輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用裝置，包括助燃空氣系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)和空氣—煙氣換熱器；助燃風(fēng)總管通入的空氣與排煙總管通入的煙氣在換熱器中進(jìn)行熱交換；助燃空氣系統(tǒng)還設(shè)有助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道和煙氣冷風(fēng)管道，助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道的一端連通助燃風(fēng)總管，另一端連通換熱器的空氣出口；煙氣冷風(fēng)管道的一端連通助燃風(fēng)總管，另一端連通換熱器的煙氣進(jìn)口。本實(shí)用新型使助燃風(fēng)總管中的空氣在換熱器處于排煙總管中的煙氣進(jìn)行熱交換，從而有效利用高溫?zé)煔獾臒崃?；由于燒嘴排出的煙氣無需摻冷風(fēng)，使得本裝置的排煙總量大大減小，排煙系統(tǒng)管道尺寸、煙囪尺寸、排煙風(fēng)機(jī)功率可得到明顯減小，從而降低了設(shè)備成本。
【專利說明】輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及熱處理領(lǐng)域，尤其涉及一種輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]保護(hù)氣氛輥底式熱處理爐，采用純度為99.99%的N2作為保護(hù)氣氛；全輻射管間接加熱，自預(yù)熱式燒嘴，脈沖燃燒控制；爐底輥采用變頻電機(jī)單獨(dú)傳動，可實(shí)現(xiàn)靈活多變的速度控制。具有產(chǎn)品表面質(zhì)量好、產(chǎn)量高、易實(shí)現(xiàn)自動化操作、可實(shí)現(xiàn)連續(xù)淬火等優(yōu)點(diǎn)，受到越來越多的中厚板廠的青睞。
[0003]目前該熱處理爐排煙系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式和工作原理:排煙系統(tǒng)由燒嘴前煙氣管道、煙氣支管、煙氣總管、排煙風(fēng)機(jī)、煙?組成，燒嘴前煙氣管道設(shè)有一個喇叭口，其不僅可以收集燒嘴排出的煙氣，而且可以卷吸一定比例的冷空氣。燒嘴排出的高溫?zé)煔饣旌弦欢ū壤睦淇諝夂?，由燒嘴前煙氣管道收集，然后匯入煙氣支管，煙氣支管匯總后，經(jīng)過排煙風(fēng)機(jī)進(jìn)入煙囪，最終排至廠房外。
[0004]該排煙系統(tǒng)存在以下問題:①燒嘴排出的高溫?zé)煔膺M(jìn)入燒嘴前煙氣管道之前，必須混合一定比例冷空氣，使排煙總量增加一倍以上，排煙系統(tǒng)的管道直徑、排煙風(fēng)機(jī)的功率和流量、煙囪直徑均須要相應(yīng)增加，加大了設(shè)備投資及運(yùn)行成本；②由于結(jié)構(gòu)和尺寸的限制，自身預(yù)熱式燒嘴排煙溫度在70(T80(TC之間，高溫?zé)煔庥酂釠]有進(jìn)一步回收，而是直接混合冷空氣后排至廠房外，造成能源的浪費(fèi)；③在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)形式下，無論燒嘴工作與否，該燒嘴前的煙氣管道均要卷吸冷空氣，時有發(fā)生排煙系統(tǒng)局部與外界大氣環(huán)境短路，影響其它區(qū)域正常排煙功能，造成局部煙氣支管因高溫垮塌的現(xiàn)象發(fā)生。
[0005]因此迫切需要一種新的方法和裝置，解決保護(hù)氣氛輥底式熱處理爐排煙系統(tǒng)的上述問題。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中保護(hù)氣氛輥底式熱處理爐排煙系統(tǒng)投資運(yùn)行成本高，且高溫?zé)煔鉄o法有效利用從而使能源浪費(fèi)的缺陷，提供一種成本較低，可有效利用煙氣余熱的輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用裝置及方法。
[0007]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0008]提供一種輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用裝置，包括助燃空氣系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)和空氣一煙氣換熱器；
[0009]所述助燃空氣系統(tǒng)包括助燃風(fēng)機(jī)、助燃風(fēng)總管、助燃風(fēng)支管和燒嘴前助燃風(fēng)管道，該助燃空氣系統(tǒng)將空氣通入熱處理爐燒嘴中，參與助燃；
[0010]所述排煙系統(tǒng)包括煙囪、排煙風(fēng)機(jī)、排煙總管、排煙支管和燒嘴前排煙管道，該排煙系統(tǒng)將熱處理爐的燒嘴排出的煙氣排至廠房外；
[0011]所述空氣一煙氣換熱器安裝在所述排煙總管上，換熱器的空氣進(jìn)口與所述助燃風(fēng)總管連通，換熱器的空氣出口與所述助燃風(fēng)支管連通，所述助燃風(fēng)總管通入的空氣與所述排煙總管通入的煙氣在換熱器中進(jìn)行熱交換；
[0012]所述助燃空氣系統(tǒng)還設(shè)有助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道和煙氣冷風(fēng)管道，所述助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道的一端連通所述助燃風(fēng)總管，另一端連通換熱器的空氣出口 ；所述煙氣冷風(fēng)管道的一端連通所述助燃風(fēng)總管，另一端連通換熱器的煙氣進(jìn)口。
[0013]本實(shí)用新型所述的裝置中，所述排煙系統(tǒng)還包括冷風(fēng)管道，該冷風(fēng)管道的一端與空氣連通，另一端與換熱器的煙氣出口連通。
[0014]本實(shí)用新型所述的裝置中，所述燒嘴前排煙管道與燒嘴的排煙口直接相連。
[0015]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的另一技術(shù)方案是:
[0016]提供一種輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用方法，包括以下步驟:
[0017]在排煙風(fēng)機(jī)的作用下，由燒嘴排出的高溫?zé)煔?，直接通過燒嘴前排煙管道收集，匯入排煙支管，再由排煙支管匯入排煙總管，并經(jīng)空氣一煙氣換熱器換熱后，進(jìn)入煙?排至廠房外；
[0018]在助燃風(fēng)機(jī)的作用下，環(huán)境中的空氣依次經(jīng)過助燃風(fēng)總管、空氣-煙氣換熱器、助燃風(fēng)支管和燒嘴前助燃風(fēng)管道，將預(yù)熱后的助燃風(fēng)分配到每一個燒嘴；
[0019]當(dāng)換熱器的煙氣進(jìn)口的煙氣溫度超過預(yù)設(shè)值時，換熱器前煙氣冷風(fēng)管道打開，將換熱器煙氣進(jìn)口的煙氣溫度降至該預(yù)設(shè)值以下；
[0020]當(dāng)燒嘴前助燃風(fēng)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時，助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道打開，將助燃風(fēng)總管中的冷風(fēng)引入到所述助燃風(fēng)支管中進(jìn)行降溫。
[0021]本實(shí)用新型所述的方法中，該方法還包括步驟:
[0022]當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)前的煙氣溫度超過設(shè)定值時，排煙風(fēng)機(jī)前冷卻風(fēng)管道打開，將空氣通入排煙總管中，將煙氣溫度降低后再由煙囪排出。
[0023]本實(shí)用新型產(chǎn)生的有益效果是:本實(shí)用新型通過在排煙總管和助燃風(fēng)總管上安裝空氣-煙氣換熱器，使助燃風(fēng)總管中的空氣在換熱器處與排煙總管中的煙氣進(jìn)行熱交換，從而有效利用高溫?zé)煔獾臒崃?。另外在助燃風(fēng)管道上設(shè)置煙氣冷風(fēng)管道，可以更好地保護(hù)換熱器；在助燃風(fēng)管道上還設(shè)置有助燃風(fēng)冷風(fēng)管道，可以確保燒嘴前的助燃風(fēng)溫度不高于預(yù)設(shè)溫度。此外，由于燒嘴排出的煙氣無需摻冷風(fēng)，使得本裝置的排煙總量大大減小，排煙系統(tǒng)管道尺寸、煙囪尺寸、排煙風(fēng)機(jī)功率可得到明顯減小，從而降低了設(shè)備成本。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0025]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0027]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用裝置，包括助燃空氣系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)和空氣一煙氣換熱器6。
[0028]助燃空氣系統(tǒng)包括助燃風(fēng)機(jī)10、助燃風(fēng)總管11、助燃風(fēng)支管12和燒嘴前助燃風(fēng)管道13,該助燃空氣系統(tǒng)將空氣通入熱處理爐中。助燃風(fēng)機(jī)10、助燃風(fēng)總管11、助燃風(fēng)支管12依次相連，將助燃風(fēng)送至各燒嘴2前，參與助燃。
[0029]排煙系統(tǒng)包括煙囪3、排煙風(fēng)機(jī)4、排煙總管5、排煙支管7和燒嘴前排煙管道8，煙囪3、排煙風(fēng)機(jī)4、排煙總管5、排煙支管7、燒嘴前排煙管道8依次相連，將燒嘴2排出的煙氣排至廠房外。
[0030]助燃風(fēng)總管11與排煙總管5在換熱器處相交?？諝庖粺煔鈸Q熱器6安裝在排煙總管5上，空氣一煙氣換熱器6可連接在兩段排煙總管之間。從燒嘴前排煙管道8排出的煙氣進(jìn)入一段排煙總管5中，從換熱器的煙氣進(jìn)口進(jìn)入換熱器，并從換熱器的煙氣出口進(jìn)入另一段排煙總管5中。同時換熱器也連接在兩段助燃風(fēng)總管11之間，助燃風(fēng)總管中的空氣通過換熱器的空氣進(jìn)口進(jìn)入換熱器，并通過換熱器的空氣出口進(jìn)入另一段助燃風(fēng)總管中，空氣在換熱器中與高溫?zé)煔膺M(jìn)行熱交換，空氣經(jīng)預(yù)熱后進(jìn)入助燃風(fēng)支管12中。
[0031]如圖1所示，助燃空氣系統(tǒng)還設(shè)有助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道15和煙氣冷風(fēng)管道14，助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道15的一端連通助燃風(fēng)總管11，另一端連通換熱器的空氣出口 ；煙氣冷風(fēng)管道14的一端連通助燃風(fēng)總管，另一端連通換熱器的煙氣進(jìn)口。為了保護(hù)空氣一煙氣換熱器6，當(dāng)空氣一煙氣換熱器6前的煙氣溫度超過某一設(shè)定值(如800°C )時，煙氣冷風(fēng)管道14打開，將空氣一煙氣換熱器6前的煙氣溫度降至該設(shè)定值以下；為了確保燒嘴2前的助燃風(fēng)溫度不高于預(yù)設(shè)溫度(如450°C)，助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道15將空氣一煙氣換熱器6前的助燃風(fēng)總管11中的冷風(fēng)引入到空氣一煙氣換熱器6后的助燃風(fēng)總管11內(nèi)，進(jìn)行降溫。
[0032]本實(shí)用新型的實(shí)施例中，為了保護(hù)排煙風(fēng)機(jī)4，使其排出的煙氣溫度不至于過高，可在排煙系統(tǒng)中設(shè)置冷風(fēng)管道9，該冷風(fēng)管道9的一端與空氣連通，另一端與換熱器的煙氣出口連通。當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)4前的煙氣溫度超過某一設(shè)定值(如250°C)時，排煙風(fēng)機(jī)前冷卻風(fēng)管道9打開，將煙氣溫度降低后再由排煙風(fēng)機(jī)4排出。
[0033]本實(shí)用新型實(shí)施例輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用方法，其通過上述實(shí)施例的輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用裝置實(shí)現(xiàn)，包括以下步驟:
[0034]在排煙風(fēng)機(jī)4的作用下，由燒嘴2排出的高溫?zé)煔猓苯油ㄟ^燒嘴前排煙管道8收集，匯入排煙支管7，再由排煙支管7匯入排煙總管5，并經(jīng)空氣一煙氣換熱器6換熱后，進(jìn)入煙囪3排至廠房外。
[0035]在助燃風(fēng)機(jī)10的作用下，環(huán)境中的空氣依次經(jīng)過助燃風(fēng)總管11、空氣-煙氣換熱器6、助燃風(fēng)支管12和燒嘴前助燃風(fēng)管道13，將預(yù)熱后的助燃風(fēng)分配到每一個燒嘴。本實(shí)用新型中助燃風(fēng)實(shí)現(xiàn)了空氣一煙氣換熱器和燒嘴內(nèi)翅片換熱器兩級預(yù)熱，最大限度地提高了助燃風(fēng)預(yù)熱溫度(700°C以上)，使該爐型采用更低熱值的燃料成為可能。
[0036]為了保護(hù)換熱器，當(dāng)換熱器的煙氣進(jìn)口的煙氣溫度超過預(yù)設(shè)值時，換熱器前煙氣冷風(fēng)管道14打開，將換熱器煙氣進(jìn)口的煙氣溫度降至該預(yù)設(shè)值以下；
[0037]為了確保燒嘴2前的助燃風(fēng)溫度不高于預(yù)設(shè)溫度，當(dāng)燒嘴前助燃風(fēng)溫度高于預(yù)設(shè)溫度時，助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道15打開，將助燃風(fēng)總管11中的冷風(fēng)引入到助燃風(fēng)支管12中進(jìn)行降溫。
[0038]本實(shí)用新型的一個實(shí)施例中，為了保護(hù)排煙風(fēng)機(jī)4，該方法還包括步驟:[0039]當(dāng)排煙風(fēng)機(jī)4前的煙氣溫度超過設(shè)定值時，排煙風(fēng)機(jī)前冷卻風(fēng)管道打開，將空氣通入排煙總管中，將煙氣溫度降低后再由煙囪排出。
[0040]本實(shí)用新型在排煙風(fēng)機(jī)前的煙氣總管上設(shè)置一套空氣一煙氣換熱器，收集高溫?zé)煔庥酂?，并預(yù)熱助燃空氣，實(shí)現(xiàn)煙氣余熱回收和再利用。可使換熱器前煙氣入口溫度控制在70(T80(TC之間，排煙風(fēng)機(jī)前煙氣入口溫度控制在250°C以內(nèi)，經(jīng)換熱器預(yù)熱后的助燃風(fēng)溫度控制在30(T450°C范圍內(nèi)。
[0041]本實(shí)用新型的裝置在正常工作情況下，燒嘴排出的煙氣無需摻冷風(fēng)，排煙總量是現(xiàn)有水平的40%，排煙系統(tǒng)管道尺寸、煙囪尺寸、排煙風(fēng)機(jī)功率可得到明顯減小。最終排煙溫度降至250°C以下，煙氣余熱全部被助燃風(fēng)回收，熱處理爐的熱效率得到明顯提高。
[0042]另外，本實(shí)用新型的排煙風(fēng)機(jī)前的排煙總管與煙囪3連通，而與大氣環(huán)境隔絕，避免了局域排煙系統(tǒng)與大氣環(huán)境短路的現(xiàn)象，保證排煙系統(tǒng)的順暢。
[0043]應(yīng)當(dāng)理解的是，對本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種輻射管輥底式熱處理爐煙氣余熱回收利用裝置，其特征在于，包括助燃空氣系統(tǒng)、排煙系統(tǒng)和空氣一煙氣換熱器； 所述助燃空氣系統(tǒng)包括助燃風(fēng)機(jī)、助燃風(fēng)總管、助燃風(fēng)支管和燒嘴前助燃風(fēng)管道，該助燃空氣系統(tǒng)將空氣通入熱處理爐燒嘴中，參與助燃； 所述排煙系統(tǒng)包括煙?、排煙風(fēng)機(jī)、排煙總管、排煙支管和燒嘴前排煙管道，該排煙系統(tǒng)將熱處理爐燒嘴排出的煙氣排至廠房外； 所述空氣一煙氣換熱器安裝在所述排煙總管上，換熱器的空氣進(jìn)口與所述助燃風(fēng)總管連通，換熱器的空氣出口與所述助燃風(fēng)支管連通，所述助燃風(fēng)總管通入的空氣與所述排煙總管通入的煙氣在換熱器中進(jìn)行熱交換； 所述助燃空氣系統(tǒng)還設(shè)有助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道和煙氣冷風(fēng)管道，所述助燃風(fēng)冷卻風(fēng)管道的一端連通所述助燃風(fēng)總管，另一端連通換熱器的空氣出口 ；所述煙氣冷風(fēng)管道的一端連通所述助燃風(fēng)總管，另一端連通換熱器的煙氣進(jìn)口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述排煙系統(tǒng)還包括冷風(fēng)管道，該冷風(fēng)管道的一端與空氣連通，另一端與換熱器的煙氣出口連通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述燒嘴前排煙管道與燒嘴的排煙口直接相連。
【文檔編號】C21D9/00GK203513745SQ201320656897
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月24日
【發(fā)明者】支英輝, 張榮明, 彭勇 申請人:中冶南方(武漢)威仕工業(yè)爐有限公司