，可采用空气流量调节阀722分流一部分干燥空气，以减弱干燥热空气与 废气的热交换。 一般以天然气作为炉子燃料时，由于其属低硫清洁燃料，合 理控制空气过剩系数时，最终废气排出温度可控制在18(TC以上，可有效防 止低温腐蚀。
本装置利用低温烟气余热可将带钢干燥所用的空气预热到120 20CTC， 并使烟气的最终排放温度由30(TC左右降至200'C左右。本实施例的干燥风换 热器72设计参数见表1:
表1干燥风换热器设计参数
项 目单位烟气干燥空气平均流量 设计数据最大流量 设计数据平均流量 设计数据最大流量 设计数据
流量Nm3/h482506,032， 00032,000
入口温度'C3003202020
出口温度'C190223200250
压力降kPa< 0.4< 0.4< 1.5< 1.5
热交换量kW2, 1002600
由表1计算结果可知，干燥风换热器72可将干燥空气从常温提高至200 'C，其吸入口的烟气温度可由原30(TC降为190°C。系统在正常工况条件下， 不需要进行冷风稀释高温废气，其稀释风风机及控制阀可处于常闭待命状态。
本实施例的具体工作情况如下
当炉子低温废气温度为29rC时，干燥风预热器72可将干燥风预热至 149. 1°C (满足干燥风温度大于120'C的需求)，废气最终排放温度为184.5 °C (满足废气排放温度大于18(TC条件)，此时生产处于较低负荷，因此干燥
6风预热器72的空气流量调节阀722开度为50%。而为防止在低流量时助燃空 气预热器产生过热。系统热风放散阀60打开100%，以保护热交换器。
由实验数据可知，来自低温余热回收系统的干燥风由热风保温管道送至 机组干燥段时，干燥风温度仍高达125. 8°C (满足工艺需求)。
本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说 明本实用新型，而并非用作为对本实用新型的限定，只要在本实用新型的 实质精神范围内，对以上所述实施例的变化、变型都将落在本实用新型的 权利要求书范围内。
权利要求1. 一种低温烟气余热再利用装置，设置在一低温烟道(32)上，其特征在于包括一干燥空气换热器(72)，设在低温烟道(32)内，干燥空气换热器(72)上设有一冷风管路(726)和热风管路(724)；一干燥风机(721)，设在干燥空气换热器(72)的冷风管路(726)上。
2. 如权利要求l所述的低温烟气余热再利用装置，其特征在于还包括 一冷 风旁通管路(723)，其一端与冷风管路(726)连接，另一端与热风管路(724)连接。
3. 如权利要求2所述的低温烟气余热再利用装置，其特征在于还包括两只 空气流量调节阀(722)，分别设在干燥空气换热器(72)的冷风入口管路 和冷风旁通管路(723)并处于干燥空气换热器(72)附近，两只空气流 量调节阀(722)的各自开启度呈百分比差值控制关系。
4. 如权利要求3所述的低温烟气余热再利用装置，其特征在于所述低温烟 道(32)为退火炉的低温烟道。
5. 如权利要求4所述的低温烟气余热再利用装置，其特征在于所述热风管 路(724)上设有一温度计。
专利摘要本实用新型公开了一种低温烟气余热再利用装置，设置在一低温烟道上，包括一干燥空气换热器，设在低温烟道内，干燥空气换热器上设有一冷风管路和热风管路；一干燥风机，设在干燥空气换热器的冷风管路上。本实用新型能充分回收300℃左右的低温废气余热，使炉内烟气的最终排放温度降低至190℃以下，保护环境。同时，可将炉子的300℃低温烟气余热替代蒸汽加热带钢干燥所用的热风至200℃温度，有效节约能源，产生良好的经济效益。
文档编号F26B21/00GK201285212SQ20082015436
公开日2009年8月5日 申请日期2008年10月23日 优先权日2008年10月23日
发明者庄惟琦 申请人:宝山钢铁股份有限公司