热风炉助燃空气分时预热系统技术方案

本发明专利技术为一种热风炉助燃空气分时预热系统，包括热风炉和助燃风机，热风炉的内腔下部设置有助燃空气炉内预热装置，助燃空气炉内预热装置内设置有炉内助燃空气换热通道和炉内废烟气通道。助燃风机的出口能通过助燃空气换热器与助燃空气入口连通，所述助燃空气换热器内设置有助燃空气通道和第一废烟气通道，所述助燃空气通道的出口能通过第一助燃空气通路或第二助燃空气通路与所述助燃空气入口连通，所述炉内助燃空气换热通道串接连通于所述第二助燃空气通路上。该预热系统既能满足热风炉在烧炉初期积蓄大量热量的需要，又能满足在烧炉中后期提高热风炉拱顶温度的需要，结构简单且成本投入较低。

Time dependent preheating system for combustion air of hot blast stove

The invention relates to a hot blast furnace preheating system of combustion air points, including hot blast furnace and the combustion fan, the lower part of the cavity is arranged on the stove furnace combustion air preheating device, furnace combustion air preheating device is arranged in the furnace combustion air heat exchanger channels and furnace waste gas channel. The combustion of the outlet of the fan through the air heat exchanger is communicated with the combustion air entrance, the combustion air heat exchanger is arranged in the air passage and the first waste gas channel, the air channel outlet can way is communicated with the combustion air entrance through the first combustion air passage or second combustion air. The furnace combustion air heat exchange channel series communicated to the second air channel. The preheating system not only meets the need of large quantity of heat stored in the initial stage of the hot blast stove, but also meets the requirement of increasing the temperature of the top of the hot blast stove in the later stage of the furnace. The structure is simple and the cost is low.

【技术实现步骤摘要】
热风炉助燃空气分时预热系统
本专利技术涉及冶金行业热风炉
，尤其涉及一种适用于炼铁工艺的热风炉助燃空气分时预热系统。
技术介绍
随着高炉大型化发展以及钢铁行业的成本压力原来越大，高炉强化冶炼、降低焦比显得尤其重要。除了从生产操作水平及原燃料质量等方面入手降低焦比外，提高热风炉送风温度也是极为重要且有效的手段。为了达到1250℃以上的热风温度，少数钢铁企业采用高热值煤气(焦炉煤气、转炉煤气等)进行烧炉，但国内钢铁厂普遍缺乏高热值煤气，利用单一高炉煤气烧炉来实现高风温仍是各个钢铁企业的首选方案。为了在单烧高炉煤气的条件下实现高风温，必须对助燃空气及煤气进行预热。常用的方法有：采用分离式热管换热器或板式换热器对助燃空气和煤气进行低温预热、采用附加预热炉或前置燃烧炉对助燃空气进行高温预热等。采用分离式换热器低温双预热的缺点是预热后的助燃空气和煤气温度在180～210℃，无法进一步提高热风炉的拱顶温度，从而提高热风温度；采用附加预热炉或带前置燃烧炉的双预热系统都属于高温预热(煤气预热至～200℃，空气预热至～420℃)，能够满足单烧高炉煤气实现高风温的要求，但存在结构复杂、阀门增多、增加占地、多消耗煤气、系统控制复杂、投资大、运行成本高的缺点而无法广泛应用。由此，本专利技术人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种热风炉助燃空气分时预热系统，以克服现有技术的缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种热风炉助燃空气分时预热系统，克服现有技术中存在的预热系统结构复杂、能源消耗大、运行成本高等问题，该预热系统既能满足热风炉在烧炉初期积蓄大量热量的需要，又能满足在烧炉中后期提高热风炉拱顶温度的需要，结构简单且成本投入较低。本专利技术的目的是这样实现的，一种热风炉助燃空气分时预热系统，包括热风炉和助燃风机，所述热风炉的顶部设置有煤气入口和助燃空气入口，所述热风炉的底部设置有废烟气出口，所述废烟气出口与烟囱的底部连通，所述热风炉的内腔下部设置有助燃空气炉内预热装置，所述助燃空气炉内预热装置内设置有炉内助燃空气换热通道和炉内废烟气通道，所述助燃风机的出口能通过助燃空气换热器与所述助燃空气入口连通，所述助燃空气换热器内设置有助燃空气通道和第一废烟气通道，所述助燃空气通道的出口能通过第一助燃空气通路或第二助燃空气通路与所述助燃空气入口连通，所述炉内助燃空气换热通道串接连通于所述第二助燃空气通路上；所述炉内废烟气通道的顶端与所述热风炉的内腔连通，所述炉内废烟气通道的底端与所述废烟气出口连通，所述废烟气出口能顺序通过第一废烟气支路和所述第一废烟气通道与所述烟囱的底部连通。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述煤气入口能通过煤气换热器与高炉煤气供应管路连通，所述煤气换热器内设置有煤气通道和第二废烟气通道，所述煤气通道的出口与所述煤气入口连通；所述废烟气出口还能顺序通过第二废烟气支路和所述第二废烟气通道与所述烟囱的底部连通。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述助燃风机的出口还能通过和所述助燃空气换热器并联设置的助燃空气旁通管与所述助燃空气入口连通，所述煤气入口还能通过煤气旁通管与所述高炉煤气供应管路连通，所述废烟气出口还能通过和所述第一废烟气支路并联设置的第三废烟气支路与所述烟囱的底部连通。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述助燃空气通道的入口与所述助燃风机的出口连通，所述第一助燃空气通路上串接有第一助燃空气通路切断阀，所述第二助燃空气通路包括第一助燃支路和第二助燃支路，所述第一助燃支路的一端与所述助燃空气通道的出口连通，所述第一助燃支路的另一端与所述炉内助燃空气换热通道的一端连通，所述第二助燃支路的一端与所述炉内助燃空气换热通道的另一端连通，所述第二助燃支路的另一端与所述助燃空气入口连通。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一助燃空气通路上位于所述助燃空气通道的出口与所述第一助燃空气通路切断阀的入口之间的位置连通设置所述第一助燃支路的一端，所述第一助燃支路的另一端与所述炉内助燃空气换热通道的一端连通，所述第一助燃支路上串接有第一助燃支路切断阀；所述第二助燃支路的一端与所述炉内助燃空气换热通道的另一端连通，所述第一助燃空气通路上位于所述第一助燃空气通路切断阀与所述助燃空气入口之间的位置连通设置所述第二助燃支路的另一端，所述第二助燃支路上串接有第二助燃支路切断阀。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述第一助燃空气通路上位于所述第二助燃支路的另一端与所述助燃空气入口之间的位置顺序串接有助燃空气调节阀和助燃空气燃烧阀。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述炉内助燃空气换热通道由多个换热管并联构成。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述煤气通道和所述煤气旁通管的出口与所述煤气入口之间顺序串接有煤气调节阀、煤气切断阀和煤气燃烧阀。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述煤气旁通管上串接有能控制所述煤气旁通管连通状态的第一切断阀，所述煤气通道的入口和出口处分别连通设置有第二切断阀和第三切断阀，所述第二废烟气通道的入口和出口处分别连通设置有第四切断阀和第五切断阀。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述助燃空气旁通管上串接有能控制所述助燃空气旁通管连通状态的第六切断阀，所述助燃空气通道的入口和出口处分别连通设置有第七切断阀和第八切断阀，所述第一废烟气通道的入口和出口处分别连通设置有第九切断阀和第十切断阀。在本专利技术的一较佳实施方式中，所述废烟气出口处设置有烟道阀，所述第三废烟气支路上串接有能控制所述第三废烟气支路连通状态的第十一切断阀。由上所述，本专利技术的热风炉助燃空气分时预热系统具有如下有益效果：(1)本专利技术的热风炉助燃空气分时预热系统中，在高炉煤气供应管路和助燃风机的出口处分别连接煤气换热器和助燃空气换热器，热风炉的废烟气出口与煤气换热器和助燃空气换热器分别连通，废烟气分别与煤气和助燃空气进行热交换，实现煤气和助燃空气的一次预热；热风炉的内腔设置助燃空气炉内预热装置，实现助燃空气在热风炉内腔中的二次换热升温，通过提高烧炉末期助燃空气预热后的温度来提高理论燃烧温度，进而提高拱顶温度，增加格子砖的蓄热量；(2)本专利技术的热风炉助燃空气分时预热系统，通过助燃支路上设置的切断阀即可实现助燃空气通路的切换，控制简便，使用灵活；(3)本专利技术的热风炉助燃空气分时预热系统的应用不受换热器形式的限制，助燃空气换热器和煤气换热器可以采用现有各种形式的换热器或者其组合形式，助燃空气换热器和煤气换热器能够实现废烟气余热的高效回收；(4)本专利技术的热风炉助燃空气分时预热系统的应用不受热风炉形式的限制，热风炉可以是顶燃式、外燃式、内燃式或者球式热风炉等不同形式，热风炉助燃空气分时预热系统适用性强，有利于推广应用；(5)本专利技术的热风炉助燃空气分时预热系统既能满足热风炉在烧炉初期积蓄大量热量的需要，又能满足在烧炉中后期提高热风炉拱顶温度的需要；热风炉助燃空气分时预热系统能充分利用烧炉不同阶段的废烟气余热，提高热风炉最高拱顶温度，从而获得高风温，降低能源消耗；本专利技术的热风炉助燃空气分时预热系统结构简单，占地面积小，灵活性高且成本投入较低，不仅适用于新建热风炉，还适用于热风炉改造工程。附图说明以下附图仅旨在于对本专利技术做示意性说明和解释，并不限定本专利技术的范围。其中：图1：为本专利技术的热风炉助燃空气分时预热系统的示意图。图中：100、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热风炉助燃空气分时预热系统，包括热风炉和助燃风机，所述热风炉的顶部设置有煤气入口和助燃空气入口，所述热风炉的底部设置有废烟气出口，所述废烟气出口与烟囱的底部连通，其特征在于，所述热风炉的内腔下部设置有助燃空气炉内预热装置，所述助燃空气炉内预热装置内设置有炉内助燃空气换热通道和炉内废烟气通道，所述助燃风机的出口能通过助燃空气换热器与所述助燃空气入口连通，所述助燃空气换热器内设置有助燃空气通道和第一废烟气通道，所述助燃空气通道的出口能通过第一助燃空气通路或第二助燃空气通路与所述助燃空气入口连通，所述炉内助燃空气换热通道串接连通于所述第二助燃空气通路上；所述炉内废烟气通道的顶端与所述热风炉的内腔连通，所述炉内废烟气通道的底端与所述废烟气出口连通，所述废烟气出口能顺序通过第一废烟气支路和所述第一废烟气通道与所述烟囱的底部连通。

【技术特征摘要】
1.一种热风炉助燃空气分时预热系统，包括热风炉和助燃风机，所述热风炉的顶部设置有煤气入口和助燃空气入口，所述热风炉的底部设置有废烟气出口，所述废烟气出口与烟囱的底部连通，其特征在于，所述热风炉的内腔下部设置有助燃空气炉内预热装置，所述助燃空气炉内预热装置内设置有炉内助燃空气换热通道和炉内废烟气通道，所述助燃风机的出口能通过助燃空气换热器与所述助燃空气入口连通，所述助燃空气换热器内设置有助燃空气通道和第一废烟气通道，所述助燃空气通道的出口能通过第一助燃空气通路或第二助燃空气通路与所述助燃空气入口连通，所述炉内助燃空气换热通道串接连通于所述第二助燃空气通路上；所述炉内废烟气通道的顶端与所述热风炉的内腔连通，所述炉内废烟气通道的底端与所述废烟气出口连通，所述废烟气出口能顺序通过第一废烟气支路和所述第一废烟气通道与所述烟囱的底部连通。2.如权利要求1所述的热风炉助燃空气分时预热系统，其特征在于，所述煤气入口能通过煤气换热器与高炉煤气供应管路连通，所述煤气换热器内设置有煤气通道和第二废烟气通道，所述煤气通道的出口与所述煤气入口连通；所述废烟气出口还能顺序通过第二废烟气支路和所述第二废烟气通道与所述烟囱的底部连通。3.如权利要求2所述的热风炉助燃空气分时预热系统，其特征在于，所述助燃风机的出口还能通过和所述助燃空气换热器并联设置的助燃空气旁通管与所述助燃空气入口连通，所述煤气入口还能通过煤气旁通管与所述高炉煤气供应管路连通，所述废烟气出口还能通过和所述第一废烟气支路并联设置的第三废烟气支路与所述烟囱的底部连通。4.如权利要求1所述的热风炉助燃空气分时预热系统，其特征在于，所述助燃空气通道的入口与所述助燃风机的出口连通，所述第一助燃空气通路上串接有第一助燃空气通路切断阀，所述第二助燃空气通路包括第一助燃支路和第二助燃支路，所述第一助燃支路的一端与所述助燃空气通道的出口连通，所述第一助燃支路的另一端与所述炉内助燃空气换热通道的一端连通，所述第二...

【专利技术属性】
技术研发人员：龚必侠，全强，冯燕波，陈秀娟，
申请(专利权)人：中冶京诚工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11