【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于余热回收利用，具体涉及一种混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置。
技术介绍
1、空气预热器是一种回收烟气余热、提升进入炉窑的空气温度、降低炉窑燃料消耗、改善燃烧状况的常用炉窑辅助设备。国内外钢铁企业热工炉窑现阶段普遍采用的换热器结构型式主要为带内插件圆管换热器和错流板式换热器等。传统管式空气预热器较转轮式空气预热器具有不易泄露、更换检修容易等特点，但由于空气入口温度低，管式空气预热器的运行过程中常常会遇到低温腐蚀和泄露问题，且高温端差大，一般达到150～200℃，不仅不利于提高热风炉整体热效率，还严重影响到设备使用寿命和安全运行。另一方面，传统管式空气预热器普遍采用直圆管，换热能效低，体积庞大；且由于换热器多为错流式布置，为了降低管外烟气侧流动阻力，普遍采用了较低的烟气流速，一方面降低了换热器整体换热系数，换热系数普遍在20～30w/m2℃；另一方面错流式布置受换热温差限制，空预器排烟温度高，不仅降低了能源利用效率，而且形成局部热污染，不利于减碳和减排，且未能实现最大限度的回收烟气余热要求。
技术实现思路
1、本专利技术为了克服传统管式空气预热器端差过大等的不足，提供一种可避免低温腐蚀的混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置。
2、为实现上述目的，本专利技术提供一种混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，包括空气预热器，空气预热器包括换热箱体，换热箱体内并排布置有高温箱体和低温箱体，以及上管板和下管板，高温箱体的右侧面与低温箱体的左侧面之间有供烟气流动的间隙；
3、进一步地，所述上管板与换热箱体形成的上空腔中部布置有上隔板，将上空腔分隔成上高温箱体空气出气腔、低温箱体空气进气腔；所述下管板与换热箱体形成的下空腔中部布置有下隔板，将下空腔分隔成上高温箱体空气进气腔、低温箱体空气出气腔。
4、进一步地，所述换热箱体上板开有空气进出的上通气孔、下板开有空气进出的下通气孔。
5、进一步地，所述换热箱体的底部布置有底部壳体，底部壳体与换热箱体的下板围成底部风箱。
6、进一步地，所述高温箱体的左侧面紧贴换热箱体的左侧壁，低温箱体的右侧面紧贴换热箱体的右侧壁。
7、进一步地，所述高温箱体和低温箱体内均竖直布置有间隔均匀的多根换热管，换热管之间的间隙构成烟气流动通道，换热管内构成空气流动通道；换热管的上端固定在上管板上、下端固定在下管板上，且上管板上开有与换热管一一对应连通的上通孔，下管板上开有与换热管一一对应连通的下通孔。
8、进一步地，所述换热管为扭曲椭圆管、螺旋槽管或内部增加螺旋插入片的换热管。
9、进一步地，所述高温箱体及高温箱体内的换热管材质为耐高温的材质。
10、进一步地，所述低温箱体及低温箱体内的换热管材质为普通碳钢管或耐高温的材质。
11、进一步地，所述换热管的两端设置为直圆管，上管板的上通孔与换热管之间的焊缝和下管板的下通孔与换热管之间的焊缝用轻质浇注料进行高温保护。
12、与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
13、1)采用双管程双壳程结构形式，从高温箱体流出的烟气分成上、下两股进入低温箱体，换热后的烟气从中段流出低温换热箱体，不仅大大改善了空气预热器的换热性能，还克服了传统管式空气预热器入口段受低温腐蚀的风险和管束受气流冲击产生的振动磨损风险，且在低温箱可以采用普通碳钢管作为换热管材料，降低空气预热器材料成本。
14、2)高温段采用逆流式布置，可以最大限度的提高空气预热温度；低温段采用上下进中段出的烟气流动方式，可以有效避免空气入口端出现低温腐蚀；而且高低温分段布置可以实现最大限度的烟气温降，从而获得最大的节能收益。
15、3)可以采用扭曲椭圆三维变形管、螺旋槽管或内部增加螺旋插入片的换热管作为换热元件，提高烟气侧流速和强化管内外换热，从而提高整体换热效果和热回收水平，降低余热回收综合成本，达到更好的节能减排效果。
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1.一种混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：包括空气预热器，空气预热器包括换热箱体(13)，换热箱体(13)内并排布置有高温箱体(2)和低温箱体(9)，以及上管板(6)和下管板(11)，高温箱体(2)的右侧面与低温箱体(9)的左侧面之间有供烟气流动的间隙；高温箱体(2)和低温箱体(9)的顶部固定在上管板(6)上、底部固定在下管板(11)上；第一烟气入口段(1)设置在高温箱体(2)左侧上部，第一烟气出口段(8)设置在低温箱体(9)的右侧中部，高温箱体(2)的右侧下部开有第二烟气出口段(3)，低温箱体(9)左侧上部开有第二烟气入口段(7)、左侧下部开有第三烟气入口段(4)，使得高温箱体(2)的右侧下部与低温箱体(9)左侧上部和下部均相通。
2.根据权利要求1所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述上管板(6)与换热箱体(13)形成的上空腔中部布置有上隔板(14)，将上空腔分隔成上高温箱体空气出气腔(16)、低温箱体空气进气腔(17)；所述下管板(11)与换热箱体(13)形成的下空腔中部布置有下隔板(15)，将下空腔分隔成上高温箱体空气进气腔
3.根据权利要求2所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述换热箱体(13)上板开有空气进出的上通气孔、下板开有空气进出的下通气孔。
4.根据权利要求1所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述换热箱体(13)的底部布置有底部壳体(12)，底部壳体(12)与换热箱体(13)的下板围成底部风箱(5)。
5.根据权利要求1所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述高温箱体(2)的左侧面紧贴换热箱体(13)的左侧壁，低温箱体(9)的右侧面紧贴换热箱体(13)的右侧壁。
6.根据权利要求1所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述高温箱体(2)和低温箱体(9)内均竖直布置有间隔均匀的多根换热管(10)，换热管(10)之间的间隙构成烟气流动通道，换热管(10)内构成空气流动通道；换热管(10)的上端固定在上管板(6)上、下端固定在下管板(11)上，且上管板(6)上开有与换热管一一对应连通的上通孔，下管板(11)上开有与换热管一一对应连通的下通孔。
7.根据权利要求6所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述换热管(10)为扭曲椭圆管、螺旋槽管或内部增加螺旋插入片的换热管。
8.根据权利要求6所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述高温箱体(2)及高温箱体(2)内的换热管(10)材质为耐高温的材质。
9.根据权利要求6所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述低温箱体(9)及低温箱体(9)内的换热管(10)材质为普通碳钢管或耐高温的材质。
10.根据权利要求6所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述换热管(10)的两端设置为直圆管，上管板(6)的上通孔与换热管(10)之间的焊缝和下管板(11)的下通孔与换热管(10)之间的焊缝用轻质浇注料进行高温保护。
...【技术特征摘要】
1.一种混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：包括空气预热器，空气预热器包括换热箱体(13)，换热箱体(13)内并排布置有高温箱体(2)和低温箱体(9)，以及上管板(6)和下管板(11)，高温箱体(2)的右侧面与低温箱体(9)的左侧面之间有供烟气流动的间隙；高温箱体(2)和低温箱体(9)的顶部固定在上管板(6)上、底部固定在下管板(11)上；第一烟气入口段(1)设置在高温箱体(2)左侧上部，第一烟气出口段(8)设置在低温箱体(9)的右侧中部，高温箱体(2)的右侧下部开有第二烟气出口段(3)，低温箱体(9)左侧上部开有第二烟气入口段(7)、左侧下部开有第三烟气入口段(4)，使得高温箱体(2)的右侧下部与低温箱体(9)左侧上部和下部均相通。
2.根据权利要求1所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述上管板(6)与换热箱体(13)形成的上空腔中部布置有上隔板(14)，将上空腔分隔成上高温箱体空气出气腔(16)、低温箱体空气进气腔(17)；所述下管板(11)与换热箱体(13)形成的下空腔中部布置有下隔板(15)，将下空腔分隔成上高温箱体空气进气腔(18)、低温箱体空气出气腔(19)。
3.根据权利要求2所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述换热箱体(13)上板开有空气进出的上通气孔、下板开有空气进出的下通气孔。
4.根据权利要求1所述混流式小端差轧钢加热炉烟气热回收装置，其特征在于：所述换热箱体(13)的底部布置有底部壳体(12)，底部壳体(12)与换热箱体(13)...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱善合，朱冬生，丁翠娇，涂爱民，罗巍，刘世杰，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：
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