本發(fā)明涉及一種余熱回收綜合利用方法及裝置。

背景技術(shù)：

退火是生產(chǎn)高質(zhì)量冷軋帶鋼，消除帶鋼內(nèi)應(yīng)力的一種常用工藝，一般采用罩式退火爐對(duì)冷軋帶鋼卷進(jìn)行退火工藝。一個(gè)完整的退火工藝流程包括：爐臺(tái)清理→爐臺(tái)裝料(鋼卷+對(duì)流板)→輸入退火參數(shù)→扣上內(nèi)罩→鎖緊內(nèi)罩→冷態(tài)密封檢查→氮?dú)獯祾摺鷨?dòng)循環(huán)風(fēng)機(jī)→扣放加熱罩→充氫氣(H2)保護(hù)→加熱罩點(diǎn)火→按設(shè)定速率升溫→風(fēng)機(jī)按控制方式變換為高速運(yùn)行→保溫→熱態(tài)密封檢查(保溫結(jié)束前)→吊走加熱罩扣上冷卻罩→風(fēng)機(jī)冷卻至設(shè)定溫度→噴淋水冷至出爐溫度→氮?dú)獯祾摺踝呃鋮s罩→松開(kāi)內(nèi)罩鎖緊→吊走內(nèi)罩→卸料→退火數(shù)據(jù)保存，由于現(xiàn)在的罩式退火爐基本取代了之前的常規(guī)氮?dú)湫捅Ｗo(hù)氣體(氮?dú)湫捅Ｗo(hù)氣體，一般指2～4％H2、96～98％N2)，而采用全氫保護(hù)氣體，因此傳統(tǒng)的退火工藝在保溫結(jié)束后，用于保護(hù)氣氛的氫氣溫度較高，并在隨后的冷卻階段隨著帶鋼進(jìn)行冷卻，雖然有內(nèi)罩傳熱到內(nèi)罩外側(cè)的冷風(fēng)的間接傳熱，但是冷卻效率，同時(shí)浪費(fèi)了大量的能源。在當(dāng)前節(jié)能減排的大形勢(shì)下，如何充分利用罩式退火爐中不必要的熱量浪費(fèi)，是一個(gè)重要的研究課題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種既能提高退火過(guò)程中的冷卻效率又能充分利用退火爐中熱量的全氫罩式退火爐余熱回收綜合利用方法及裝置。

本發(fā)明的裝置主要包括：全氫罩式退火爐、蒸汽余熱鍋爐、熱水余熱鍋爐、磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)、水箱、冷卻塔、氫氣循環(huán)管和水管。其中，全氫罩式退火爐的內(nèi)罩通過(guò)氫氣循環(huán)管依次連接有蒸汽余熱鍋爐、熱水余熱鍋爐、磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)，最后再與全氫罩式退火爐內(nèi)罩相連；并且在除兩鍋爐之間的各氫氣循環(huán)管路上均設(shè)有高溫氣體蝶閥，即在全氫罩式退火爐內(nèi)罩與蒸汽余熱鍋爐之間的氫氣循環(huán)管上設(shè)有高溫氣體蝶閥，在熱水余熱鍋爐與磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)之間的氫氣循環(huán)管上設(shè)有高溫氣體蝶閥，在磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)與全氫罩式退火爐內(nèi)罩之間的氫氣循環(huán)管上設(shè)有高溫氣體蝶閥。最好，在氫氣循環(huán)管上設(shè)熱電偶測(cè)溫裝置，可以根據(jù)熱電偶測(cè)溫裝置測(cè)得的氫氣溫度，調(diào)節(jié)磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)的循環(huán)風(fēng)量，以保證氫氣循環(huán)管各段的氫氣溫度范圍。所述蒸汽余熱鍋爐，其上部設(shè)有排出蒸汽的蒸汽供熱母管，其下部設(shè)有進(jìn)水管，該進(jìn)水管通過(guò)管路與設(shè)有外界水源的水箱相連。所述熱水余熱鍋爐，其進(jìn)水管也通過(guò)管路與水箱相連，其出水管通過(guò)水箱與冷卻水管相連，該冷卻水管進(jìn)、出水口均與水箱相連，冷卻水管設(shè)在冷卻塔內(nèi)，該冷卻塔下部設(shè)有冷空氣進(jìn)氣口，上部設(shè)有熱空氣出氣口。最好冷卻塔上部設(shè)有引風(fēng)機(jī)；冷卻塔上部還設(shè)有水噴淋機(jī)構(gòu)，于是從熱空氣出氣口排除的則為飽和熱濕空氣。

本發(fā)明的方法具體如下：

1、帶鋼在全氫罩式退火爐中保溫結(jié)束后，打開(kāi)從全氫罩式退火爐內(nèi)罩與蒸汽余熱鍋爐之間的高溫氣體蝶閥，全氫罩式退火爐內(nèi)罩中的高溫氫氣進(jìn)入蒸汽余熱鍋爐，生成的蒸汽通過(guò)蒸汽供熱母管送至需求單元；

2、經(jīng)過(guò)蒸汽余熱鍋爐的高溫氫氣溫度降低后進(jìn)入熱水余熱鍋爐進(jìn)行進(jìn)一步冷卻，熱水余熱鍋爐中的水吸收高溫氫氣的熱量后通過(guò)熱水余熱鍋爐出水管送至水箱；

3、開(kāi)啟熱水余熱鍋爐與磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)之間的高溫氣體蝶閥，將從熱水余熱鍋爐中出來(lái)的低溫氫氣，送至磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)，同時(shí)開(kāi)啟磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)與全氫罩式退火爐內(nèi)罩之間的高溫氣體蝶閥，將低溫氫氣送至全氫罩式退火爐內(nèi)罩中，對(duì)進(jìn)入到冷卻段的帶鋼進(jìn)行冷卻換熱，依此循環(huán)進(jìn)行；

4、在循環(huán)過(guò)程中，水箱通過(guò)蒸汽余熱鍋爐進(jìn)水管、熱水余熱鍋爐進(jìn)水管分別為蒸汽余熱鍋爐、熱水余熱鍋爐補(bǔ)充水源；同時(shí)熱水余熱鍋爐回流至水箱的熱水通過(guò)冷卻水管與冷卻塔進(jìn)行換熱后再回到水箱中。

本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)：

(1)本發(fā)明通過(guò)對(duì)帶鋼退火過(guò)程中余熱回收的同時(shí)，對(duì)內(nèi)罩的氫氣進(jìn)行水冷冷卻，用冷卻后的氫氣進(jìn)入退火爐內(nèi)罩對(duì)帶鋼進(jìn)行換熱，加大了換熱溫差，提高了換熱速率，使整個(gè)退火工藝時(shí)間大大縮短，采用此發(fā)明后，改變了原來(lái)傳統(tǒng)工藝的熱氫氣通過(guò)內(nèi)罩傳熱到內(nèi)罩外側(cè)的冷風(fēng)的間接傳熱，而是采用熱氫氣放熱回收之后溫度降低又直接冷卻帶鋼，很大程度的提高了降溫速率；

(2)換熱后產(chǎn)生的蒸汽和熱水供給生產(chǎn)工藝用熱，以達(dá)到節(jié)約能源、降低排放并提高生產(chǎn)效率的目標(biāo)；

(3)為企業(yè)節(jié)約開(kāi)支，帶來(lái)良好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效應(yīng)。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明流程示意簡(jiǎn)圖。

圖2為本發(fā)明氫氣循環(huán)流程示意簡(jiǎn)圖。

圖3為本發(fā)明水箱和冷卻塔流程示意簡(jiǎn)圖。

圖中：1、全氫罩式退火爐，2、氫氣循環(huán)管路，3、磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)，4、熱水余熱鍋爐，5、蒸汽余熱鍋爐，6、高溫氣體蝶閥，7、水箱，8、引風(fēng)機(jī)，9、冷卻水管，10、水噴淋機(jī)構(gòu)。

具體實(shí)施方式

在圖1和圖2所示的全氫罩式退火爐余熱回收綜合利用裝置的流程示意簡(jiǎn)圖中，全氫罩式退火爐1的內(nèi)罩通過(guò)氫氣循環(huán)管2依次連接有蒸汽余熱鍋爐5、熱水余熱鍋爐4、靜態(tài)密封磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)3，最后再與全氫罩式退火爐內(nèi)罩相連；所述氫氣循環(huán)管采用耐高溫不銹鋼材質(zhì)，并與全氫罩式退火爐的內(nèi)罩密封設(shè)置。在除兩鍋爐之間的各氫氣循環(huán)管路上均設(shè)有高溫氣體蝶閥6，即在全氫罩式退火爐內(nèi)罩與蒸汽余熱鍋爐之間的氫氣循環(huán)管上設(shè)有高溫氣體蝶閥，在熱水余熱鍋爐與磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)之間的氫氣循環(huán)管上設(shè)有高溫氣體蝶閥，在磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)與全氫罩式退火爐內(nèi)罩之間的氫氣循環(huán)管上設(shè)有高溫氣體蝶閥。所述高溫氣體蝶閥采用專利號(hào)為ZL 98 2 17879.4專利產(chǎn)品，并按Q/ZXD 05-2006《高溫調(diào)控蝶閥》設(shè)計(jì)制造標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行制造。在氫氣循環(huán)管上設(shè)熱電偶測(cè)溫裝置。所述蒸汽余熱鍋爐，其上部設(shè)有排出蒸汽的蒸汽供熱母管，其下部設(shè)有進(jìn)水管，該進(jìn)水管通過(guò)管路與設(shè)有外界水源的水箱7相連。所述熱水余熱鍋爐，其進(jìn)水管也通過(guò)管路與水箱相連，其出水管通過(guò)水箱與冷卻水管9相連，該冷卻水管進(jìn)、出水口均與水箱相連，冷卻水管設(shè)在冷卻塔內(nèi)，該冷卻塔下部設(shè)有冷空氣進(jìn)氣口，上部設(shè)有熱空氣出氣口。冷卻塔上部設(shè)有引風(fēng)機(jī)8；冷卻塔上部還設(shè)有水噴淋機(jī)構(gòu)10，于是從熱空氣出氣口排除的則為飽和熱濕空氣，如圖3所示。

實(shí)施例1

帶鋼在全氫罩式退火爐中保溫結(jié)束后，打開(kāi)從全氫罩式退火爐內(nèi)罩與蒸汽余熱鍋爐之間的高溫氣體蝶閥，全氫罩式退火爐內(nèi)罩中的高溫氫氣進(jìn)入蒸汽余熱鍋爐，蒸汽余熱鍋爐設(shè)定蒸汽壓力0.6MPa，飽和溫度150℃，生成的蒸汽通過(guò)蒸汽供熱母管送至需求單元；經(jīng)過(guò)蒸汽余熱鍋爐的高溫氫氣溫度降低至180℃，然后進(jìn)入熱水余熱鍋爐進(jìn)行進(jìn)一步冷卻，熱水余熱鍋爐中的水吸收高溫氫氣的熱量后通過(guò)熱水余熱鍋爐出水管送至水箱；開(kāi)啟熱水余熱鍋爐與磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)之間的高溫氣體蝶閥，將從熱水余熱鍋爐中出來(lái)的低溫氫氣，溫度為50℃，送至磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)，同時(shí)開(kāi)啟磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)與全氫罩式退火爐內(nèi)罩之間的高溫氣體蝶閥，將低溫氫氣送至全氫罩式退火爐內(nèi)罩中，對(duì)進(jìn)入到冷卻段的帶鋼進(jìn)行冷卻換熱，依此循環(huán)進(jìn)行；在循環(huán)過(guò)程中，水箱通過(guò)蒸汽余熱鍋爐進(jìn)水管、熱水余熱鍋爐進(jìn)水管分別為蒸汽余熱鍋爐、熱水余熱鍋爐補(bǔ)充水源；同時(shí)熱水余熱鍋爐回流至水箱的60℃熱水通過(guò)冷卻水管與冷卻塔進(jìn)行換熱后水溫40℃再回到水箱中。

實(shí)施例2

帶鋼在全氫罩式退火爐中保溫結(jié)束后，打開(kāi)從全氫罩式退火爐內(nèi)罩與蒸汽余熱鍋爐之間的高溫氣體蝶閥，全氫罩式退火爐內(nèi)罩中的高溫氫氣進(jìn)入蒸汽余熱鍋爐，蒸汽余熱鍋爐設(shè)定蒸汽壓力1.0MPa，飽和溫度180℃，生成的蒸汽通過(guò)蒸汽供熱母管送至需求單元；經(jīng)過(guò)蒸汽余熱鍋爐的高溫氫氣溫度降低至220℃，然后進(jìn)入熱水余熱鍋爐進(jìn)行進(jìn)一步冷卻，熱水余熱鍋爐中的水吸收高溫氫氣的熱量后通過(guò)熱水余熱鍋爐出水管送至水箱；開(kāi)啟熱水余熱鍋爐與磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)之間的高溫氣體蝶閥，將從熱水余熱鍋爐中出來(lái)的低溫氫氣，溫度為70℃，送至磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)，同時(shí)開(kāi)啟磁傳動(dòng)無(wú)泄漏風(fēng)機(jī)與全氫罩式退火爐內(nèi)罩之間的高溫氣體蝶閥，將低溫氫氣送至全氫罩式退火爐內(nèi)罩中，對(duì)進(jìn)入到冷卻段的帶鋼進(jìn)行冷卻換熱，依此循環(huán)進(jìn)行；在循環(huán)過(guò)程中，水箱通過(guò)蒸汽余熱鍋爐進(jìn)水管、熱水余熱鍋爐進(jìn)水管分別為蒸汽余熱鍋爐、熱水余熱鍋爐補(bǔ)充水源；同時(shí)熱水余熱鍋爐回流至水箱的60℃熱水通過(guò)冷卻水管與冷卻塔進(jìn)行換熱后水溫40℃再回到水箱中。