余熱鍋爐復合式自動循環(huán)系統(tǒng)的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種余熱鍋爐的循環(huán)系統(tǒng)。所述余熱鍋爐主要包括煉鋼轉爐，煉鋼AOD爐，煉鋼EAF爐，煉銅轉爐和煉銅陽極爐等冶煉爐的余熱鍋爐。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)有的余熱鍋爐循環(huán)系統(tǒng)主要分三類，第一類為自然循環(huán)系統(tǒng)；第二類是強制循環(huán)系統(tǒng)；第三類是混合循環(huán)系統(tǒng)，即部分受熱面是強制循環(huán)，部分受熱面是自然循環(huán)。
[0003]作為現(xiàn)有技術的強制循環(huán)部分(包括強制循環(huán)系統(tǒng)和混合循環(huán)系統(tǒng)中的強制循環(huán)部分)，通常是在下降管路中并聯(lián)兩臺(一用一備)或三臺(二用一備)熱水循環(huán)栗，汽包中的飽和水只能從水栗的管路中通過。在整個生產(chǎn)周期中，熱水循環(huán)栗始終按間歇熱負荷最高的工況要求進行運轉，這樣在熱負荷低或沒有熱源時，就是在浪費能源。
[0004]另外在熱負荷增大的過程中，自然循環(huán)動力也在相應增加，相應的管路中的流量也會增加，當流量接近水栗的極限流量時，熱水循環(huán)栗就將成為循環(huán)系統(tǒng)的阻力，為防止此現(xiàn)象發(fā)生，現(xiàn)有的強制循環(huán)部分系統(tǒng)在選用熱水循環(huán)栗時，流量的裕量是非常高的，這樣不僅浪費基建的設備投資，還提高了設備的運行成本。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的問題是，提供一種余熱鍋爐復合式自動循環(huán)系統(tǒng)，根據(jù)間歇熱源初始工況選用最安全經(jīng)濟的熱水循環(huán)栗，在熱負荷不斷增加的過程中，充分利用自然循環(huán)的動力，降低熱水循環(huán)栗的電機轉速或關閉水栗，在熱負荷降低時，開啟并逐漸提高熱水循環(huán)栗的電機轉速，達到節(jié)約運行成本和基建設備投資的目的。
[0006]本實用新型的技術方案如下:
[0007]一種余熱鍋爐復合式自動循環(huán)系統(tǒng)，包括余熱鍋爐汽化煙道，余熱鍋爐汽化煙道上端連接有上聯(lián)箱組，下端連接有下聯(lián)箱組，還包括汽包，上聯(lián)箱組通過上升管路連接汽包，汽包通過強制循環(huán)下降管路分別連接1#熱水循環(huán)栗配管和2#熱水循環(huán)栗配管的首端；1#熱水循環(huán)栗配管上設有1#熱水循環(huán)栗，2#熱水循環(huán)栗配管上設有2#熱水循環(huán)栗，其特征在于:還包括旁通管路；汽包還通過強制循環(huán)下降管路連接旁通管路的首端；1#熱水循環(huán)栗配管、2#熱水循環(huán)栗配管和旁通管路的尾端通過流量計與所述下聯(lián)箱組相連接；還包括分別與1#熱水循環(huán)栗的電機、2#熱水循環(huán)栗的電機以及流量計相連接的控制模塊。
[0008]旁通管路上設有止回閥。
[0009]本實用新型的積極效果在于:
[0010]本實用新型充分利用了自然循環(huán)的動力，在熱負荷達到一定值時旁通管路自動打開，通過下降管路的飽和水量增加，控制模塊根據(jù)流量計實時檢測的值自動調(diào)節(jié)熱水循環(huán)栗的電機轉速，從而起到節(jié)能減排的作用。
[0011]另一方面，由于本實用新型充分利用了自然循環(huán)的動力，在熱負荷達到一定值時旁通管路可自動打開，通過受熱面的飽和水量根據(jù)換熱需求自動調(diào)整，當熱負荷最高時，進入受熱面的飽和水量也達到最高，以滿足熱交換的需求，從而保證系統(tǒng)的安全運行。在熱水循環(huán)栗選型時，根據(jù)間歇式熱源初始工況，結合系統(tǒng)管路布置，計算出此工況點的理論流量和揚程，再確定最安全經(jīng)濟的熱水循環(huán)栗。但現(xiàn)有的強制循環(huán)系統(tǒng)沒有可以自動打開的旁通管路，水栗的流量和揚程就必須要滿足熱負荷最高工況點的系統(tǒng)冷卻要求，通常此工況點對應的水栗電機功率要高于初始值工況點20%-30%。由此可見采用本實用新型還可以節(jié)約項目的基建設備投資。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型實施例的結構和工作原理示意圖。箭頭表示流動方向。
【具體實施方式】
[0013]下面結合附圖和實施例進一步說明本實用新型。
[0014]如圖1，本實施例包括余熱鍋爐汽化煙道12，余熱鍋爐汽化煙道12上端連接有上聯(lián)箱組13，下端連接有下聯(lián)箱組11。
[0015]本實施例還包括汽包1，上聯(lián)箱組13通過上升管路14連接汽包1，汽包I通過強制循環(huán)下降管路2分別連接1#熱水循環(huán)栗配管3，2#熱水循環(huán)栗配管4和旁通管路5的首端。1#熱水循環(huán)栗配管3，2#熱水循環(huán)栗配管4和旁通管路5的尾端通過流量計10與所述下聯(lián)箱組11相連接。1#熱水循環(huán)栗配管3上設有1#熱水循環(huán)栗6，2#熱水循環(huán)栗配管4上設有2#熱水循環(huán)栗7，旁通管路5上設有止回閥8。
[0016]其中1#熱水循環(huán)栗配管3，2#熱水循環(huán)栗配管4和旁通管路5的安裝位置可任意互換，而不限于圖1所示。
[0017]1#熱水循環(huán)栗6和2#熱水循環(huán)栗7互為備件，正常工作時，一用一備。當其中一套設備故障時控制模塊將自動切換另一套設備開啟。
[0018]本實施例還包括分別與1#熱水循環(huán)栗6的電機、2#熱水循環(huán)栗7的電機以及流量計10相連接的控制模塊9。
[0019]當沒有高溫煙氣時，強制循環(huán)下降管路2，余熱鍋爐汽化煙道12和上升管路14中全部為飽和水，此時為了使通過流量計10的流量達到設定值A，控制模塊9會發(fā)出指令調(diào)整1#熱水循環(huán)栗6或2#熱水循環(huán)栗7的電機轉速。
[0020]當有高溫煙氣通過時，余熱鍋爐汽化煙道12中的飽和水在吸收高溫煙氣的熱量后，開始逐步汽化成飽和蒸汽，與剩下的飽和水形成汽水混合物，在上聯(lián)箱組13中匯集并經(jīng)過上升管路14返回汽包1，在這個過程中，由于汽水混合物的密度小于強制循環(huán)下降管路2中的飽和水的密度，從而形成了自然循環(huán)動力，此時通過流量計10的流量會逐漸超過設定值A，控制模塊9根據(jù)流量計10實時監(jiān)測的值發(fā)出指令降低1#熱水循環(huán)栗6或2#熱水循環(huán)栗7的電機轉速。隨著自然循環(huán)動力的不斷增大，當通過流量計10的流量達到設定值B，控制模塊9將發(fā)出指令關閉1#熱水循環(huán)栗6或2#熱水循環(huán)栗7。
[0021]當高溫煙氣溫度降低或流量減少時，余熱鍋爐汽化煙道12中飽和水吸收的熱量也隨之減少，系統(tǒng)的循環(huán)動力也會降低，此時通過流量計10的流量會逐漸降低，當流量低于設定值A，控制模塊9發(fā)出指令開啟1#熱水循環(huán)栗6或2#熱水循環(huán)栗7，并調(diào)整其電機轉速。
[0022]本實用新型與現(xiàn)有強制循環(huán)系統(tǒng)的主要區(qū)別在于:增加了旁通管路5，此管路上設有止回閥8，它只允許飽和水按箭頭所示方向流動，防止水栗開啟后飽和水回流；增加了控制模塊9和下降管路上的流量計10。
[0023]以本實用新型實際應用的某鋼廠90噸AOD爐煙道式余熱鍋爐為例:系統(tǒng)受熱面為四節(jié)煙道，其中煙道一段和煙道四段采用復合式自動循環(huán)，煙道二段和煙道三段采用自然循環(huán)，系統(tǒng)配兩套熱水循環(huán)栗，一用一備，功率為132KW。正常冶煉周期約60分鐘，其中25分鐘熱水循環(huán)栗的電機功率在30%。如果采用現(xiàn)有的循環(huán)方式，兩套熱水循環(huán)栗的功率應該為160KW，并且需要滿負荷連續(xù)運轉。按設備年工作330天，電價0.8元/KW*h計算，一年可節(jié)約 330*24*0.8* (160-132*35/60-132*0.3*25/60) =421344 元運行成本，經(jīng)濟效益非常可觀。
【主權項】
1.一種余熱鍋爐復合式自動循環(huán)系統(tǒng)，包括余熱鍋爐汽化煙道(12)，余熱鍋爐汽化煙道(12)上端連接有上聯(lián)箱組(13)，下端連接有下聯(lián)箱組(11)，還包括汽包(I )，上聯(lián)箱組(13)通過上升管路(14)連接汽包(1)，汽包(I)通過強制循環(huán)下降管路(2)分別連接1#熱水循環(huán)栗配管(3)和2#熱水循環(huán)栗配管(4)的首端；1#熱水循環(huán)栗配管(3)上設有1#熱水循環(huán)栗(6)，2#熱水循環(huán)栗配管(4)上設有2#熱水循環(huán)栗(7)，其特征在于:還包括旁通管路(5);汽包(I)還通過強制循環(huán)下降管路(2)連接旁通管路(5)的首端熱水循環(huán)栗配管(3)、2#熱水循環(huán)栗配管(4)和旁通管路(5)的尾端通過流量計(10)與所述下聯(lián)箱組(11)相連接；還包括分別與1#熱水循環(huán)栗(6)的電機、2#熱水循環(huán)栗(7)的電機以及流量計(10)相連接的控制模塊(9)。2.如權利要求1所述的余熱鍋爐復合式自動循環(huán)系統(tǒng)，其特征在于:旁通管路(5)上設有止回閥(8)。
【專利摘要】本實用新型是一種余熱鍋爐復合式自動循環(huán)系統(tǒng)，汽包通過強制循環(huán)下降管路分別連接1#熱水循環(huán)泵配管、2#熱水循環(huán)泵配管和旁通管路的首端；1#熱水循環(huán)泵配管上設有1#熱水循環(huán)泵，2#熱水循環(huán)泵配管上設有2#熱水循環(huán)泵，1#熱水循環(huán)泵配管、2#熱水循環(huán)泵配管和旁通管路的尾端通過流量計與下聯(lián)箱組相連接；還包括分別與1#熱水循環(huán)泵的電機、2#熱水循環(huán)泵的電機以及流量計相連接的控制模塊。根據(jù)間歇熱源初始工況選用最安全經(jīng)濟的熱水循環(huán)泵，在熱負荷不斷增加的過程中，充分利用自然循環(huán)的動力，降低熱水循環(huán)泵的電機轉速或關閉水泵，在熱負荷降低時，開啟并逐漸提高熱水循環(huán)泵的電機轉速，達到了節(jié)約運行成本和基建設備投資的目的。
【IPC分類】F22B35/02
【公開號】CN204786312
【申請?zhí)枴緾N201520512543
【發(fā)明人】黃聰仕
【申請人】煙臺國冶冶金水冷設備有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請日】2015年7月16日