[发明专利]一种高炉的热风炉系统

说明书

技术领域

本发明涉及冶金行业高炉热风炉技术领域，尤其是指一种高炉的热风炉系统。

背景技术

在冶金行业中，提高热风温度是高炉炼铁节能降耗的一个有效方法，风温每提高100℃，吨铁焦比可降低约20kg、喷煤量提高约50kg、产量增加约4％。因此，各大钢铁企业都将如何提高热风温度视为一项十分重要的技术加以研究。

提高热风温度最直接的手段是提高热风炉的拱顶温度。由于高炉炼铁产生的高炉煤气热值较低，采用高炉煤气为燃料的热风炉一般拱顶温度较低，难以得到较高的热风温度。为此，一部分钢铁企业在高炉煤气中掺入少量高热值煤气(例如焦炉煤气、转炉煤气、天然气等)进行烧炉。对企业来讲，虽然能够得到较高的热风温度，但增加了价值较高的高热值煤气的用量，不是最佳的烧炉方案。

提高拱顶温度的另一个途径是将烧炉用的高炉煤气和助燃空气进行预热，物理热的带入使燃烧时的理论燃烧温度提高，从而获得较高的拱顶温度。常用的方法有：1、采用附加预热炉或者前置燃烧炉产生的高温烟气对助燃空气进行高温预热；2、利用热风炉产生的废烟气通过换热器对助燃空气和煤气进行低温预热。方法1在生产过程中需要额外消耗大量的高炉煤气，并不是一种经济有效的方法；方法2有效利用了热风炉产生的废烟气余热，又不额外消耗煤气，一定程度上提高了热风炉的拱顶温度；但由于系统设置的局限性，仍存在很大的弊端：现有技术中，每座高炉一般配备3～4座热风炉，在生产过程中各个热风炉产生的废烟气均混合在一起，并采用混合废烟气对煤气及助燃空气进行预热，其中，每个热风炉的燃烧过程中均是前期烧炉时产生的废烟气温度较低，而烧炉末期产生的废烟气温度较高，由于各个热风炉并不是同时处于前期烧炉阶段或末期烧炉阶段，因此各个热风炉的废烟气混合时，温度较高的废烟气的热量会传递给温度较低的废烟气，使得混合废烟气的温度为平均值，无法对温度较高的废烟气的热量单独进行利用，在对煤气及助燃空气进行预热时仅能将煤气与助燃空气预热到170℃～210℃，热风炉内的热风温度不会超过1240℃，对于不需要太高温度的前期燃烧来说，无需将煤气与助燃空气预热到170℃～210℃，因此导致部分热量被浪费，而对于所需温度较高的末期燃烧来说，将煤气与助燃空气预热到170℃～210℃时预热温度又不够，无法进一步提高热风炉的拱顶温度及热风温度，因此，如何能更高效的利用废烟气的热量提高热风温度是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高炉的热风炉系统，在采用热风炉的废烟气对煤气和助燃空气进行预热时，煤气与助燃空气中至少一种是采用单个热风炉的废烟气进行预热，在末期燃烧过程中，能有效利用末期燃烧所产生的具有高温的废烟气的热量，在不与其他热风炉的废烟气混合的状态下直接对煤气和/或助燃空气进行预热，使得煤气和/或助燃空气达到280℃～310℃，从而进一步提高热风炉的拱顶温度及热风温度。

为达到上述目的，本发明提供了一种高炉的热风炉系统，其中，所述高炉的热风炉系统包括多个热风炉、多个第一换热单元、至少一个第二换热单元、助燃装置、烟囱、空气主管、煤气主管及烟气主管，多个所述热风炉与多个所述第一换热单元一一对应设置，各所述热风炉分别通过对应的所述第一换热单元与所述烟气主管连通，且各所述热风炉均通过所述第二换热单元与所述烟气主管连通，所述烟气主管与所述烟囱连通，各所述热风炉分别通过对应的所述第一换热单元与所述空气主管及所述煤气主管中的一个连通，且各所述热风炉均通过所述第二换热单元与所述空气主管及所述煤气主管中的另一个连通，所述空气主管与所述助燃装置连通，所述助燃装置能向所述空气主管中通入助燃空气。

如上所述的高炉的热风炉系统，其中，所述第二换热单元设有多个，多个所述第二换热单元与多个所述热风炉一一对应设置，各所述热风炉分别通过对应的所述第二换热单元与所述烟囱连通，且各所述热风炉分别通过对应的所述第二换热单元与所述空气主管及所述煤气主管中的另一个连通。

如上所述的高炉的热风炉系统，其中，所述第二换热单元设有一个，各所述热风炉均通过所述第二换热单元与所述烟囱连通，且各所述热风炉均通过所述第二换热单元与所述空气主管及所述煤气主管中的另一个连通。

如上所述的高炉的热风炉系统，其中，所述第一换热单元为空气换热单元，所述第二换热单元为煤气换热单元，各所述热风炉分别通过对应的所述第一换热单元与所述空气主管连通，且各所述热风炉均通过所述第二换热单元与所述煤气主管连通。