[发明专利]一种加热炉烟气余热的回收利用方法及加热炉系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种节能降耗的方法，特别涉及一种加热炉烟气余热的回收利用方法，本发明还涉及实现这种方法的加热炉系统。

背景技术

随着社会的发展，可利用的能源越来越少，如何节约能源已是亟待解决的问题。加热炉是耗能大户，在我国加热炉所用能量约占全国总用能量的20％。加热炉大部分为火焰炉，各种火焰炉都是通过燃料燃烧，将化学能转变为热能来满足各种加热工艺的要求。燃烧生成的烟气排出炉外时，带走了30％～70％的热量，极大地降低了加热炉的热利用效率。所以充分、有效地回收利用加热炉烟气余热可以大幅度降低加热炉能耗。此外，随着社会各界对环境保护的重视，对烟气排入大气的要求越来越严格。加热炉在燃烧过程中产生大量的高温烟气，排至大气不但形成热损失，而且其中的烟尘、CO和NO等有害物质也排入大气，造成环境污染。结果是既浪费了资源又危害了人类。提高加热炉效率、降低环境污染，已经成为加热炉用户要解决的重要问题。

现有技术中，烟气余热的回收利用方法主要可以分为三种方式：工艺方式、能量方式和综合方式。

工艺方式是在同一工艺过程中回收余热并为该工艺过程所利用，又可分为两种：一是闭环工艺方式，如利用换热器预热空气和煤气，或利用另外的设备预热进炉工件，其特点是回收的热量又退回炉内被炉子利用；另一种是开环工艺方式，如利用余热对该工艺的其它工序如对工件进行预热处理或加热处理，其特点是回收的热量并未返回炉内，而是用于该工艺过程的其它工序。

能量方式是利用动力设备回收余热并产生载热体(热能和电能)，常见的是利用余热锅炉产生蒸汽或热水。这种余热回收方式对工厂来说是有益的，但对加热炉本身则无任何影响。

综合方式是联合使用工艺方式和能量方式，常见的是联合使用换热器和余热锅炉。这种余热回收方式不仅可减少排烟热损失，也可提高余热利用效果。

工艺方式比能量方式更具有优越性，在利用余热时首先应使回收的热最退回炉内，剩下的才是用干余热锅炉等其它用途。

《加热炉余热利用实践》(参见原唐山钢铁公司情报档案处主办《唐钢科技》1990年第2期第57～59页，作者李义来)，公开了一种烟气余热的利用技术，该技术采用闭环工艺方式，在烟道内部安装换热器，预热助燃空气，将预热的助燃空气做为燃油雾化剂，送入炉内。

发明内容

本发明的第一方面目的在于提出一种加热炉烟气余热的回收利用方法，以解决现在的加热炉能耗高的问题。

本发明通过以下技术方案解决上述技术问题，达到本发明的目的。

一种加热炉烟气余热的回收利用方法，该方法是将空气和加热炉出来的烟气分别引入换热装置，在所述换热装置中进行换热，将换热后的空气送入所述加热炉中，将换热后的烟气排出所述换热装置。

本发明的第二方面目的在于提出一种加热炉系统，以实现前述方法。

一种加热炉系统，包括加热炉，所述加热炉底部设置有空气进口，所述加热炉顶部设置有烟道，所述烟道上设置有烟气进口和烟气出口，所述烟气进口位于所述烟气出口的上方，该加热炉系统还包括加热炉烟气余热的回收利用系统，所述加热炉烟气余热的回收利用系统包括：

换热装置，所述换热装置至少包括烟气进口、烟气出口、空气进口、空气出口，所述换热装置的烟气进口与所述烟道的烟气出口之间通过第一管道连接；所述换热装置的空气出口与所述加热炉底部的空气进口之间通过第五管道连接；

引风装置，所述引风装置包括进口和出口，所述引风装置的进口与所述换热装置的烟气出口之间通过第二管道连接，所述引风装置的出口与所述烟道的烟气进口之间通过第三管道连接；

鼓风装置，所述鼓风装置包括进口和出口，所述鼓风装置的进口与大气连接，所述鼓风装置的出口与所述换热装置的空气进口之间通过第四管道连接。

从所述烟道的烟气出口出来的烟气通过所述第一管道进入所述换热装置，空气进入所述鼓风装置后通过所述第四管道进入所述换热装置，在所述换热装置中，烟气和空气进行换热，换热后的空气通过所述第五管道进入加热炉，换热后的烟气通过所述第三管道进入所述烟道，排入大气。

本发明的加热炉系统的第一个优选的技术方案是，该加热炉系统还包括：

设置在所述第一管道上的烟气进口阀；

设置在所述第二管道上的蝶阀；

设置在所述第三管道上的烟气出口阀；

设置在所述第四管道上的蝶阀。

本发明的加热炉系统的第二个优选的技术方案是，所述换热装置是热管式换热器。热管式换热器运行稳定、可靠，能满足正常生产的需求。