一種多用途的熱風(fēng)爐高溫預(yù)熱系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于冶金行業(yè)熱風(fēng)爐技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種多用途的熱風(fēng)爐高溫預(yù)熱系統(tǒng)，適用于煉鐵工藝中高爐煉鐵和熔融還原煉鐵用到的熱風(fēng)爐。還可用于其它需要將氣態(tài)介質(zhì)加熱到1000°c以上的工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域中。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高爐大型化的不斷發(fā)展，高爐要求的風(fēng)溫水平也越來(lái)越高，以提高噴煤比，節(jié)約寶貴的焦炭。但國(guó)內(nèi)鋼鐵廠普遍缺乏高熱值煤氣，為了在單燒高爐煤氣的條件下實(shí)現(xiàn)1250°C以上的風(fēng)溫，必須對(duì)空氣或煤氣進(jìn)行預(yù)熱。高爐煤氣的熱值約為3300kJ/Nm3，理論燃燒溫度小于1250°C，考慮到換熱所需的溫差和熱損失等，全燒高爐煤氣且不預(yù)熱空氣和煤氣時(shí)，實(shí)際由熱風(fēng)爐供給高爐的熱風(fēng)溫度小于1150°C，完全無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代大型高爐的生產(chǎn)要求。傳統(tǒng)的預(yù)熱方法是利用熱風(fēng)爐排出的廢煙氣對(duì)助燃空氣和煤氣進(jìn)行低溫預(yù)熱，將助燃空氣和煤氣預(yù)熱至180°C，熱風(fēng)溫度勉強(qiáng)可達(dá)1200°C，還是無(wú)法滿足高爐1250°C以上的高風(fēng)溫需求。
[0003]另一方面，高爐停產(chǎn)檢修時(shí)，熱風(fēng)爐進(jìn)入悶爐保溫狀態(tài)。如果高爐停爐檢修時(shí)間較長(zhǎng)，熱風(fēng)爐蓄熱室的熱量會(huì)逐漸向下傳導(dǎo)，使?fàn)t箅子溫度不斷升高，如果超過(guò)其高溫限值，爐箅子強(qiáng)度迅速下降，會(huì)造成蓄熱室垮塌的嚴(yán)重后果。為防止此類事故，通常采用的辦法是設(shè)置臨時(shí)風(fēng)機(jī)，從煙道吹入助燃空氣，降低爐箅子溫度，使蓄熱室熱量整體上移，確保熱風(fēng)爐安全。
[0004]但如果是熱風(fēng)閥損壞需更換時(shí)，就是另一種工況了。更換熱風(fēng)閥時(shí)，為避免高溫空氣從熱風(fēng)出口噴出而威脅現(xiàn)場(chǎng)施工人員的安全，必須使熱風(fēng)出口呈負(fù)壓狀態(tài)，此時(shí)需加大熱風(fēng)爐下部煙道的抽力，使空氣不斷從熱風(fēng)出口進(jìn)入，從煙道排出，此時(shí)的氣流方向與上述長(zhǎng)時(shí)間悶爐而降低爐箅子溫度的氣流方向是相反的。此時(shí)需設(shè)置臨時(shí)煙氣引風(fēng)機(jī)，從煙道向外吸氣，確保熱風(fēng)出口呈負(fù)壓狀態(tài)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種多用途的熱風(fēng)爐高溫預(yù)熱系統(tǒng)，在全燒高爐煤氣的條件下實(shí)現(xiàn)1280°C高風(fēng)溫，同時(shí)可滿足熱風(fēng)爐長(zhǎng)期悶爐或短期檢修熱風(fēng)閥的不同需求。本發(fā)明在不增加設(shè)備的前提下，通過(guò)控制閥門(mén)開(kāi)關(guān)，方便的切換熱風(fēng)爐內(nèi)的氣體流動(dòng)方向，不用為檢修設(shè)置臨時(shí)的助燃風(fēng)機(jī)或煙氣引風(fēng)機(jī)，極大提高現(xiàn)場(chǎng)反應(yīng)速度，縮短檢修時(shí)間，達(dá)到節(jié)焦降耗、提尚效率的目的。
[0006]本發(fā)明包括熱風(fēng)爐1、煙氣爐2、空氣換熱器3、煤氣換熱器4、煙囪5、切斷閥6、調(diào)節(jié)切斷閥7、煤氣來(lái)管8、進(jìn)換熱器煤氣總管9、出換熱器煤氣總管10、煤氣旁通管11、預(yù)熱后煤氣管12、進(jìn)煙氣爐煤氣管13、助燃風(fēng)機(jī)14、空氣總管15、進(jìn)換熱器空氣總管16、出換熱器空氣總管17、空氣旁通管18、預(yù)熱后空氣管19、煙氣爐助燃風(fēng)機(jī)20、進(jìn)煙氣爐空氣管21、熱風(fēng)爐煙道22、進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹?3、出煙氣爐高溫?zé)煹?4、出空氣換熱器煙道25、進(jìn)煤氣換熱器煙道26、出煤氣換熱器煙道27、煙氣旁通管28、煙氣總管29、檢修管30、引風(fēng)機(jī)前檢修管31、煙氣引風(fēng)機(jī)32、引風(fēng)機(jī)前吸風(fēng)管33、引風(fēng)機(jī)后檢修管34、引風(fēng)機(jī)后排風(fēng)管35、熱風(fēng)管36、熱風(fēng)閥37。
[0007]進(jìn)換熱器煤氣總管位于煤氣來(lái)管和煤氣換熱器之間，將煤氣來(lái)管和煤氣換熱器連接起來(lái)，用于輸送熱風(fēng)爐和煙氣爐用的煤氣。出換熱器煤氣總管位于煤氣換熱器和預(yù)熱后煤氣管之間，將煤氣換熱器和預(yù)熱后煤氣管連接起來(lái)，用于輸送熱風(fēng)爐和煙氣爐用的煤氣。煤氣旁通管位于進(jìn)換熱器煤氣總管和出換熱器煤氣總管之間，將進(jìn)換熱器煤氣總管和出換熱器煤氣總管連接起來(lái)，用于在煤氣換熱器檢修時(shí)輸送熱風(fēng)爐和煙氣爐用的煤氣。預(yù)熱后煤氣管位于出換熱器煤氣總管和熱風(fēng)爐之間，將出換熱器煤氣總管和熱風(fēng)爐連接起來(lái)，用于輸送熱風(fēng)爐用的煤氣。進(jìn)煙氣爐煤氣管位于預(yù)熱后煤氣管和煙氣爐之間，將預(yù)熱后煤氣管和煙氣爐連接起來(lái)，用于輸送煙氣爐用的煤氣。
[0008]空氣總管位于助燃風(fēng)機(jī)和進(jìn)換熱器空氣總管之間，將助燃風(fēng)機(jī)和進(jìn)換熱器空氣總管連接起來(lái)，用于輸送熱風(fēng)爐用的助燃空氣。進(jìn)換熱器空氣總管位于空氣換熱器和空氣總管之間，將空氣換熱器和空氣總管連接起來(lái)，用于輸送熱風(fēng)爐用的助燃空氣。出換熱器空氣總管位于空氣換熱器和預(yù)熱后空氣管之間，將空氣換熱器和預(yù)熱后空氣管連接起來(lái)，用于輸送預(yù)熱后的熱風(fēng)爐用的助燃空氣?？諝馀酝ü芪挥谶M(jìn)換熱器空氣總管和出換熱器空氣總管之間，將進(jìn)換熱器空氣總管和出換熱器空氣總管連接起來(lái)，用于在空氣換熱器檢修時(shí)輸送熱風(fēng)爐用的助燃空氣。預(yù)熱后空氣管位于出換熱器空氣總管和熱風(fēng)爐之間，將出換熱器空氣總管和熱風(fēng)爐連接起來(lái)，用于輸送熱風(fēng)爐用的助燃空氣。進(jìn)煙氣爐空氣管位于煙氣爐助燃風(fēng)機(jī)和煙氣爐之間，將煙氣爐助燃風(fēng)機(jī)和煙氣爐連接起來(lái)，用于輸送煙氣爐用的助燃空氣。
[0009]熱風(fēng)爐煙道位于熱風(fēng)爐和煙氣旁通管之間，將熱風(fēng)爐和煙氣旁通管連接起來(lái)，用于輸送熱風(fēng)爐排出的煙氣。進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹牢挥跓犸L(fēng)爐煙道和煙氣爐之間，將熱風(fēng)爐煙道和煙氣爐連接起來(lái)，用于輸送進(jìn)入煙氣爐的熱風(fēng)爐煙氣。煙氣引風(fēng)機(jī)位于進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹郎?，用于提高進(jìn)入煙氣爐的煙氣壓力。出煙氣爐高溫?zé)煹牢挥跓煔鉅t和空氣換熱器之間，將煙氣爐和空氣換熱器連接起來(lái)，用于輸送進(jìn)入空氣換熱器的高溫?zé)煔?。出空氣換熱器煙道位于空氣換熱器和煙氣總管之間，將空氣換熱器和煙氣總管連接起來(lái)，用于輸送從空氣換熱器排出的低溫?zé)煔?。進(jìn)煤氣換熱器煙道位于熱風(fēng)爐煙道和煤氣換熱器之間，將熱風(fēng)爐煙道和煤氣換熱器連接起來(lái)，用于輸送進(jìn)入煤氣換熱器的熱風(fēng)爐煙氣。出煤氣換熱器煙道位于煤氣換熱器和煙氣總管之間，將煤氣換熱器和煙氣總管連接起來(lái)，用于輸送從煤氣換熱器排出的低溫?zé)煔?。煙氣旁通管位于熱風(fēng)爐煙道和煙氣總管之間，將熱風(fēng)爐煙道和煙氣總管連接起來(lái)，用于在空氣換熱器和煤氣換熱器檢修時(shí)輸送煙氣。煙氣總管位于煙氣旁通管和煙囪之間，將煙氣旁通管和煙囪連接起來(lái)，用于輸送熱風(fēng)爐和煙氣爐產(chǎn)生的煙氣。
[0010]檢修管位于熱風(fēng)爐煙道和引風(fēng)機(jī)前檢修管之間，將熱風(fēng)爐煙道和引風(fēng)機(jī)前檢修管連接起來(lái)，用于輸送熱風(fēng)爐檢修產(chǎn)生的廢氣或空氣。引風(fēng)機(jī)前檢修管位于檢修管和進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹乐g，與進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹赖倪B接點(diǎn)位于煙氣引風(fēng)機(jī)上游，用于輸送熱風(fēng)爐檢修產(chǎn)生的廢氣。引風(fēng)機(jī)前吸風(fēng)管與進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹赖倪B接點(diǎn)位于煙氣引風(fēng)機(jī)上游，用于輸送熱風(fēng)爐檢修用的空氣。引風(fēng)機(jī)后檢修管位于檢修管和進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹乐g，與進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹赖倪B接點(diǎn)位于煙氣引風(fēng)機(jī)下游，用于輸送熱風(fēng)爐檢修用的空氣。引風(fēng)機(jī)后排風(fēng)管位于進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹篮蜔犸L(fēng)爐煙道之間，與進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹赖倪B接點(diǎn)位于煙氣引風(fēng)機(jī)下游，用于輸送熱風(fēng)爐檢修產(chǎn)生的廢氣。
[0011]熱風(fēng)管位于熱風(fēng)爐上，用于輸送去高爐的熱風(fēng)。熱風(fēng)閥位于熱風(fēng)管上，通過(guò)控制熱風(fēng)閥的開(kāi)關(guān)決定熱風(fēng)爐是否給高爐送風(fēng)。
[0012]來(lái)自管網(wǎng)的煤氣經(jīng)煤氣來(lái)管、進(jìn)換熱器煤氣總管進(jìn)入煤氣換熱器，在煤氣換熱器內(nèi)被預(yù)熱至180 -220°C，經(jīng)出換熱器煤氣總管、預(yù)熱后煤氣管進(jìn)入熱風(fēng)爐參與燃燒。一部分煤氣經(jīng)預(yù)熱后煤氣管、進(jìn)煙氣爐煤氣管進(jìn)入煙氣爐參與燃燒。煤氣換熱器檢修時(shí)，來(lái)自管網(wǎng)的煤氣經(jīng)煤氣來(lái)管、煤氣旁通管、預(yù)熱后煤氣管進(jìn)入熱風(fēng)爐參與燃燒。一部分煤氣經(jīng)預(yù)熱后煤氣管、進(jìn)煙氣爐煤氣管進(jìn)入煙氣爐參與燃燒。
[0013]由助燃風(fēng)機(jī)提供的空氣經(jīng)空氣總管、進(jìn)換熱器空氣總管進(jìn)入空氣換熱器，在空氣換熱器內(nèi)被預(yù)熱至450 - 650°C，經(jīng)出換熱器空氣總管、預(yù)熱后空氣管進(jìn)入熱風(fēng)爐參與燃燒。當(dāng)空氣換熱器檢修時(shí)，由助燃風(fēng)機(jī)提供的空氣經(jīng)空氣總管、空氣旁通管、預(yù)熱后空氣管進(jìn)入熱風(fēng)爐參與燃燒。
[0014]由煙氣爐助燃風(fēng)機(jī)提供的空氣經(jīng)進(jìn)煙氣爐空氣管進(jìn)入煙氣爐參與燃燒。
[0015]熱風(fēng)爐正常燃燒產(chǎn)生的煙氣進(jìn)入熱風(fēng)爐煙道，其平均溫度為300 - 350°C。一部分煙氣經(jīng)進(jìn)煙氣爐低溫?zé)煹篮蜔煔庖L(fēng)機(jī)進(jìn)入煙氣爐，與煙氣爐產(chǎn)生的，溫度在800 - 1200°C范圍內(nèi)的高溫?zé)煔饣旌?，得到溫度范圍?00 - 800°C的煙氣，經(jīng)出煙氣爐高溫?zé)煹肋M(jìn)入空氣換熱器，將空氣預(yù)熱至450 - 650°C，然后經(jīng)出空氣換熱器煙道進(jìn)入煙氣總管，然后經(jīng)煙囪排走。另一部分熱風(fēng)爐正常燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)進(jìn)煤氣換熱器煙道進(jìn)入煤氣換熱器，將煤氣預(yù)熱至180 _220°C，然后經(jīng)出煤氣換熱器煙道進(jìn)入煙氣總管，然后經(jīng)煙囪排走。當(dāng)煤氣換熱器和空氣換熱器檢修時(shí)，熱風(fēng)爐正常燃燒產(chǎn)生的煙氣經(jīng)熱風(fēng)爐煙道、煙氣旁通管、煙氣總管進(jìn)入煙囪排走。
[0016]熱風(fēng)爐正常生產(chǎn)時(shí)，檢修管、引風(fēng)機(jī)前檢修管、引風(fēng)機(jī)前吸風(fēng)管、引風(fēng)機(jī)后檢修管、引風(fēng)機(jī)后排風(fēng)管上的調(diào)節(jié)切斷閥都是關(guān)閉的。
[0017]當(dāng)高爐長(zhǎng)期休風(fēng)導(dǎo)致熱風(fēng)爐轉(zhuǎn)入悶爐狀態(tài)時(shí)，為避免熱風(fēng)爐蓄熱室的熱量下移，導(dǎo)致?tīng)t箅子溫度升高，打開(kāi)檢修管、引風(fēng)機(jī)前吸風(fēng)管、引風(fēng)機(jī)后檢修管上的切斷閥和調(diào)節(jié)切斷閥，啟動(dòng)煙氣引風(fēng)機(jī)，空氣經(jīng)引風(fēng)機(jī)前吸風(fēng)管、煙氣引風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)后檢修管、檢修管、熱風(fēng)爐煙道進(jìn)入熱風(fēng)爐，冷卻爐箅子，使蓄熱室熱量上移，有效避免爐箅子溫度超過(guò)限制。
[0018]當(dāng)熱風(fēng)管上的熱風(fēng)閥檢修或更換時(shí)，為避免熱風(fēng)爐內(nèi)的高溫氣體從熱風(fēng)出口噴出傷人，確保熱風(fēng)出口處于負(fù)壓吸風(fēng)狀態(tài)，打開(kāi)檢修管、引風(fēng)機(jī)前檢修管、引風(fēng)機(jī)后排風(fēng)管上的切斷閥和調(diào)節(jié)切斷閥，啟動(dòng)煙氣引風(fēng)機(jī)，從熱風(fēng)出口吸入的