一种罩式退火炉余热回收利用系统技术方案

本发明专利技术公开了一种罩式退火炉余热回收利用系统，包括排烟口、排烟烟道、循环水站和乳化液池，还包括位于排烟烟道内的第一换热器、设置于排烟口处的第二换热器、设置于所述乳液池内的第三换热器和热能补偿装置，所述第一换热器、所述第二换热器、所述循环水站和所述第三换热器通过主管道连通构成一个循环回路，所述热能补偿装置位于所述第二换热器与所述第三换热器之间，所述热能补偿装置设置于循环水主管道之外的旁通管道上，所述乳化液池中设置有温度调节系统。本发明专利技术实现了对罩式退火炉排烟烟气余热以较高效率地分级回收利用，达到节能降耗的目，同时能将回收的烟气热量用于冷轧轧制过程中乳化液加热。

A Waste Heat Recovery and Utilization System for Bell Annealing Furnace

【技术实现步骤摘要】
一种罩式退火炉余热回收利用系统
本专利技术涉及废气余热回收
，具体涉及的是一种罩式退火炉余热回收利用系统。
技术介绍
钢铁产业是国民经济的重要基础产业其具有能源密集的特点。我国钢铁产量己多年居世界第一，但钢铁产业的综合能耗与国际先进水平相比还有差距，其中烧结、高炉及炼钢工序有相当的热量未能回收利用。随着我国节能减排工作的深入推进，钢铁工业面临的调结构、降能耗斥力日益巨大。冷轧带钢产品以其优良的结构与加工性能广泛应用于汽车、家电、建筑、机械制造等行业。目前，冷轧带钢产品的生产过程通常以热轧产品为原料，经过酸洗、冷轧、退火三道工序完成产品的制造，其中退火工艺中使用罩式退火炉设备完成带钢的批量退火。为了提高生产效率并与轧机生产能力匹配，往往使用多台罩式退火炉组成罩式退火炉群，罩式退火炉使用高氢或全氢作为保护气氛，使用电阻丝或燃气进行加热，在采用燃气进行加热时，燃气燃烧产生的二氧化钛等烟气通过排烟管道排出炉体。虽然从理论上讲，此烟气不产生有毒有害物质，不会污染大气，但是烟气的排烟温度在250-700℃之间，该部分烟气携带了大量的热量，直接排放造成大量热能的损失。与此同时，冷轧带钢产品在冷轧轧机中进行冷轧加工时，需要使用轧制油与水组成的乳化液对轧制面进行润滑与冷却，轧制乳化液在乳化液站内需要维持一定的温度，通常在50-60℃之间，温度过低不利于带钢的润滑，乳化液站内也容易滋生细菌，冷轧乳化液池通常采用安装蒸汽换热器或电加热器等来维持乳化液的温度，使用蒸汽加热需要大量的公辅设施投入，而使用电加热的使用成本又较高。一方面罩式退火炉把含有大量热值的烟气排放到大气中，另一方面，需要加热的介质又在不停的消耗能源，这与目前提倡的节能减排格格不入。所以如何能够将罩式退火炉工艺段烟气余热充分利用起来就显得十分必要，在降低能源消耗的同时又能给企业带来一定的利益。
技术实现思路
本专利技术提供一种罩式退火炉余热回收利用系统，它可以解决带罩式退火炉排烟烟气余热利用不足问题，同时能将罩式退火炉燃烧烟气余热用于冷轧轧制过程中乳化液加热。为了解决上述问题，本专利技术采用以下技术方案：一种罩式退火炉余热回收利用系统，包括位于罩式退火炉上的排烟口、与所述排烟口相连的排烟烟道、循环水站和乳化液池，其特征在于，还包括位于排烟烟道内的第一换热器、设置于排烟口处的第二换热器、设置于所述乳液池内的第三换热器和热能补偿装置，所述第一换热器、所述第二换热器、所述循环水站和所述第三换热器通过主管道连通构成一个循环回路，所述主管道中循环水流动方向与所述排烟口中烟气的流动方向相反，所述热能补偿装置位于所述第二换热器与所述第三换热器之间，且所述热能补偿装置设置于循环水主管道之外的旁通管道上，所述乳化液池中设置有温度调节系统，所述热能补偿装置由所述乳化液池内温度调节系统进行控制。优选地技术方案，所述第一换热器由若干毛细翅片铜管组成，每根毛细翅片铜管均形成U型回路，所述翅片铜管截面面积不超过所述罩式退火炉排烟烟道面积的三分之一。进一步的技术效果在于，循环水可以通过U型翅片铜管与烟气余热充分接触，进而充分被加热，提升了换热速率；将翅片铜管截面面积设置为不超过所述罩式退火炉排烟烟道面积的三分之一，减小了排烟烟气的流动阻力；使罩式退火炉烟道内烟气余热得到有效回收，且能保证罩式退火炉烟道排烟的稳定持续。优选地技术方案，所述第二换热器和所述第三换热器为翅片管式热交换器。进一步的技术效果在于，选用翅片管式热交换器，可加大管道中循环水与烟气的接触面积，进而提高管道中循环水对烟气中热量的吸收效率，也实现了第三换热器对乳化液池中乳化液的快速加热。优选地技术方案，所述热能补偿装置包括补热装置和循环水管道，所述循环水管道由若干翅片铜管并联组成。进一步的技术效果在于，热能补偿装置内的循环水管道由若干翅片铜管并联组成，增加了管道中的循环水与补热装置之间的热量交换效率，快速显著的提升循环水的温度。优选地技术方案，所述第一换热器与所述循环水站之间主管道上设置有进水口阀门，所述第二换热器与所述第三换热器之间的主管道上依次设置有放散阀和出水口阀门。进一步技术效果在于，设置放散阀用于排放高温循环水管道内的水蒸气，保证了整个系统安全稳定的运行，设置进水口阀门和出水口阀门便于根据实时情况控制系统管路中循环水的流量。优选地技术方案，所述第一换热器内设置有温度监测装置，所述温度检查装置包括温度传感器和控制装置，所述控制装置可以自动控制所述进水口阀门、所述出水口阀门和所述放散阀。进一步的技术效果在于，由于循环水管道中水温过低，系统的能耗会增加，也不利于维持乳化液温度；温度过高容易使循环水沸腾汽化，产生爆震，并带来安全隐患。因此在第一换热器内设置温度监测装置，并采用自动控制系统，通过控制进出水口阀门，自动调控流量调节装置增大或减小循环水流量，进而达到控制循环水温度的效果。本专利技术与现有技术相比，具有以下的优点：（1）本专利技术中通过在罩式退火炉排烟口处设置第一换热器、罩式退火炉排烟烟道内设置第二换热器，对流经换热器的低温循环水进行分级逐步加热，并设置循环管路中循环水流动方向与烟气的流动方向相反，同时将烟气中回收的热量用于乳化液的加热，克服了现有技术中对烟气的余热浪费，实现了对烟气热量以较高效率地分级回收利用，达到节能降耗的目的；（2）本专利技术中通过设置热能补偿装置用于在罩式退火炉烟气热能提供不足的情况下，为乳化液池持续稳定提供热源，保证了整个系统稳定持续的运行；且热能补偿装置设置于循环水主管道之外的旁通管道上，在不需要补热时不介入循环水系统，从而减少循环水的流通阻力；（3）乳化液池内的温度调节系统通过监测乳化液池内的实时温度，适时控制温度补偿装置的启用和关闭，实现了智能化控制，操作更加简便。附图说明图1本专利技术中罩式退火炉余热回收利用系统布置示意图。其中，具体的附图标记如下：罩式退火炉1，排烟口2，第一换热器3，第二换热器4，排烟烟道5，循环水站6，第三换热器7，乳化液池8，补偿装置9，高温循环水管道10，低温循环水管道11。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术予以详细描述：如图1所示，本专利技术中罩式退火炉余热回收利用系统，包括设置在排烟烟道5内的第二换热器4，设置在罩式退火炉1排烟口2内的第一换热器3，一个循环水站6，一个热能补偿装置9，设置在乳化液池8内的第三换热器7，一个乳化液池8。循环水在循环水站6内的水泵的作用下，依次流入第二换热器4与第一换热器3，循环水温度升高，随后进入高温循环水管道10流向乳化液池8，如果循环水温度不足，则通过热能补偿装置9加热至水温符合要求。高温循环水流入乳化液池8内的第三换热器7加热乳化液后，温度降低并流回循环水站6内。第二换热器4为翅片管式换热器，翅片管式换热器的长度可以根据罩式退火炉1排烟烟道5长度进行调整，从循环水站6泵流出的低温循环水由低温循环水管道11进入第二换热器4内初步加热，管道内的循环水流动方向与烟道中烟气的流动方向相反，从而充分利用烟气中的热量。第一换热器3置于罩式退火炉1排烟口2处，用于进一步加热循环水，该换热器由若干毛细翅片铜管组成，每根毛细翅片铜管均形成U型回路，循环水通过翅片铜管，经过充分加热后，进入高温循环水管道10。为了降低排烟阻力，毛细管截面面积（含翅片投影本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种罩式退火炉余热回收利用系统，包括位于罩式退火炉上的排烟口、与所述排烟口相连的排烟烟道、循环水站和乳化液池，其特征在于，还包括位于排烟烟道内的第一换热器、设置于排烟口处的第二换热器、设置于所述乳液池内的第三换热器和热能补偿装置，所述第一换热器、所述第二换热器、所述循环水站和所述第三换热器通过主管道连通构成一个循环回路，所述主管道中循环水流动方向与所述排烟口中烟气的流动方向相反，所述热能补偿装置位于所述第二换热器与所述第三换热器之间，且所述热能补偿装置设置于循环水主管道之外的旁通管道上，所述乳化液池中设置有温度调节系统，所述热能补偿装置由所述乳化液池内温度调节系统进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种罩式退火炉余热回收利用系统，包括位于罩式退火炉上的排烟口、与所述排烟口相连的排烟烟道、循环水站和乳化液池，其特征在于，还包括位于排烟烟道内的第一换热器、设置于排烟口处的第二换热器、设置于所述乳液池内的第三换热器和热能补偿装置，所述第一换热器、所述第二换热器、所述循环水站和所述第三换热器通过主管道连通构成一个循环回路，所述主管道中循环水流动方向与所述排烟口中烟气的流动方向相反，所述热能补偿装置位于所述第二换热器与所述第三换热器之间，且所述热能补偿装置设置于循环水主管道之外的旁通管道上，所述乳化液池中设置有温度调节系统，所述热能补偿装置由所述乳化液池内温度调节系统进行控制。2.根据权利要求1所述的罩式退火炉余热回收利用系统，其特征在于，所述第一换热器由若干毛细翅片铜管组成，每根毛细翅片铜管均形成U型回路，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：关闯，杨洪林，李婧亚，李美禹，尹洪燕，
申请(专利权)人：镕凝精工新材料科技上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31