[其他]高炉热风炉烟气余热利用的方法与装置

说明书

一项涉及高炉热风炉烟气余热回收利用的方法和装置

高炉炼铁必须鼓风，热风炉是用来加热鼓风的设备，实践证明，提高风温可以降低焦比，可以增加产量。随着高炉冶炼的不断强化，作为热风炉燃料的高炉煤气的发热值越来越低，要获高风温是困难的，但是，热风炉烟气散发的热量十分可观。若将烟气余热加以回收，预热煤气和助燃空气，是热风炉使用低热值高炉煤气获得高风温、节能增产的一条新途径。

近年来，人们寻求提高风温，逐步重视热风炉烟气余热利用，但主要用来予热热风炉助燃空气，而对于强爆炸性的煤气预热，尚无理想装置，就发明人所知，目前日本采用的“热媒式”换热器，热媒体由泵输入烟气换热器，吸热后再由泵分别送入换热器，加热煤气和空气，热媒体循环使用，但是该项技术的不足之处是：设备复杂，制造困难，传热介质是易燃物，易发生火灾，且需要动力方能流动，对设备要求高，投资耗费大。

本发明的目的是利用热管技术，回收热风炉烟气余热，加热燃烧热风炉的煤气和助燃空气，提高热风炉热效率，提高热风炉燃烧温度和热风温度，节约能源，提高炼铁产量。

本发明是根据预热煤气和助燃空气能提高燃烧温度的原理和利用热管换热器无运动部件的特点，采用发明者研制的新型耐温组合密封填料，解决了换热器中煤气泄漏的技术问题，研制成功热管换热器，从而成功地进行了煤气予热，同时也对助燃空气进行预热，热管换热器结构如附图1所示。

热管换热装置如附图2所示。

该装置由原有的热风炉、烟道、烟囱，新设置的煤气热管换热器，空气热管换热器、引风机、烟气管道及阀门、助燃空气管道及阀门、煤气管道及阀门、自动控制仪表所组成热管式换热装置，该装置具有烟气管路系统、煤气予热管路系统、空气预热管路系统，煤气吹扫管路系统，安全监控系统，热管换热器投入和退出使用的切换系统、烟气、煤气、助燃空气分别通过各自的管路流经热管换热器，进行热交换，释热后的烟气经引风机排入烟囱，预热后的助燃空气和煤气送往热风炉供燃烧。本发明设有完善的安全监控系统调节进入热管换热器的烟气量，控制助燃空气和煤气的预热温度，在正常工作时，烟气全部流经热管换热器，换热后而排放。预热后的煤气或空气温度过高时，烟气一部分流经热管换热器，一部分烟气直接排放，以减少进入热管换热器的烟气量，保证热管工质在低于250℃的安全条件下工作。当高炉倒流休风时，烟气全部直接排放，不流经热管换热器，整个送风、燃烧、换炉、排烟等操作方便，调节灵活，安全可靠。

为了减少热量散失，在预热后煤气管道、空气管道及进换热器前的烟气管道外敷设保温层。

本发明的优点是：

1.结构紧凑，制造、维护简单、易行，投资省，运行费用低廉。

2.密封可靠，安全监控措施合理，确保系统安全运行，特别是煤气预热的安全。

3.妥善地处理换热效果与压降的矛盾，煤气换热器的阻损小于20毫米水柱，传热系数大于100KCal/M²·h·℃。

4.用低热值高炉煤气获得高风温。有明显的经济效益，在300M³高炉上试用，热风炉排放的烟气温度由原来的320℃左右降至135℃左右;助燃空气和煤气可同时予热到200℃左右，高炉风温提高76℃，炼铁焦比可降低12公斤/吨铁，热风炉热效率提高7.5%，年经济效益57万元，其投资，一年即可收回。

下面结合附图所表示的实施例对本发明进行详细描述

附图1、热管换热器构造图。