[发明专利]一种热风炉板式换热器预热系统

说明书

技术领域：

本发明涉及冶金行业高炉炼铁技术，尤其是用于提高热风炉废气余热回收 效率的一种热风炉板式换热器预热系统。

背景技术：

高炉炼铁工艺节能降耗的一个有效的方法是搞高高炉的入炉风温，高炉风 温每提高100℃，吨铁焦比可以降低20kg，增加产量4％，还可以增加50kg喷煤 量。因此各企业都十分重视将风温保持在一个较高的水平上进行冶炼操作。在 现有技术中，常采用的办法是热风炉，热风炉是向高炉提供热风的设备，其工 作原理是通过燃烧器燃烧煤气而产生高温烟气，与热风炉内的蓄热体换热，高 温烟气变成废气从烟道排出。然后是冷风通过蓄热体，与蓄热体进行热交换而 变成热风高温空气。其中热风炉废气中含有大量热量，为了节约能源，并为了 提高热风(高温空气)温度，普遍采用热管换热器、管式换热器(包括饶流子 换热器)、热媒式换热器等回收热风炉废气余热，对煤气和/或助燃空气进行预热。 现有系统中的一个缺点是所采用的换热器均不理想，热管换热器的缺点是：其 一是换热气普遍采用水-钢热管，水-钢热管耐压能力有限，提高预热温度易导致 热管泄露甚至热管爆裂，其二是水-钢热管在运行过程中会产生不凝结气体，形 成气塞后效率降低，其三是环境尘量大，灰尘粘附增加污垢热阻，降低效率。 管式换热器的缺点是换热器单位体积换热面积小，耗用金属材料较多，换热效 率低，管式换热器占地面积大。热煤式换热器的缺点是通过热媒传热，增加了 中间环节，传热效率降低。其次是热媒需要用泵输送，增加电力消耗。还有热 媒容易泄露，导致换热器失效和污染环境。另一个根本性的问题是热风炉只燃 烧高炉煤气，热风炉废气温度并不理想，无法获得较高的热风温度。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术不足之处而提供一种热交换效率高的、优化 换热器组合方式的、可以进一步提高对煤气和/或助燃空气进行预热温度的热风 炉板式换热器预热系统。

本发明的目的是通过以下措施来实现：一种热风炉板式换热器预热系统， 它含有煤气输入、出管道，空气输入、出管道，热风炉废气烟道，烟囱，若干 换热器，其特殊之处是还有：附加燃烧炉，连接管道及若干阀门；所述换热器 为板式换热器，其由若干组板束模块所组成，所述板束模块由凸凹呈波纹状的 隔板叠合而成，高热烟气与低温煤气或空气在交叉间隔的板腔内逆向流动形成 各自的进、出口；所述附加燃烧炉输出管道设有输出阀，其与热风炉废气烟道 并接后分别经进口阀门接入煤气换热器和空气换热器烟气输入端，其煤气换热 器和空气换热器烟气输出端分别安装有出口阀门经管道接至烟囱，热风炉废气 烟道在接入煤气换热器和空气换热器的前端接有旁通阀与煤气换热器和空气换 热器烟道输出端阀门下游并联接至烟囱；所述煤气输入管道经进口阀门接入煤 气换热器煤气输入端，煤气输出端经出口阀门至煤气输出管道，在煤气输入、 出管道间安装有煤气旁通阀；所述空气输入管道经进口阀门接入空气换热器空 气输入端，空气输出端经出口阀门至空气输出管道，在空气输入、出管道间安 装有空气旁通阀。

本发明还可以采取以下措施：

所述煤气换热器设有两个，其串接连接，煤气输入管道经进口阀门与其一 煤气换热器煤气输入端连接，另一煤气换热器煤气输出端经出口阀门至煤气输 出管道，在煤气输入、出管道间安装有煤气旁通阀；；所述空气换热器设有三台， 其一台空气换热器串接在两煤气换热器之后，另两台空气换热器并接，空气输 入管道经进口阀门先输入第一台空气换热器空气输入端，其空气输出端经出口 阀门至空气管道，在空气输入管道及空气管道间设有空气旁通阀，继之空气管 道分两路经进口阀门接入并联的两空气换热器空气输入端，两并联空气换热器 的空气输出端接出口阀门至空气输出管道，空气管道与空气输出管道间接有空 气旁通阀；所述附加燃烧炉输出管道接两并列空气换热器烟气体输入端，其烟 气输出端接出口阀后与热风炉废气烟道并接，继之经烟气进口阀接两串接煤气 换热器及串接的一台空气换热器烟气输入端，其烟气输出端经出口阀门及管道 接烟囱，在前述附加燃烧炉输出管道输出阀的输出端与烟囱间设有烟气旁通阀。

所述附加燃烧炉输出管道输出阀上游段引出支管连接风机返还至附加燃烧 炉输出管道。

所述热风炉废气烟道在与附加燃烧炉输出管道输出阀下游段并接前引出支 管。

所述换热器隔板由金属材料或陶瓷材料制成。