一种预热节能系统及预热方法技术方案

本发明专利技术公开了一种高炉预热系统，具体地说是一种预热节能系统，包括热风炉、配套管路及安装在配套管路中的控制阀门，所述配套管路中设置前置燃烧炉，位于所述前置燃烧炉的前端管路上连接前置鼓风机，所述配套管路包括煤气换热管路和助燃空气换热管路，所述煤气换热管路和助燃空气换热管路的进气端与前置燃烧炉的出气口连通，由于采用了上述技术方案，本发明专利技术所述的一种预热节能系统通过设置双回路将煤气和助热空气加热，同时，设置保温装置，将管路优化，进一步节能减排，使换热效率更高，最大化利用换热能源，保证助燃空气的温度，减少燃烧原料的消耗，提高燃烧效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种高炉预热系统，具体地说是一种一种预热节能系统及预热方法。
技术介绍
随着炼钢工艺技术的发展，降低高炉燃烧消耗显得越来越重要，降低燃烧消耗的主要措施有提高风温，提高煤气利用率和改善原料条件等，由于我国高炉风温普遍较低，因此提高风温还有很大的潜力，热风炉排入烟道的烟气为燃烧后的废气，该烟气在燃烧后仍然具有余温，其温度在200度-300度左右，且烟气量较大，因此，通过利用热风炉烟气的热量来预热助燃空气也是近年来主要的研究方向，但这种单纯利用烟气预热的方式缺点在于：预热后的空气温度远远未达到助燃的标准，多次反复预热时间较长，需要的管路同样较长，且能耗量大，在换热过程中助燃空气损耗，造成使用率较低。例如专利号为：200410070660.3，专利名称为：高炉助燃空气炉高温预热装置及其工艺的专利中提到通过在在助燃空气炉之前设置助燃空气高温预热炉，通过预热炉将空气加热，加热后的空气与热风炉排出的废气混合，对助燃空气进行加热，助燃空气进入热风炉中，提高燃烧过程中的风温，这样做的好处是提高风温，降低燃烧消耗，但缺点在于其回路设置复杂，且旨在提高助燃空气温度，煤气的利用率并未提高，同时，该系统中并未设置热能储存及保温装置，在热风传送过程中热能消耗较大，造成能源浪费，同时，在燃烧时，已经达到所需的热风量时，无法根据需要进行存储，以提供下阶段的燃烧需要，管路传送过程较长，设计并不合理，不符合节能减排的基本政策。
技术实现思路
为了弥补以上不足，本专利技术提供了一种回路设计合理、能耗较低的预热节能系统及预热方法，以解决上述
技术介绍
中的问题。本专利技术的技术方案是：一种预热节能系统，包括热风炉、配套管路及安装在配套管路中的控制阀门，所述配套管路中设置前置燃烧炉，位于所述前置燃烧炉的前端管路上连接前置鼓风机，所述配套管路包括煤气换热管路和助燃空气换热管路，所述煤气换热管路和助燃空气换热管路的进气端与前置燃烧炉的出气口连通，所述煤气换热管路和助燃空气换热管路的出气端与热风炉的进气端相连通，另有混合腔室串联在煤气换热管路中，所述热风炉的出气口连接废气管路，所述废气管路出气端部连通到混合腔室中，所述煤气换热管路中串联煤气换热器，所述混合腔室在管路中位于煤气换热器的前部，所述煤气换热器的进气端连通煤气鼓风机，所述煤气换热器的废气出口通过管路与设置在配套管路中的烟囱相连通，所述前置燃烧炉与混合腔室之间的管路上串联储热装置，所述储热装置与混合腔室之间的管路上串联单向控制阀门。作为优选的技术方案，所述储热装置包括储热腔和包裹在储热腔外侧的保温腔，所述储热腔的进气管、出气管及旁路出气管均穿过保温腔延伸到外侧，所述储热腔的进气管通过连接管路与前置燃烧炉的出气口相连通，所述储热腔的出气管连通到煤气换热管路中，所述储热腔的旁路出气管连通到助燃空气换热管路中，所述助燃空气管路和煤气换热管路中均串联温度测定装置，所述储热腔的出气管及旁路出气管上均设置带有电控开关的阀门，所述电控开关与温度测定装置通过信号连接。作为优选的技术方案，所述保温腔的外壁上具有开口，另有与真空泵相连的真空管插装到该开口中。作为优选的技术方案，所述保温腔的外壁上具有开口，另有与充气泵相连的充气管插装到该开口中。作为优选的技术方案，所述储热腔内还连通加压管，所述加压管一段穿过保温腔延伸到外侧，所述加压管与位于保温腔外侧的加压装置相连接。作为优选的技术方案，所述煤气换热器均包括壳体状换热腔和包裹在换热腔外侧的外部换热腔，所述换热腔内插装换热管，所述换热管的外端穿过外部换热腔延伸到外侧，所述换热管的内端穿过换热腔的侧壁与外部换热腔相连通，与换热腔连通的换热进气管和换热出气管均延伸到外部换热腔的外侧，所述外部换热腔具有废气开出口，所述废气排出口中插装带有控制阀的废气排出管。作为优选的技术方案，所述换热管与外部换热腔连通处设有连通阀，所述连通阀包括贴合在换热管内端的阀板，阀板上设有可通过转动与换热管内端连通的连通孔，所述阀板上连接转轴，转轴一端通过设置在外部换热腔外壁上的轴套延伸到外部换热腔外侧，且位于外部换热腔外侧的转轴端部设有转动手柄。作为优选的技术方案，所述换热管的外侧连接呈发散状环绕换热管设置兜风翅片，所述翅片的断面为圆弧状。作为优选的技术方案，所述外部换热腔具有与抽气泵通过连接管相连通的抽气口，所述抽气泵的出气端通过连接管路与烟囱相连通。一种预热节能系统的预热方法，包括如下步骤：步骤一：产生热风通过前置鼓风机向前置燃烧炉内送入空气，送入前置燃烧炉的空气加热到1200度-1500度，加热后的热风分别进入煤气换热管路和助燃空气换热管路中。步骤二：换热进入助燃空气换热管路的热风直接通过管路送入热风炉中，进行助燃，进入煤气换热管路的热风首先进入混合腔室中，同时热风炉产生的废气同样进入混合腔室中，与热风进行混合，混合后产生的热风进入煤气换热器中，通过煤气鼓风机将煤气通入煤气换热器与混合后的热风进行换热，换热后的煤气达到500度-600度，通入热风炉中。步骤三：储能从前置燃烧炉中排出的热风首先进入储能装置中，温度测定装置对储能装置之后的管路内温度进行检测，当温度过低时，温度测定装置对电控开关发出信号，电控开关控制阀门开启，位于储能装置中的热风进入助燃空气换热管路和煤气换热管路中，进行后续送风步骤，当温度测定装置测定温度过高时，温度测定装置对电控开关发出信号，电控开关控制阀门关闭，热风储存在储能装置中，不再送风。步骤四：废气排出换热器中换热后冷却的废气通过与位于整个管路中最末端的烟囱相连的管路，将废气送入烟囱中，通过在烟囱中进行一系列的净化除尘，通过烟囱排放到大气中。由于采用了上述技术方案，本专利技术所述的一种预热节能系统通过设置双回路将煤气和助热空气加热，同时，设置储能系统，存储多余的热能，用于后续的燃烧需要，避免能源消耗，同时，设置保温装置，将管路优化，进一步节能减排，使换热效率更高，最大化利用换热能源，保证助燃空气的温度，减少燃烧原料的消耗，提高燃烧效率。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的结构示意图；图2是本专利技术换热器的结构示意图；图3是本专利技术储热装置的结构示意图；图4为本专利技术换热管的断面示意图。图中：1、热风炉；2、前置燃烧炉；3、前置鼓风机；4、煤气换热管路；5、助燃空气换热管路；6、混合腔室；7、废气管路；8、煤气换热器；9、废气控制阀门；10、煤气鼓风机；11、烟囱；12、储热装置；13、单向控制阀门；14、温度测定装置；15、电控开关阀门；16、前置送风阀门；101、储热腔；102、保温腔；103、进气管；104、出气管；105、旁路出气管；106、真空泵；108、加压装置；201、换热腔；202、外部换热腔；203、换热管；204、控制阀；205、废气排出管；206、换热进气管；207、换热出气管；208、阀板；209、转轴；210、翅片；211、抽气泵；具体实施方式实施例一：如图1所示，本专利技术所述的一种预热节能系统，包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预热节能系统，包括热风炉、配套管路及安装在配套管路中的控制阀门，其特征在于：所述配套管路中设置前置燃烧炉，位于所述前置燃烧炉的前端管路上连接前置鼓风机，所述配套管路包括煤气换热管路和助燃空气换热管路，所述煤气换热管路和助燃空气换热管路的进气端与前置燃烧炉的出气口连通，所述煤气换热管路和助燃空气换热管路的出气端与热风炉的进气端相连通，另有混合腔室串联在煤气换热管路中，所述热风炉的出气口连接废气管路，所述废气管路出气端部连通到混合腔室中，所述煤气换热管路中串联煤气换热器，所述混合腔室在管路中位于煤气换热器的前部，所述煤气换热器的进气端连通煤气鼓风机，所述煤气换热器的废气出口通过管路与设置在配套管路中的烟囱相连通，所述前置燃烧炉与混合腔室之间的管路上串联储热装置，所述储热装置与混合腔室之间的管路上串联单向控制阀门。

【技术特征摘要】
1.一种预热节能系统，包括热风炉、配套管路及安装在配套管路中的控制阀门，其特征在于：所述配套管路中设置前置燃烧炉，位于所述前置燃烧炉的前端管路上连接前置鼓风机，所述配套管路包括煤气换热管路和助燃空气换热管路，所述煤气换热管路和助燃空气换热管路的进气端与前置燃烧炉的出气口连通，所述煤气换热管路和助燃空气换热管路的出气端与热风炉的进气端相连通，另有混合腔室串联在煤气换热管路中，所述热风炉的出气口连接废气管路，所述废气管路出气端部连通到混合腔室中，所述煤气换热管路中串联煤气换热器，所述混合腔室在管路中位于煤气换热器的前部，所述煤气换热器的进气端连通煤气鼓风机，所述煤气换热器的废气出口通过管路与设置在配套管路中的烟囱相连通，所述前置燃烧炉与混合腔室之间的管路上串联储热装置，所述储热装置与混合腔室之间的管路上串联单向控制阀门。2.如权利要求1所述的一种预热节能系统，其特征在于：所述储热装置包括储热腔和包裹在储热腔外侧的保温腔，所述储热腔的进气管、出气管及旁路出气管均穿过保温腔延伸到外侧，所述储热腔的进气管通过连接管路与前置燃烧炉的出气口相连通，所述储热腔的出气管连通到煤气换热管路中，所述储热腔的旁路出气管连通到助燃空气换热管路中，所述助燃空气管路和煤气换热管路中均串联温度测定装置，所述储热腔的出气管及旁路出气管上均设置带有电控开关的阀门，所述电控开关与温度测定装置通过信号连接。3.如权利要求2所述的一种预热节能系统，其特征在于：所述保温腔的外壁上具有开口，另有与真空泵相连的真空管插装到该开口中。4.如权利要求3所述的一种预热节能系统，其特征在于：所述保温腔的外壁上具有开口，另有与充气泵相连的充气管插装到该开口中。5.如权利要求3或4所述的一种预热节能系统，其特征在于：所述储热腔内还连通加压管，所述加压管一段穿过保温腔延伸到外侧，所述加压管与位于保温腔外侧的加压装置相连接。6.如权利要求1、2、3或4所述的一种预热节能系统，其特征在于：所述煤气换热器均包括壳体状换热腔和包裹在换热腔外侧的外部换热腔，所述换热腔内插装换热管，所述换热管的外端穿过外部换热腔延伸到外侧，所述换热管的内端穿过换热腔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：吕荣伏，
申请(专利权)人：上海铁戈炉业有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31