專利名稱：一種高爐高風溫節(jié)能減排組合式預熱方法
技術領域：
本發(fā)明屬于節(jié)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(tǒng)”(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(jié)手段，易于保持相對較高 較穩(wěn)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°C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(tǒng)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(tǒng)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°C時，容易使換熱管變形燒壞，并發(fā)生漏氣現象。

發(fā)明內容
本發(fā)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°C以上 的高風溫前提下，節(jié)能減排、減小設備體積，金屬消耗少，制造和運行費用低。本發(fā)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(fā)明主要功能如下1、保留了“高爐高風溫的組合換熱系統(tǒng)”(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°C以上的鼓風溫度，綜合節(jié) 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(fā)明便于將高風 溫換熱系統(tǒng)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iioo°c i2oo°c的鼓風溫度。本發(fā)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(chuàng)新、簡化，使系統(tǒng)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(tǒng)”實現高爐送風溫 度1250°C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°C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°C預 熱至400°C以上)。本發(fā)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°C，去掉了二級空氣擾流子換 熱器，同樣實現高爐1250°C以上送風溫度，系統(tǒng)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(tǒng)冷熱流體不會相互泄漏，使系統(tǒng)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(tǒng)”需將助燃空氣預 熱到400°C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(fā)明由于空氣、煤氣預熱溫度在250 350°C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(fā)明不但使空氣側、煙氣側流動阻力較 小，可大大節(jié)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(fā)明系統(tǒng)結構更為緊湊，占地面積、金屬 消耗、系統(tǒng)阻損，投資費用及運行費用都有較大的減少，系統(tǒng)更經濟、更節(jié)能。6、由于省去了二級空氣擾流子換熱器，本發(fā)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(fā)明克服了現有技術在實際運行中存在的一些不足，使系統(tǒng)運行更加經 濟、更加節(jié)能，可廣泛應用于鋼鐵冶煉行業(yè)。


圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
具體實施例方式如圖1所示，來自于冷空氣總管14的空氣經空氣進口管12、空氣切斷閥18連接在 空氣組合式熱管換熱器20的空氣進氣口，空氣組合式熱管換熱器20的空氣出氣口經空氣 出口管22、閥門7接通熱空氣總管4，送往熱風爐1的空氣進氣端。冷空氣總管14和熱空 氣總管4之間通過切斷閥15連接。冷煤氣總管13經煤氣切斷閥11、煤氣管17連接在煤氣組合式熱管換熱器16的煤 氣進氣口，煤氣組合式熱管換熱器16的煤氣出氣口經熱煤氣管15、閥門8接通熱煤氣總管 6。冷煤氣總管13和熱煤氣總管6之間通過切斷閥10連接。熱煤氣總管6分為兩路一路直接連接熱風爐1的煤氣進氣口，另一路經煤氣支管 2、調節(jié)閥40、煤氣切斷閥39接通燃燒器38的煤氣進氣端。前置爐鼓風機34排出的空氣經 空氣管35、調節(jié)閥36接通燃燒器38的空氣進氣端。燃燒器38的出口端連接在前置燃燒爐 3的進口端，在前置燃燒爐3的上頂部連接混合煙管5，在混合煙管5上設置切斷閥30。熱風爐1的煙氣出口端連接煙道總管37，煙道總管37的管路分成兩支路一路經 前置爐兌煙管道31、閥門33、32接通前置燃燒爐3的上；還有一路經煙氣調節(jié)閥29、熱風爐煙氣引出管28與混合煙管5的煙氣匯合后，再分別經煙氣切斷閥21和27分別接通煤氣組 合式熱管換熱器16、空氣組合式熱管換熱器20的煙氣進口端，分別進行熱交換后，煤氣組 合式熱管換熱器16、空氣組合式熱管換熱器20的煙氣出口端分別經排煙管23接通引風機 25，再經閥門24接通煙囪19。 煙道總管37通過總煙道閘閥26連接煙囪19。
權利要求
一種高爐高風溫節(jié)能減排組合式預熱方法，其特征在于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。
全文摘要
一種高爐高風溫節(jié)能減排組合式預熱方法，屬于節(jié)能減排及鋼鐵冶煉設備技術領域，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。省去了二級空氣擾流子換熱器，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。
文檔編號C21B9/14GK101928796SQ201010243599
公開日2010年12月29日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權日2010年7月29日
發(fā)明者梁懷奇, 許永貴 申請人:江蘇中天能源設備有限公司