专利名称:高炉高风温的组合换热系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于炼钢或炼铁时使用的换热装置，属于钢铁冶炼设备技术领域：
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背景技术：
现有钢铁生产设备中，有一种热风炉换热装置，其主要由热风炉1′、煤气扰流子换热器25、空气扰流子换热器6′、前置燃烧炉3′、混风室24、热空气鼓风机26、鼓风机12′及冷风管14′、冷煤气总管18′、烟囱13′和应有的管路和阀门等构成，鼓风机12′出风口经冷风管14′后分为三路第一路经阀门接通前置燃烧炉3′，可给前置燃烧炉3′直接提供助燃空气；第二路经阀门接通热风炉1′，可给热风炉1′直接提供助燃空气；第三路直接接通空气扰流子换热器6′的空气进口，空气扰流子换热器6′的空气出口经阀门接通热风炉1′；冷煤气经冷煤气总管18′送入系统内，冷煤气总管18′在系统内分为三路第一路经阀门接通热风炉1′，必要时，可直接给热风炉1′供气；第二路直接接通前置燃烧炉3′；还有一路接通煤气扰流子换热器25的煤气进口，煤气扰流子换热器25的煤气出口经阀门接通热风炉1′，热风炉1′上设有热风口和烟道总管2′，热风口可用于向高炉内送入高温热风，烟道总管2′用于排出低温烟气，烟道总管1′一路接通热空气鼓风机26的进风口，还有一路经阀门接通烟囱13′，必要时，可直接从烟囱13′向外排出烟气；热空气鼓风机26的出风口接通混风室24，所述混风室24位于前置燃烧炉3′上部，其内部相互连通，前置燃烧炉3′内助燃空气来的空气和从冷煤气总管18′输送来的冷煤气混合燃烧，燃烧后的烟气向上进入混风室24，在混风室24内和热风鼓风机26来的热风相混合后，从位于混风室24上方的混合烟气出口排出，混合烟气出口分为两路，其中，一路进入空气扰流子换热器6′内进行热交换，还有一路进入煤气扰流子换热器25内进行热交换，经热交换后的两路烟气合为一路接通烟囱13′。
在工作时，采用多个热风炉给高炉提供热风，在同等前提下，热风炉供风温度越高，高炉内的温度越高，并且易于保持相对较高的温度，现有的技术方案使空气和冷煤气进入热风炉前由相应的扰流子进行了预热，使热风炉内的温度相应地得到了提高，从而使进入高炉的送风温度得到提高。但现有技术方案的效果尚不够理想，为提高该系统的预热效果，须将全部热风炉烟气引入到混风室内，与前置燃烧炉的约1100℃的燃烧产物相混合，形成500～550℃的混合烟气，分别流入煤气扰流子换热器和空气扰流子换热器，使空气和煤气预热至250～300℃，由于扰流子换热器需要较高的传热温差，其换热效率低，为达到相应的换热需求，需设备的体积足够大，其金属耗量大，设备投资高；由于前置燃烧炉内燃烧的是冷空气和冷煤气，要使其达到较高的排烟温度需要燃烧大量的煤气，使设备的运行费用高。
现有技术中还有一种热管换热器，其采用气、液两相的变化将热管热端的热能传递到热管冷端，其传热效果良好，若干组热管可以并联使用，为使热管换热器结构紧凑，已经有将热管换热器并联设置为一体的做法，如同时给空气和煤气预热的空、煤气双预热热管换热器，包括煤气进口、煤气出口、烟气进口、烟气出口、空气进口、空气出口和相互隔离的空气、煤气和烟气通道，热管热端设置于烟气通道内，热管的冷端分别设置于煤气通道和空气通道内，烟气从烟气进口进入烟气通道并从烟气出口排出，同时将热能传递给热管换热器，热管将从空气进口和煤气进口来的空气和煤气分别预热，经预热后的空气和煤气从空气出口和煤气出口流出。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种高风温的组合换热系统，使其设备体积小，金属消耗少，制造和运行费用低。
本实用新型的目的是这样实现的一种高炉高风温的组合换热系统，包括热风炉、空气扰流子换热器，前置燃烧炉，鼓风机，冷煤气总管，空、煤气双预热热管换热器和烟囱；所述鼓风机出风口由冷风管接通空、煤气双预热热管换热器的空气进口，空、煤气双预热热管换热器的空气出口分为两路，一路经前置燃烧炉空气流量控制阀接通前置燃烧炉，另一路接通空气扰流子换热器的空气进口，空气扰流子换热器的空气出口接通热风炉；冷煤气总管接通空、煤气双预热热管换热器的煤气进口，空、煤气双预热热管换热器的煤气出口分为两路，一路直接接通热风炉，另一路经前置燃烧炉煤气流量调节阀接通前置燃烧炉，前置燃烧炉的烟气出口接通一混风烟道；热风炉上设有烟道总管，烟道总管分成两路，一路接通混风烟道，还有一路经热风炉烟气分流流量调节阀接通空、煤气双预热热管换热器的烟气进口；混风烟道的出口接通空气扰流子换热器的烟气进口，空气扰流子换热器的烟气出口接通空、煤气双预热热管换热器的烟气进口，空、煤气双预热热管换热器的烟气出口接通引风机的进风口，引风机的出风口接通烟囱。
本实用新型采用现有技术中已有的装置，通过不同于以往的连接方式构成一个新的换热系统；在正常使用时，可采用多个热风炉给高炉供热风，来自于冷煤气总管的冷煤气在空、煤气热管换热器内被预热至200℃左右后，大部分送至热风炉，还有小部分送至前置燃烧炉；来自于鼓风机的冷空气在空、煤气双预热热管换热器内被预热至200℃左右后，大部分进入空气扰流子换热器进行二次预热，空气在扰流子换热器内被预热至400～440℃后，再经管路送至热风炉，由于进入热风炉的空气和煤气温度相对较高，因此热风炉给高炉的送风温度就会比较高，使高炉的炉温更加易于保持在较高的温度，能够节约高炉内装填的燃料；前置燃烧炉内由于来气温度较高，使煤气更加容易与空气充分接触燃烧，燃烧至一定温度时所耗煤气量较少，因此可以节省煤气；前置燃烧炉燃烧产生的1100℃左右的烟气与来自于烟气总管的烟气混合形成550～700℃左右的混合烟气，进入空气扰流子换热器，以保证空气的二次预热温度；空气扰流子换热器排出的烟气和由烟道总管来的烟气一起进入空、煤气双预热热管换热器，对冷煤气和冷空气进行预热，然后烟气经由引风机引入烟囱排走。本实用新型由于换热方式合理，使其采用较小的设备即可达到较好的技术效果，因此可以使金属消耗少，同时，由于煤气预热温度在200℃左右，煤气管网运行更为安全，而空气预热在400～440℃以上，可确保高风温的实现，而且前置燃烧炉消耗高炉煤气量少，进入空气扰流子换热器的烟气温度高，传热温差大，因而其制造和运行费用低。本实用新型可广泛应用于钢铁冶炼行业。
图1为现有技术热风炉换热装置的连接关系图。
图2为本实用新型连接关系图。
其中1、1′热风炉，2、2′烟道总管，3、3′前置燃烧炉，4热风炉烟气支管，5混风烟道，6、6′空气扰流子换热器，7混烟管，8烟气热管换热器，9、空气热管换热器，10煤气热管换热器，11、引风机，12、12′鼓风机，13、13′烟囱，14、14′冷风管，15、热空气管道，16热空气支管，17热风总管，18、18′冷煤气总管，19热煤气总管，20热煤气支管，21前置燃烧炉煤气流量调节阀，22前置燃烧炉空气流量调节阀，23热风炉烟气分流流量调节阀，24混风室，25煤气扰流子换热器，26热风鼓风机。
具体实施方式
如图2，为高炉高风温的组合换热系统，主要热风炉1，空气扰流子换热器6，前置燃烧炉3，鼓风机12，冷煤气总管18，空、煤气双预热热管换热器，烟囱13，调节阀门和相应的连接管路构成；空、煤气双预热热管换热器由空气热管换热器9、煤气热管换热器10和烟气热管换热器8组合为一体而成，所述鼓风机12出风口由冷风管14接通空气热管换热器9的空气进口，空气热管换热器9的空气出口分为两路一路经前置燃烧炉空气流量控制阀22和热空气支管16接通前置燃烧炉3，另一路经热空气管15接通空气扰流子换热器6的空气进口，空气扰流子换热器6的空气出口经热风总管17接通热风炉1；冷煤气总管18接通煤气热管换热器10的煤气进口，煤气热管换热器10的煤气出口接通热煤气总管19，热煤气总管19又分为两路一路直接接通热风炉1，另一路经前置沪煤气流量调节阀21接通前置燃烧炉3，前置沪3的烟气出口接通一混风烟道5；热风炉1上设有烟道总管2，烟道总管2的管路分成两支路一路经热风炉烟气支管4接通混风烟道，还有一路经热风炉烟气分流流量调节阀23和混烟管7接通烟气热管换热器8的烟气进口；混风烟道5的出口接通空气扰流子换热器6的烟气出口，空气扰流子换热器6的烟气出口经混烟管7接通烟气热管换热器8的烟气进口，烟气热管换热器8的烟气出口接通引风机11的进口，引风机11的出风口接通烟囱13。
本实用新型并不局限于上述实施例，所述的空、煤气双预热热管换热器也可以由独立的空气热管换热器9，煤气热管换热器10和烟气热管换热器8组成。
权利要求
1.一种高炉高风温的组合换热系统，其特征在于包括热风炉、空气扰流子换热器，前置燃烧炉，鼓风机，冷煤气总管，空、煤气双预热热管换热器和烟囱；所述鼓风机出风口由冷风管接通空、煤气双预热热管换热器的空气进口，空、煤气双预热热管换热器的空气出口分为两路，一路经前置燃烧炉空气流量控制阀接通前置燃烧炉，另一路接通空气扰流子换热器的空气进口，空气扰流子换热器的空气出口接通热风炉；冷煤气总管接通空、煤气双预热热管换热器的煤气进口，空、煤气双预热热管换热器的煤气出口分为两路，一路直接接通热风炉，另一路经前置燃烧炉煤气流量调节阀接通前置燃烧炉，前置燃烧炉的烟气出口接通—混风烟道；热风炉上设有烟道总管，烟道总管分成两路，一路接通混风烟道，还有一路经热风炉烟气分流流量调节阀接通空、煤气双预热热管换热器的烟气进口；混风烟道的出口接通空气扰流子换热器的烟气进口，空气扰流子换热器的烟气出口接通空、煤气双预热热管换热器的烟气进口，空、煤气双预热热管换热器的烟气出口接通引风机的进风口，引风机的出风口接通烟囱。
2.根据权利要求
1所述的高炉高风温的组合换热系统，其特征在于所述空、煤气双预热热管换热器为整体式并联热管换热器。
3.根据权利要求
1所述的高炉高风温的组合换热系统，其特征在于所述空、煤气双预热热管换热器为分体式并联热管换热器。
专利摘要
本实用新型公开了一种属于钢铁冶炼设备技术领域：
内的高炉高风温的组合换热系统，主要由热风炉，空气扰流子换热器，前置燃烧炉，鼓风机，冷煤气总管，空、煤气双预热热管换热器和烟囱等构成；冷煤气和空气在空、煤气双预热热管换热器中被预热至200℃左右，空气进一步被空气扰流子换热器二次预热至400～440℃，再进入热风炉燃烧，可提高高炉送风温度；本实用新型由于换热方式合理，使其采用较小的尺寸即可达到较好的技术效果，因此可以使金属消耗少，同时，其制造和运行费用低，可广泛应用于钢铁冶炼行业。
文档编号F42B4/12GKCN2669131SQ200420024014
公开日2005年1月5日 申请日期2004年1月5日
发明者许永贵, 梁怀琪 申请人:江都市中天能源设备有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan